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で実装される RAID 抽象化レイヤです。FAS などの従来型 ONTAP プラットフォーム内の RAID レイヤと同じ機能を提供します。RAID レイヤはドライブ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 には、ハードウェア RAID 構成とは関係なく、ソフトウェア RAID オプションも用意されています。ハードウェア RAID コントローラは、使用できない場合や、 ONTAP Select をスモールフォームファクタコモディティハードウェアに導入する場合など、特定の環境では望ましくない場合があります。ソフトウェア RAID では、このような環境も対象となるように、使用可能な導入オプションが拡張されご使用の環境でソフトウェア RAID を有効にするには、次の点に注意してください。
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Premium または Premium XL ライセンスがある場合に使用できます。
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ONTAP ルートディスクとデータディスクでは、 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用に別のシステムディスクが必要です。
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別のディスク（ SSD または NVMe ドライブ）を選択して、システムディスクのデータストアを作成します（ NVRAM 、 Boot / CF カード、コアダンプ、およびマルチノードセットアップのメディエーター）。
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ローカル接続ストレージ向けのソフトウェア RAID 構成
ソフトウェア RAID を使用する場合は、ハードウェア RAID コントローラがないことが理想的ですが、システムに既存の RAID コントローラがある場合は、次の要件に従う必要があります。
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ディスクをシステムに直接認識させるには（JBOD）、ハードウェアRAIDコントローラを無効にする必要があります。通常、この変更は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。例えば、一部のBIOS設定ではRAIDに加えて「AHCI」モードが使用できるため、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モードの場合は、I/Oコントローラー（SAS HBA）が最低6Gbps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200GBから16TB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、ホスト上のドライブが誤って使用されないようにする必要があります。 |
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する構成では、 RAID コントローラによって物理ディスクの冗長性が提供されます。ONTAP Select には、 ONTAP 管理者がデータアグリゲートを設定できる 1 つ以上の VMDK が表示されます。これらの VMDK は RAID 0 形式でストライピングされます。 ONTAP ソフトウェア RAID の使用は冗長で非効率、かつハードウェアレベルでの耐障害性のために効果的であるためです。さらに、システムディスクに使用される VMDK は、ユーザデータの格納に使用される 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 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。
次の図では、この関係を詳しく説明し、特に、 ONTAP Select VM 内部で使用される仮想ディスクと、ユーザデータの格納に使用される物理ディスクの違いを示します。
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ONTAP Select ソフトウェア RAID: 仮想ディスクと RDM* の使用
システムディスク（ VMDK ）は、同じ物理ディスク上の同じデータストア内にあります。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。したがって、 NVMe データストアと 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、同じ物理ディスク上の同じデータストア内にあります。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。したがって、 NVMe データストアと SSD タイプのデータストアのみがサポートされます。NVMe ドライブをデータに使用する場合は、パフォーマンス上の理由からシステムディスクも NVMe デバイスにする必要があります。All NVMe 構成のシステムディスクに適しているのは、 Intel Optane カードです。
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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。パーティションは、単一ノードクラスタと高可用性（HA）ペアのノードについて、次の図に示すように、ルートデータデータ（RD2）スキーマを使用します。
`P`パリティドライブを表します。 `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。
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シングルノードクラスタ用の RDD ディスクパーティショニング *
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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 プロビジョニングの場合、 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 1 つのルート パーティションがあります。つまり、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。
シングルノードクラスタの場合、すべてのデータパーティションを使用してローカル（アクティブ）データが格納されます。HA ペアの一部であるノードでは、 1 つのデータパーティションを使用してそのノードのローカル（アクティブ）データが格納され、 2 つ目のデータパーティションを使用して HA ピアのアクティブデータがミラーリングされます。
パススルー（ DirectPath IO ）デバイス vs.RDM （ raw デバイスマップ）
