ONTAP Selectにバッキングストレージを提供するローカル接続されたすべてのディスクは、RAIDコントローラの背後に配置する必要があります。ほとんどのコモディティ サーバには、複数の価格帯にわたって複数のRAIDコントローラオプションがあり、それぞれ機能レベルが異なります。その目的は、コントローラに課せられた一定の最小要件を満たしている限り、これらのオプションを可能な限り多くサポートすることです。

ONTAP Selectディスクを管理するRAIDコントローラは、以下の要件を満たす必要があります：

ONTAP Selectにバッキングストレージを提供するローカル接続されたすべてのディスクは、RAID 5またはRAID 6を実行するRAIDグループに配置する必要があります。SASドライブとSSDの場合、最大24台のドライブのRAIDグループを使用することで、ONTAPは受信する読み取り要求をより多くのディスクに分散させることによるメリットを享受できます。これにより、パフォーマンスが大幅に向上します。SAS/SSD構成では、シングルLUN構成とマルチLUN構成を比較してパフォーマンステストが実施されました。有意な差は見られなかったため、簡略化のために、NetAppは構成要件をサポートするために必要な最小限のLUN数を作成することを推奨します。

NL-SASドライブとSATAドライブには、異なる一連のベストプラクティスが必要です。パフォーマンス上の理由から、ディスクの最小数は8台ですが、RAIDグループのサイズは12台を超えないようにしてください。NetAppでは、RAIDグループごとに1つのスペアを使用することを推奨していますが、すべてのRAIDグループに対してグローバルスペアを使用することもできます。たとえば、8～12台のドライブで構成される3つのRAIDグループごとに2つのスペアを使用できます。

多くのRAIDコントローラは最大3つの動作モードをサポートしており、それぞれが書き込み要求によって取得されるデータ パスの大きな違いを表しています。これらの3つのモードは次のとおりです：

ライトバックモードは最短のデータ パスを提供し、ブロックがキャッシュに入った直後にI/O確認応答が行われます。このモードは、混合読み取り / 書き込みワークロードで最低のレイテンシと最高のスループットを提供します。ただし、BBUまたは不揮発性フラッシュ テクノロジが存在しない場合、このモードで動作中にシステムが停電に見舞われると、ユーザーはデータを失うリスクがあります。

ONTAP Selectではバッテリーバックアップまたはフラッシュユニットの存在が必要となるため、この種の障害が発生した場合でも、キャッシュされたブロックがディスクにフラッシュされることが保証されます。このため、RAIDコントローラはライトバックモードで設定する必要があります。

最も一般的なサーバー構成は、ローカルに接続されたすべてのスピンドルが単一のRAIDコントローラの背後に配置される構成です。最低でも 2 つの LUN をプロビジョニングする必要があります。1 つはハイパーバイザー用、もう 1 つは ONTAP Select VM 用です。

例えば、6台の内蔵ドライブと1台のSmart Array P420i RAIDコントローラを搭載したHP DL380 g8を考えてみましょう。すべての内蔵ドライブはこのRAIDコントローラによって管理されており、システム上には他のストレージは存在しません。

下図はこの構成例を示しています。この例では、システム上に他のストレージは存在しません。したがって、ハイパーバイザーはONTAP Selectノードとストレージを共有する必要があります。

RAID管理スピンドルのみを使用したサーバLUN構成

ONTAP Selectと同じRAIDグループからOSのLUNをプロビジョニングすることで、ハイパーバイザーOS（およびそのストレージからプロビジョニングされるクライアントVM）がRAID保護の恩恵を受けることができます。この構成により、単一ドライブの障害によってシステム全体がダウンすることを防ぐことができます。

サーバーベンダーが提供するその他の構成方法としては、複数のRAIDコントローラまたはディスクコントローラを使用してシステムを構成する方法があります。この構成では、一連のディスクが1つのディスクコントローラによって管理されますが、そのディスクコントローラはRAIDサービスを提供する場合もあれば、提供しない場合もあります。2番目のディスクセットは、RAID 5/6サービスを提供できるハードウェアRAIDコントローラによって管理されます。

