ローカル接続ストレージ用のONTAP Selectソフトウェア RAID 構成サービス
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ソフトウェアRAIDは、 ONTAPソフトウェアスタック内に実装されたRAID抽象化レイヤーです。FASFASの従来のONTAPプラットフォーム内のRAIDレイヤーと同じ機能を提供します。RAIDレイヤーはドライブのパリティ計算を実行し、 ONTAP Selectノード内の個々のドライブ障害に対する保護を提供します。
ONTAP Selectは、ハードウェアRAID構成とは別に、ソフトウェアRAIDオプションも提供しています。ONTAPONTAP Selectを小型フォームファクタの汎用ハードウェアに導入する場合など、特定の環境ではハードウェアRAIDコントローラが利用できない、または望ましくない場合があります。ソフトウェアRAIDは、利用可能な導入オプションを拡張し、そのような環境にも対応します。お使いの環境でソフトウェアRAIDを有効にするには、以下の点に留意してください。
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Premium または Premium XL ライセンスで利用できます。
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ONTAPルート ディスクとデータ ディスクには、SSD または NVMe (Premium XL ライセンスが必要) ドライブのみがサポートされます。
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ONTAP Select VM ブート パーティションには別のシステム ディスクが必要です。
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システム ディスク (マルチノード セットアップでは、 NVRAM、ブート/CF カード、コアダンプ、メディエーター) のデータストアを作成するには、SSD または NVMe ドライブのいずれかの別のディスクを選択します。
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注記
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サービス ディスクとシステム ディスクという用語は同じ意味で使用されます。
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サービス ディスクは、クラスタリング、ブートなどのさまざまな項目を処理するためにONTAP Select VM 内で使用される VMDK です。
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サービスディスクは、ホストから見ると、単一の物理ディスク（総称してサービス/システム物理ディスクと呼ばれます）上に物理的に配置されます。この物理ディスクにはDASデータストアが含まれている必要があります。ONTAPONTAPは、クラスタの導入時にONTAP Select VM用にこれらのサービスディスクを作成します。
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ONTAP Selectシステム ディスクを複数のデータストアまたは複数の物理ドライブにさらに分割することはできません。
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ハードウェア RAID は非推奨ではありません。
ローカル接続ストレージのソフトウェア RAID 構成
ソフトウェア RAID を使用する場合、ハードウェア RAID コントローラが存在しないことが理想的ですが、システムに既存の RAID コントローラが存在する場合は、次の要件に従う必要があります。
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ハードウェアRAIDコントローラを無効にして、ディスクをシステムに直接接続できるようにする必要があります（JBOD）。この変更は通常、RAIDコントローラのBIOSで行うことができます。
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または、ハードウェアRAIDコントローラがSAS HBAモードになっている必要があります。たとえば、一部の BIOS 構成では、RAID に加えて「AHCI」モードが許可されており、これを選択して JBOD モードを有効にすることができます。これによりパススルーが有効になり、物理ドライブがホスト上でそのまま表示されます。
コントローラーがサポートするドライブの最大数によっては、追加のコントローラーが必要になる場合があります。SASHBAモードを使用する場合は、IOコントローラー（SAS HBA）が最低6Gb/sの速度でサポートされていることを確認してください。ただし、NetAppが推奨するのは速度12Gbpsです。
その他のハードウェアRAIDコントローラのモードや構成はサポートされていません。例えば、一部のコントローラではRAID 0をサポートしており、これによりディスクのパススルーを人為的に有効にすることができますが、望ましくない結果が生じる可能性があります。サポートされる物理ディスク (SSD のみ) のサイズは 200 GB ～ 16 TB です。
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管理者は、 ONTAP Select VM で使用されているドライブを追跡し、ホスト上でそれらのドライブが誤って使用されるのを防ぐ必要があります。 |
ONTAP Selectの仮想ディスクと物理ディスク
ハードウェアRAIDコントローラを使用した構成では、物理ディスクの冗長性はRAIDコントローラによって提供されます。ONTAPONTAP Selectには1つ以上のVMDKが提供され、 ONTAP管理者はそこからデータアグリゲートを構成できます。これらのVMDKはRAID 0形式でストライピングされます。これは、 ONTAPソフトウェアRAIDではハードウェアレベルで提供される復元力のため、冗長性、効率性、効果性が低下するためです。さらに、システムディスクに使用されるVMDKは、ユーザーデータを格納するVMDKと同じデータストアに配置されます。
