ONTAPにおけるpNFSのユースケース
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pNFSをさまざまなONTAP機能と組み合わせて使用することで、パフォーマンスが向上し、NFSワークロードの柔軟性が向上します。
nconnect を使用した pNFS
NFSは、最近のクライアントとサーバーに新しいマウントオプションを導入しました。これにより、単一のIPアドレスをマウントしながら複数のTCP接続を提供することができます。これにより、処理の並列化が向上し、NFSサーバとクライアントの制限を回避できるようになり、特定のワークロードの全体的なパフォーマンスが向上する可能性があります。nconnectは、クライアントがnconnectをサポートしている場合、ONTAP 9.8以降でサポートされます。
pNFSでnconnectを使用する場合、NFSサーバによってアドバタイズされる各pNFSデバイスに対して、nconnectオプションを使用して接続が並列化されます。例えば、nconnectが4に設定され、pNFSに使用できるインターフェースが4つある場合、作成される接続の総数はマウントポイントごとに最大16（nconnect 4個 × IPアドレス4個）になります。
NFSv4.1セッショントランキングを使用したpNFS
NFSv4.1セッション トランキング("RFC 5661、セクション2.10.5"）は、クライアントとサーバ間で複数のTCP接続を使用することで、データ転送速度を向上させるものです。NFSv4.1セッション トランキングのサポートはONTAP 9.14.1で追加されており、セッション トランキングをサポートするクライアントと併用する必要があります。
ONTAPでは、クラスタ内の複数のノード間でセッション トランキングを使用することで、接続全体で追加のスループットと冗長性を実現できます。
セッション トランキングは、複数の方法で確立できます：
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*マウント オプションによる自動検出：*最近のほとんどのNFSクライアントでは、マウント オプション（OSベンダーのドキュメントを参照）を介してセッション トランキングを確立できます。マウント オプションはNFSサーバにセッション トランキングに関する情報をクライアントに返すよう指示します。この情報は、NFSパケットを介して `fs_location4`呼び出しとして表示されます。
使用されるマウント オプションは、クライアントのOSバージョンによって異なります。たとえば、Ubuntu Linuxフレーバーでは通常、 `max_connect=n`を使用してセッション トランクの使用を通知します。RHEL Linuxディストリビューションでは、 `trunkdiscovery`マウント オプションが使用されます。
Ubuntuの例mount -o vers=4.1,max_connect=8 10.10.10.10:/pNFS /mnt/pNFS
RHELの例mount -o vers=4.1,trunkdiscovery 10.10.10.10:/pNFS /mnt/pNFS
RHEL ディストリビューションで `max_connect`を使用しようとすると、代わりに nconnect として扱われ、セッション トランキングは期待どおりに機能しません。 -
*手動で確立：*個々のIPアドレスを同じエクスポート パスとマウント ポイントにマウントすることで、セッション トランキングを手動で確立できます。例えば、エクスポート パスが `/pNFS`である同じノードに2つのIPアドレス（10.10.10.10と10.10.10.11）がある場合、マウント コマンドを2回実行します：
mount -o vers=4.1 10.10.10.10:/pNFS /mnt/pNFS mount -o vers=4.1 10.10.10.11:/pNFS /mnt/pNFS
トランクに参加させたいすべてのインターフェイスでこのプロセスを繰り返します。
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各ノードには独自のセッション トランクがあります。トランクはノードをまたぎません。 |
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pNFSを使用する場合は、セッション トランキング_または_nconnectのいずれかのみを使用してください。両方を使用すると、メタデータ サーバ接続のみがnconnectのメリットを受け、データ サーバは単一の接続を使用するなど、望ましくない動作が発生します。 |
pNFSは、クラスタ内の各参加ノードへのローカル パスを提供できます。また、セッション トランキングと併用すると、pNFSはノードごとにセッション トランクを活用して、クラスタ全体のスループットを最大化できます。
`trunkdiscovery`を使用すると、マウントインターフェイスが配置されているNFSサーバ ノード上のリストされたセッション トランク インターフェイスに対して、追加のGETATTR呼び出し（FS_Locations）が利用されます。これらのアドレスが返されると、以降のマウントは返されたアドレスに対して行われます。これは、マウント中のパケット キャプチャで確認できます。
pNFS と NFSv4.1 リファラル
NFSv4.1リファーラルは、マウント要求時にクライアントをボリュームの場所に誘導する初期マウント パス リダイレクト モードを提供します。NFSv4.1リファーラルは単一のSVM内で動作します。この機能は、NFSマウントをデータ ボリュームと同じノードにあるネットワーク インターフェースにローカライズしようとします。クライアントにマウントされている間にそのインターフェースまたはボリュームが別のノードに移動した場合、新しいマウントが確立されるまでデータ パスはローカライズされなくなります。
pNFSはマウント パスのローカライズを試みません。代わりに、マウント パスを使用してメタデータ サーバを確立し、必要に応じてデータ パスを動的にローカライズします。
NFSv4.1 リファラルは pNFS でも使用できますが、この機能は不要です。pNFS でリファラルを有効にしても、目立った効果は得られません。
pNFSと高度な容量バランス調整の相互作用
"高度な容量バランシング"ONTAPでは、ファイルデータの一部をFlexGroupボリュームを構成する複数のボリュームに書き込みます（単一FlexVolボリュームではサポートされません）。ファイルのサイズが大きくなると、ONTAPは別の構成ボリューム（同じノードまたは異なるノード）上の新しいマルチパートinodeへのデータの書き込みを開始します。これらのマルチinodeファイルへの書き込み、読み取り、およびメタデータ操作は、クライアントに対して透過的で、中断を伴いません。高度な容量バランス調整により、FlexGroup構成ボリューム間のスペース管理が改善され、より安定したパフォーマンスが実現します。
pNFSは、NFSサーバに格納されているファイル レイアウト情報に応じて、データIOをローカライズされたネットワーク パスにリダイレクトできます。単一の大きなファイルが、クラスタ内の複数のノードにまたがる可能性のある複数の構成ボリュームに分割して作成される場合でも、ONTAPのpNFSは、すべてのファイル パートのファイル レイアウト情報も保持しているため、各ファイル パートにローカライズされたトラフィックを提供できます。ファイルが読み取られると、データ パスのローカル性は必要に応じて変化します。