この構成では、RAID 5/6サービスを提供できるRAIDコントローラの背後にあるスピンドルのセットは、ONTAP Select VMによって排他的に使用される必要があります。管理対象となるストレージ容量の合計に応じて、ディスクスピンドルを1つ以上のRAIDグループと1つ以上のLUNに構成する必要があります。これらのLUNは1つ以上のデータストアの作成に使用され、すべてのデータストアはRAIDコントローラによって保護されます。

最初のディスクセットは、ハイパーバイザーOSおよびONTAPストレージを使用していないクライアントVM用に予約されています。次の図を参照してください。

RAID / 非RAID混在システムにおけるサーバLUN構成

単一RAIDグループ/単一LUN構成を変更する必要があるケースは2つあります。NL-SASまたはSATAドライブを使用する場合、RAIDグループのサイズは12台のドライブを超えてはなりません。さらに、単一のLUNが、基盤となるハイパーバイザーストレージの制限（個々のファイルシステムエクステントの最大サイズまたはストレージプール全体の最大サイズ）よりも大きくなる可能性があります。その場合、ファイルシステムを正常に作成できるように、基盤となる物理ストレージを複数のLUNに分割する必要があります。

一部のバージョンのESXiでは、データストアの最大サイズは64TBです。

サーバーに64TBを超えるストレージが接続されている場合、64TB未満の複数のLUNをプロビジョニングする必要があるかもしれません。SATA/NL-SASドライブのRAID再構築時間を短縮するために複数のRAIDグループを作成すると、結果として複数のLUNがプロビジョニングされることになります。

複数のLUNが必要な場合、重要な検討事項の一つは、これらのLUNが同様の、かつ一貫したパフォーマンスを発揮するようにすることです。これは、すべてのLUNを単一のONTAPアグリゲートで使用する場合に特に重要です。あるいは、1つ以上のLUNのサブセットのパフォーマンスプロファイルが明らかに異なる場合は、これらのLUNを別のONTAPアグリゲートに分離することを強くお勧めします。

複数のファイルシステムエクステントを使用して、データストアの最大サイズまで単一のデータストアを作成できます。ONTAP Selectライセンスが必要な容量を制限するには、クラスタのインストール時に容量の上限を必ず指定してください。この機能により、ONTAP Selectはデータストア内のスペースのサブセットのみを使用できます（したがって、ライセンスが必要になります）。

あるいは、まず単一のLUN上に単一のデータストアを作成することから始めることもできます。より大きなONTAP Select容量ライセンスが必要な追加スペースが必要な場合、そのスペースを同じデータストアにエクステントとして追加でき、データストアの最大サイズまで拡張できます。最大サイズに達した後、新しいデータストアを作成してONTAP Selectに追加できます。どちらのタイプの容量拡張操作もサポートされており、ONTAP Deployのstorage-add機能を使用して実現できます。各ONTAP Selectノードは最大400TBのストレージをサポートするように構成できます。複数のデータストアから容量をプロビジョニングするには、2段階のプロセスが必要です。

初期クラスター作成は、初期データストアの容量の一部または全部を消費するONTAP Selectクラスターの作成に使用できます。2つ目のステップは、追加のデータストアを使用して、必要な総容量に達するまで、1回以上の容量追加操作を実行することです。この機能については、"ストレージ容量を増やす"のセクションで詳しく説明します。

各データストアには、2%のバッファが未使用のまま残されます。このスペースはONTAP Selectで使用されないため、容量ライセンスは必要ありません。容量の上限が指定されていない限り、ONTAP Deployはバッファの正確なギガバイト数を自動的に計算します。容量の上限が指定されている場合は、その上限が優先的に適用されます。容量上限サイズがバッファサイズの範囲内にある場合、クラスタ作成はエラーメッセージとともに失敗し、容量上限として使用できる正しい最大サイズパラメータを指定します：

VMFS 6 は、新規インストールと既存の ONTAP Deploy または ONTAP Select VM のストレージvMotion処理のターゲットの両方でサポートされています。

VMwareは、VMFS 5からVMFS 6へのインプレースアップグレードをサポートしていません。したがって、ストレージvMotionは、VMをVMFS 5データストアからVMFS 6データストアへ移行することを可能にする唯一のメカニズムです。ただし、ONTAP SelectおよびONTAP DeployでのストレージvMotionのサポートは、VMFS 5からVMFS 6への移行という特定の目的以外にも、他のシナリオをカバーするように拡張されました。