ソフトウェア RAID を使用する場合、 ONTAP Deploy は、SSD の場合は仮想ディスク (VMDK) と物理ディスクの Raw デバイス マッピング (RDM)、NVMe の場合はパススルーまたは DirectPath IO デバイスのセットをONTAP Selectに提示します。
次の図は、この関係をより詳細に示しており、 ONTAP Select VM 内部に使用される仮想化ディスクと、ユーザー データの保存に使用される物理ディスクの違いを強調しています。
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ONTAP Selectソフトウェア RAID: 仮想化ディスクと RDM の使用*
システムディスク（VMDK）は、同じデータストアおよび同じ物理ディスク上に存在します。仮想NVRAMディスクには、高速で耐久性の高いメディアが必要です。そのため、NVMeおよびSSDタイプのデータストアのみがサポートされます。
システムディスク（VMDK）は、同じデータストアおよび同じ物理ディスク上に存在します。仮想NVRAMディスクには、高速で耐久性の高いメディアが必要です。そのため、NVMeおよびSSDタイプのデータストアのみがサポートされます。データにNVMeドライブを使用する場合は、パフォーマンス上の理由から、システムディスクもNVMeデバイスである必要があります。オールNVMe構成のシステムディスクとしては、INTEL Optaneカードが適しています。
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現在のリリースでは、 ONTAP Selectシステム ディスクを複数のデータストアまたは複数の物理ドライブにさらに分割することはできません。 |
各データディスクは、小さなルートパーティション（ストライプ）と、 ONTAP Select VM内に表示される2つのデータディスクを作成するための2つの同じサイズのパーティションの3つの部分に分割されます。パーティションでは、次の図に示すように、単一ノード クラスターおよび HA ペアのノードに対してルート データ データ (RD2) スキーマが使用されます。
`P`パリティドライブを示します。 `DP`デュアルパリティドライブを示し、 `S`スペアドライブを示します。
シングルノードクラスタのRDDディスクパーティショニング
マルチノードクラスタ（HAペア）のRDDディスクパーティショニング
ONTAPソフトウェア RAID は、RAID 4、RAID-DP、およびRAID-TECという RAID タイプをサポートしています。これらは、 FASおよびAFFプラットフォームで使用される RAID 構造と同じです。ルートプロビジョニングでは、 ONTAP SelectはRAID 4とRAID-DPのみをサポートします。データ アグリゲートにRAID-TECを使用する場合、全体的な保護は RAID-DP になります。ONTAPONTAP Select HA は、各ノードの設定を他のノードに複製するシェアード ナッシング アーキテクチャを使用します。つまり、各ノードは自身のルートパーティションと、ピアノードのルートパーティションのコピーを保存する必要があります。データディスクにはルートパーティションが1つしかないため、データディスクの最小数は、 ONTAP SelectノードがHAペアの一部であるかどうかによって異なります。
単一ノードクラスタの場合、すべてのデータパーティションはローカル（アクティブ）データの保存に使用されます。HAペアを構成するノードの場合、1つのデータパーティションはそのノードのローカル（アクティブ）データの保存に使用され、もう1つのデータパーティションはHAピアからのアクティブデータのミラーリングに使用されます。
パススルー（DirectPath IO）デバイスとRawデバイスマップ（RDM）
VMware ESX は現在、NVMe ディスクを Raw デバイス マップとしてサポートしていません。ONTAPONTAP Select がNVMe ディスクを直接制御するには、NVMe ドライブを ESX でパススルー デバイスとして設定する必要があります。NVMeデバイスをパススルー デバイスとして設定するには、サーバ BIOS のサポートが必要であり、ESX ホストの再起動が必要となる中断を伴うプロセスであることに注意してください。また、ESX ホストあたりのパススルー デバイスの最大数は 16 です。ただし、 ONTAP Deploy では、この数が 14 に制限されますONTAP Selectノードあたり 14 台の NVMe デバイスという制限は、すべて NVMe の構成で、総容量を犠牲にして非常に高い IOPS 密度 (IOPS/TB) を実現することを意味します。あるいは、大容量のストレージ容量を備えた高パフォーマンス構成が必要な場合は、大規模なONTAP Select VM サイズ、システム ディスク用の INTEL Optane カード、データ ストレージ用の公称数の SSD ドライブという構成が推奨されます。
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NVMe のパフォーマンスを最大限に活用するには、大きなONTAP Select VM サイズを検討してください。 |
パススルーデバイスとRDMには、さらに違いがあります。RDMは実行中のVMにマッピングできます。パススルーデバイスではVMの再起動が必要です。つまり、NVMeドライブの交換または容量拡張（ドライブ追加）手順を実行するには、 ONTAP Select VMの再起動が必要になります。ドライブ交換および容量拡張（ドライブ追加）操作は、 ONTAP Deployのワークフローによって実行されます。ONTAPDeployは、シングルノードクラスタのONTAP ONTAP Selectの再起動と、HAペアのフェイルオーバー/フェイルバックを管理します。ただし、SSD データ ドライブの操作 ( ONTAP Select の再起動/フェイルオーバーは不要) と NVMe データ ドライブの操作 (ONTAP Select の再起動/フェイルオーバーが必要) の違いに注意することが重要です。