ESX および KVM ハイパーバイザーは、NVMe ディスクを Raw デバイス マップ（RDM）としてサポートしていません。ONTAPONTAP Select でNVMe ディスクを直接制御できるようにするには、これらのドライブを ESX または KVM 内でパススルー 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場合、サーバ BIOS からのサポートが必要であり、ホストの再起動が必要になる場合があります。また、ホストごとに割り当て可能なパススルー デバイスの数には制限があり、プラットフォームによって異なる場合があります。ただし、 ONTAP Deploy では、 ONTAP Selectノードあたり 14 台の NVMe デバイスに制限されています。つまり、NVMe 構成では、総容量を犠牲にして、非常に高い IOPS 密度（IOPS/TB）が提供されます。または、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引き出すには、 ONTAP Select VM のサイズを大きくすることを検討します。 |
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（ 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（ONTAP Selectの再起動/フェイルオーバーが必要）の操作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、 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、それらを ONTAP Select VM に接続します。この処理は、 ONTAP Select VM がブートできるようにするため、初期セットアップ時に自動的に実行されます。RDM はパーティショニングされ、ルートアグリゲートが自動的に構築されます。ONTAP 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、クラスタ作成処理とストレージ追加処理の両方で自動的に行われます。
ONTAP Select VM 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、物理ディスクを多くして構成を作成するとパフォーマンスに影響します。
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ルートアグリゲートの RAID グループタイプは、使用可能なディスクの数によって異なります。適切な RAID グループタイプは、 ONTAP Deploy によって選択されます。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、 "ストレージ容量の拡張" 。
FASおよびAFFシステムと同様に、既存のRAIDグループには、同等以上の容量のドライブのみを追加できます。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またはKVMディスクに一致させる
ONTAP Select ディスクには通常、 NET x.y というラベルが付けられますディスク UUID は、次の ONTAP コマンドを使用して取得できます。
<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 または KVM 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>cat /sys/block/<block_device_id>/device/wwidソフトウェア RAID 使用時に複数のドライブ障害が発生した場合
場合によっては、複数のドライブで同時に障害が発生する状況が発生することがあります。システムの動作は、アグリゲート RAID 保護と、障害が発生したドライブの数によって異なります。
1 つの RAID-TEC 4 アグリゲートは、 1 つのディスク障害、 RAID-DP アグリゲートは 2 つのディスク障害、 1 つの RAID 4 アグリゲートは 3 つのディスク障害が発生しても停止することはありません。
障害ディスクの数が RAID タイプでサポートされている障害の最大数よりも少なく、スペアディスクが使用可能な場合は、再構築プロセスが自動的に開始されます。スペアディスクを使用できない場合、アグリゲートは、スペアディスクが追加されるまでデグレード状態のデータを提供します。
障害ディスクの数が、 RAID タイプでサポートされる障害の最大数を超えている場合、ローカルプレックスは障害が発生したとマークされ、アグリゲートはデグレードの状態になります。データは、 HA パートナーの 2 番目のプレックスから提供されます。つまり、ノード 1 の I/O 要求は、クラスタインターコネクトポート e0e （ iSCSI ）を介し、ノード 2 に物理的に配置されてい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すると、アグリゲートは障害が発生したとマークされ、データが使用できなくなります。
データのミラーリングを正しく再開するには、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。
次の出力例では、障害が発生したプレックスが削除され、再作成されています。
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 コマンドを使用しますシステムにスペアがある場合は、アグリゲートの再構築が開始されます。再構築のステータスは、 storage aggregate show コマンドを使用して確認できます。シミュレートされた障害のあるドライブを削除するには、 ONTAP Deploy を使用します。ONTAP はドライブを「破損」としてマークしていることに注意してください。ドライブは実際には破損しておらず、 ONTAP Deploy を使用して再び追加できます。破損した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。 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である必要があります。 |
仮想 NVRAM
NetApp FAS システムには、従来より物理 NVRAM PCI カードが取り付けられていました。このカードは、書き込みパフォーマンスが大幅に向上する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。これは、クライアントへのライトバックをすぐに確認できる機能を ONTAP に付与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のストレージメディアに移動する、デステージと呼ばれるプロセスをスケジュール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、このタイプの機器が取り付けられていません。このため、 NVRAM カードの機能が仮想化されて、 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きました。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非常に重要です。