ONTAP Selectの中核となるのは、1つ以上のストレージプールからプロビジョニングされた一連の仮想ディスクをONTAPに提供することです。ONTAPには物理ディスクとして扱われる一連の仮想ディスクが提示され、ストレージ スタックの残りの部分はハイパーバイザーによって抽象化されます。次の図は、この関係をより詳細に示し、物理RAIDコントローラ、ハイパーバイザー、およびONTAP Select VMの関係を強調しています。

仮想ディスクから物理ディスクへのマッピング

より効率的なユーザーエクスペリエンスを提供するために、ONTAP Select管理ツールのONTAP Deployは、関連付けられたストレージ プールから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とストレージ追加処理時の両方で自動的に実行されます。ONTAP SelectノードがHAペアの一部である場合、仮想ディスクは自動的にローカル ストレージ プールとミラー ストレージ プールに割り当てられます。

ONTAP Selectは、基盤となる接続ストレージを、それぞれ最大16TBの同サイズの仮想ディスクに分割します。ONTAP SelectノードがHAペアの一部である場合、各クラスタノード上に最低2つの仮想ディスクが作成され、ミラーリングされたアグリゲート内で使用されるローカルプレックスとミラープレックスに割り当てられます。

たとえば、ONTAP Selectには31TBのデータストアまたはLUNを割り当てることができます（VMの導入後、システムディスクとルートディスクのプロビジョニング後に残る容量）。次に、約7.75TBの仮想ディスクが4つ作成され、適切なONTAPローカルプレックスとミラープレックスに割り当てられます。

NetApp FASシステムには従来、物理的なNVRAM PCIカードが搭載されており、これ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す。このカードは、ONTAPが受信した書き込みを即座にクライアントに確認応答する機能を提供することで、書き込みパフォーマンスを大幅に向上させます。また、変更されたブロックをより低速なストレージ メディアに移動するスケジュールを、デステージングと呼ばれるプロセスで設定することもできます。

コモディティ システムには、通常この種の機器は搭載されていません。したがって、このNVRAMカードの機能は仮想化され、ONTAP Selectシステム起動ディスクのパーティションに配置されました。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極めて重要です。これは、製品にローカル接続ストレージ構成用の堅牢なキャッシュを備えた物理RAIDコントローラの存在が必要な理由でもあります。

NVRAMは独自のVMDKに配置されます。NVRAMを独自のVMDKに分割することで、ONTAP Select VMはvNVMeドライバーを使用してNVRAM VMDKと通信できます。また、ONTAP Select VMは、ESXi 8.0以降と互換性のあるハードウェアバージョン13を使用する必要があります。

仮想化されたNVRAMシステムパーティションとRAIDコントローラ間の相互作用は、書き込み要求がシステムに入るときに取得されるデータ パスを順に追うことで最もよく理解できます。

ONTAP Select VMへの受信書き込みリクエストは、VMのNVRAMパーティションを対象としています。仮想化レイヤでは、このパーティションはONTAP Selectシステムディスク内に存在し、ONTAP Select VMに接続されたVMDKです。物理レイヤでは、これらのリクエストは、基盤となるスピンドルを対象としたすべての変更されたブロックと同様に、ローカルRAIDコントローラにキャッシュされます。ここから、書き込みがホストに確認応答されます。

この時点で、物理的にはブロックはRAIDコントローラキャッシュに存在し、ディスクへのフラッシュを待っています。論理的には、ブロックはNVRAMに存在し、適切なユーザーデータディスクへのデステージングを待っています。

変更されたブロックは RAID コントローラのローカル キャッシュ内に自動的に保存されるため、NVRAM パーティションへの受信書き込みは自動的にキャッシュされ、定期的に物理ストレージ メディアにフラッシュされます。これを NVRAM の内容が ONTAP データ ディスクに定期的にフラッシュされることと混同しないでください。これら 2 つのイベントは無関係であり、異なる時間と頻度で発生します。

次の図は、入力された書き込みデータがたどる入出力経路を示しています。物理層（RAIDコントローラ キャッシュとディスク）と仮想層（VMのNVRAMおよびデータ仮想ディスク）の違いが強調されています。

ONTAP Select VMへの着信書き込み