物理ディスクと仮想ディスクのプロビジョニング
より効率的なユーザエクスペリエンスを提供するために、 ONTAP Deployは指定されたデータストア（物理システムディスク）からシステム（仮想）ディスクを自動的にプロビジョニングし、 ONTAP Select VMに接続します。この処理は初期セットアップ時に自動的に実行されるため、 ONTAP Select VMは起動できます。RDMはパーティション分割され、ルートアグリゲートが自動的に構築されます。ONTAPONTAP SelectノードがHAペアの一部である場合、データパーティションはローカルストレージプールとミラーストレージプールに自動的に割り当てられます。この割り当ては、クラスタ作成操作とストレージ追加操作の両方で自動的に実行されます。
ONTAP Select VM 上のデータ ディスクは基盤となる物理ディスクに関連付けられているため、多数の物理ディスクを含む構成を作成するとパフォーマンスに影響が生じます。
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ルートアグリゲートのRAIDグループタイプは、利用可能なディスクの数によって異なります。ONTAPDeployは適切なRAIDグループタイプを選択します。ノードに十分なディスクが割り当てられている場合はRAID-DPが使用され、そうでない場合はRAID-4ルートアグリゲートが作成されます。 |
ソフトウェアRAIDを使用してONTAP Select VMに容量を追加する場合、管理者は物理ドライブのサイズと必要なドライブ数を考慮する必要があります。詳細については、 "ストレージ容量を増やす" 。
FASおよびAFFシステムと同様に、既存の RAID グループに追加できるのは、同等以上の容量を持つドライブのみです。容量が大きいドライブは適切なサイズに調整されます。新しいRAIDグループを作成する場合は、全体的なパフォーマンスが低下しないように、新しいRAIDグループのサイズを既存のRAIDグループのサイズと一致させる必要があります。
ONTAP Selectディスクを対応するESXディスクに一致させる
ONTAP Selectディスクは通常、NET xy というラベルが付けられます。次のONTAPコマンドを使用してディスクの UUID を取得できます。
<system name>::> disk show NET-1.1 Disk: NET-1.1 Model: Micron_5100_MTFD Serial Number: 1723175C0B5E UID: *500A0751:175C0B5E*:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000 BPS: 512 Physical Size: 894.3GB Position: shared Checksum Compatibility: advanced_zoned Aggregate: - Plex: -This UID can be matched with the device UID displayed in the ‘storage devices’ tab for the ESX host
ESXi シェルで次のコマンドを入力すると、特定の物理ディスク (naa.unique-id で識別) の LED を点滅させることができます。
esxcli storage core device set -d <naa_id> -l=locator -L=<seconds>
ソフトウェアRAID使用時の複数のドライブ障害
システムでは、複数のドライブが同時に故障状態になる状況が発生する可能性があります。システムの動作は、RAID全体の保護レベルと故障したドライブの数によって異なります。
RAID4 アグリゲートは 1 つのディスク障害に耐えることができ、RAID-DP アグリゲートは 2 つのディスク障害に耐えることができ、 RAID-TECアグリゲートは 3 つのディスク障害に耐えることができます。
障害ディスクの数がRAIDタイプがサポートする最大障害数未満で、スペアディスクが利用可能な場合、再構築プロセスが自動的に開始されます。スペアディスクが利用できない場合は、スペアディスクが追加されるまで、アグリゲートは縮退状態でデータを提供します。
障害が発生したディスクの数が、RAIDタイプがサポートする最大障害数を超える場合、ローカルプレックスは障害とマークされ、アグリゲートの状態はデグレード状態になります。データは、HAパートナーにある2つ目のプレックスから提供されます。つまり、ノード1へのI/O要求はすべて、クラスタインターコネクトポートe0e（iSCSI）を介して、物理的にノード2にあるディスクに送信されます。2つ目のプレックスにも障害が発生した場合、アグリゲートは障害とマークされ、データは利用できなくなります。
データの適切なミラーリングを再開するには、障害が発生したプレックスを削除して再作成する必要があります。複数のディスク障害によってデータアグリゲートがデグレードすると、ルートアグリゲートもデグレードされることに注意してください。ONTAPONTAP Selectは、ルートデータデータ（RDD）パーティショニングスキーマを使用して、各物理ドライブを1つのルートパーティションと2つのデータパーティションに分割します。そのため、1つ以上のディスクが失われると、ローカルルートまたはリモートルートアグリゲートのコピー、およびローカルデータアグリゲートとリモートデータアグリゲートのコピーを含む複数のアグリゲートに影響が及ぶ可能性があります。
C3111E67::> storage aggregate plex delete -aggregate aggr1 -plex plex1
Warning: Deleting plex "plex1" of mirrored aggregate "aggr1" in a non-shared HA configuration will disable its synchronous mirror protection and disable
negotiated takeover of node "sti-rx2540-335a" when aggregate "aggr1" is online.
