Skip to main content
ONTAP Technical Reports
日本語は機械翻訳による参考訳です。内容に矛盾や不一致があった場合には、英語の内容が優先されます。

複製された NVRAM および HA フェイルオーバー動作

共同作成者 whyistheinternetbroken

NetApp AFX は、NVRAM レプリケーションをバックエンド クラスター ネットワークに移動し、ノード障害発生後にゼロコピー ボリューム モビリティを使用してワークロードを再分散します。

NVRAMが直接接続からスイッチド レプリケーションに移行

ONTAP は NVRAM をステージングとして使用し、クラスタへの受信書き込みを保護します。ONTAP クラスタ内の各ノードには、バッテリ バックアップ式 NVRAM カードがあります。クライアントからボリュームに書き込みが送信されると、最初に NVRAM に格納されます。NVRAM の内容は、NVRAM がいっぱいになるか、10 秒のタイマーが期限切れになると(いずれか早い方)、ディスクにフラッシュされます。これは整合性ポイントと呼ばれます。

NVRAM の内容は HA ペア間で常に複製されるため、ノード障害が発生した場合でも NVRAM の内容は存続ノードに保存されてディスクにコミットされるため、データの整合性の保護に役立ちます。

統合 ONTAP クラスタでは、HA ペア間の NVRAM カードが相互に直接接続されます。NetApp AFX は、NVRAM レプリケーションをバックエンド クラスタ ネットワークに移動します。その結果、HA パートナー ノードには、ノード間の距離に関するそれほど厳密な要件は課されません。その代わりに、HA ペアはイーサネットの最大距離まで分離することができます。

NetApp AFX NVRAM レプリケーション

イメージ

HA フェイルオーバー動作

統合 ONTAP では、ノードがディスクとアグリゲートを所有し、データはボリュームを介して提供されます。書き込みは、ローカルノードの NVRAM を使用して、ノードが所有するディスクにフラッシュされます。ノードが再起動または障害が発生した場合、ONTAP は障害が発生したノードのリソースのテイクオーバーをトリガーし、ディスクとアグリゲートの所有権がパートナーノードに転送されます。ネットワークインターフェイスも IP スペース内のポートにフェイルオーバーされ、NVRAM の内容は HA ペア全体で常にレプリケートされているため、ノードは NVRAM の内容をフラッシュして、障害が発生したノードの書き込みをディスクにコミットします。その後、ノードのギブバックが発生するまで、存続しているノードが障害が発生したノードのアグリゲートとボリュームを所有します。つまり、フェイルオーバーの問題が解決されるまで、これらのボリュームへのすべてのトラフィック、および存続しているノードがすでに所有しているボリュームへのトラフィックは、単一のノードで処理されます。

初期の統合 ONTAP クラスタ導入の一環として、単一ノードがパートナーに過負荷をかけることを避けるために、フェイルオーバーを事前に計画しておくことを推奨します。それ自体が課題となります。なぜなら、どのボリュームがパフォーマンスの妨げになるかを予測するのは難しいからですが、無停止ボリューム移動やボリュームのサービス品質ポリシーなどの機能が緩和に役立ちます。

以下の画像は、統合された ONTAP クラスタでノード間のパフォーマンス バランスが不均一になる可能性があること、およびフェイルオーバーによって場合によってはパフォーマンスの低下が発生する可能性があることを示しています。

Unified ONTAP – ノード利用率の潜在的な不均衡

イメージ

HA ペアのノードのボリューム数とパフォーマンス利用率のバランスが崩れると、ノードのフェイルオーバーは全体的なパフォーマンスに影響を与えます。なぜなら、生き残ったノードが、障害が発生したノードのすべてのボリュームを所有することになるからです。一方、クラスター内の他のノードには、追加の作業を引き受ける余地があるかもしれません。

統一ONTAP –フェイルオーバーがノード利用率に与える影響

イメージ

上記のように、HAパートナーが追加の作業を引き受けなければならない場合、過負荷状態になり、そのノード上のすべてのボリュームのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。ボリュームの移動は状況の緩和に役立ちますが、これにはノード間でのコピーが必要であり(利用可能な空き容量が必要)、その所要時間はノードがフェイルバックするまでの時間を超える可能性があります。さらに、ボリュームを再配置しても、元のノードにフェイルバックすることはありません。その代わりに、移動先のノードにそのまま残ります。

NetApp AFXでは、ノードのフェイルオーバー時にいくつかの異なる動作が見られます。

  • ノードはディスクを所有しておらず、物理アグリゲートも存在しないため、ノードのフェイルオーバーではこれらのリソースの転送は不要です。その代わりに、ネットワークインターフェイスとボリュームの所有権のみが他のノードに転送されます。

  • NVRAMコミットは引き続き行われますが、直接接続ではなくHAネットワークを介して行われます。

  • ボリュームがパートナー ノードへの初期フェイルオーバーを実行すると、AFXはクラスタ内の他の生存ノードにボリュームを再分配します。これは、ゼロコピー ボリューム移動によって可能になります。

  • ノードが復旧すると、ボリュームは元のノードに戻ります。

NetApp AFXは既にクラスタ内のノード間でパフォーマンスのバランスを維持し、比較的均一な利用率を保つように設計されているため、フェイルオーバーが発生してボリュームが再バランスされると、クラスタ全体でノードの利用率はほぼ同じになるはずです。

NetApp AFX - フェイルオーバー後のボリューム再バランス

イメージ

"前:単一容量プール"

"次:独立した線形スケール"