Do you want to continue? {y|n}: y
[Job 78] Job succeeded: DONE
C3111E67::> storage aggregate mirror -aggregate aggr1
Info: Disks would be added to aggregate "aggr1" on node "sti-rx2540-335a" in the following manner:
Second Plex
RAID Group rg0, 5 disks (advanced_zoned checksum, raid_dp)
Usable Physical
Position Disk Type Size Size
---------- ------------------------- ---------- -------- --------
shared NET-3.2 SSD - -
shared NET-3.3 SSD - -
shared NET-3.4 SSD 208.4GB 208.4GB
shared NET-3.5 SSD 208.4GB 208.4GB
shared NET-3.12 SSD 208.4GB 208.4GB
Aggregate capacity available for volume use would be 526.1GB.
625.2GB would be used from capacity license.
Do you want to continue? {y|n}: y
C3111E67::> storage aggregate show-status -aggregate aggr1
Owner Node: sti-rx2540-335a
Aggregate: aggr1 (online, raid_dp, mirrored) (advanced_zoned checksums)
Plex: /aggr1/plex0 (online, normal, active, pool0)
RAID Group /aggr1/plex0/rg0 (normal, advanced_zoned checksums)
Usable Physical
Position Disk Pool Type RPM Size Size Status
-------- --------------------------- ---- ----- ------ -------- -------- ----------
shared NET-1.1 0 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-1.2 0 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-1.3 0 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-1.10 0 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-1.11 0 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
Plex: /aggr1/plex3 (online, normal, active, pool1)
RAID Group /aggr1/plex3/rg0 (normal, advanced_zoned checksums)
Usable Physical
Position Disk Pool Type RPM Size Size Status
-------- --------------------------- ---- ----- ------ -------- -------- ----------
shared NET-3.2 1 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-3.3 1 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-3.4 1 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-3.5 1 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
shared NET-3.12 1 SSD - 205.1GB 447.1GB (normal)
10 entries were displayed..
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1つまたは複数のドライブ障害をテストまたはシミュレートするには、 storage disk fail -disk NET-x.y -immediate`コマンドを実行します。システムにスペアがある場合、アグリゲートは再構築を開始します。再建の状況は、以下のコマンドで確認できる `storage aggregate show。ONTAP Deployを使用して、シミュレーションで故障したドライブを削除できます。ONTAPドライブを Broken。ドライブは実際には壊れておらず、 ONTAP Deploy を使用して再度追加できます。Broken」ラベルを消去するには、 ONTAP Select CLI で次のコマンドを入力します。
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set advanced disk unfail -disk NET-x.y -spare true disk show -broken
最後のコマンドの出力は空になるはずです。
仮想化NVRAM
NetApp FASシステムは、従来、物理的なNVRAM PCIカードを搭載しています。このカードは、不揮発性フラッシュメモリを搭載した高性能カードで、書き込みパフォーマンスを大幅に向上させます。これは、 ONTAPがクライアントへの書き込みを即座に確認応答する機能を提供することで実現されます。また、変更されたデータブロックを低速なストレージメディアに戻す「デステージング」と呼ばれるプロセスをスケジュールすることもできます。
コモディティシステムでは通常、このような機器は搭載されていません。そのため、 NVRAMカードの機能は仮想化され、 ONTAP Selectシステムブートディスク上のパーティションに配置されています。そのため、インスタンスのシステム仮想ディスクの配置は非常に重要です。