ティアック StorNext

ティアックはStorNextの販売、サポートを行っています。

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StorNext概要説明

01.最初の説明

StorNextはファイルシステムとその周辺ソフト、ハードの集合体です。

まず第一にStorNextファイルシステムはSANストレージの共有ファイルシステムです。SANストレージ上に作成したStorNextファイルシステムをFibre チャネル接続した複数のコンピュータから同時アクセスできます。 これは他に類を見ないユニークな特徴です。 既存のオペレーティングシステムはローカル接続したディスクへの扱いは単独利用を前提としています。 WindowsやLinuxでもクラスタリング等の特定用途で共有可能なディスクは作成可能ですがユーザデータ用途ではありません。

ローカル接続した複数コンピュータからファイルシステムをファイルレベルで共有することにより、SANストレージに保存されたデータをより高速に有効活用できます。

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他社のミドルウェア的なものと異なり、StorNextファイルシステムはネイティブファイルシステムですので高速です。  StorNextを利用すればSANストレージに保管した情報を複数サーバで高速に活用することができます。SANストレージ導入時にはStorNextの導入もあわせてご検討ください。 SANストレージを使用して最高のシステムを構築したい場合、StorNextは最高の素材の一つになります。

02. StorNextクライアントの仕組み

以下に示すようにStorNextクライアントはOSと協調して動作するシステムソフトウェアです。

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StorNextはファイル共有以外にも種々のすばらしい機能を持っています。

  • Windows、Linux、OS X、AIX、HP-UXなど異なるOSからローカルファイルシステムを共有できます。
  • メタデータコントローラに対するHigh Availability機能(フェールオーバーシステム)により高信頼性を実現しています。
  • 巨大なファイルシステムを実現できます(最大18exaバイト)。
  • アーカイブ装置(テープライブラリ)を透過的に扱うことができます。

03. StorNextを使ってできること1 ~データの有効活用

ファイルシステムはWindowsであればNTFS。Linuxであればext4, ext3といったものが存在します。これらのファイルシステムはオペレーティング・システムが稼動する上で必要不可欠なディスクシステムを活用するために存在します。これらのファイルシステムはそれぞれ高速で十分な機能や信頼性を持っています。しかしながら、これらはOSが物理的にローカル接続したディスクシステムを占有していることを前提で作られています。

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上の図ではデータを活用する流れを描いています。データ量が少ない場合はストレージに接続するサーバが1台だけでも、おそらく問題は無いでしょう。ここで蛇口はデータを流すというイメージを表しています。

次の図はデータ量が増加した場合の図です。データ量が増えれば、そのデータを活用する要求も増えます。このシステムではデータを取り出す部分に問題があります。

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ストレージとクライアントが増えて、データの取り出し口の仕組みが変わらなければシステムとして非常にアンバランスです。 上図ではデータの出入り口部分がボトルネックとなり、必要なデータを得るまで(あるいはデータを保存するのに)長い時間を要する可能性があります。 結果としてサービスやビジネスに悪影響 を及ぼす可能性があります。

データ量が増大した場合、それに応じてデータの入出力が可能なサーバも増やすことが自然な要求となります(上図のように)。このような構成を実現することで、データを迅速に取り出し(あるいは投入して)有効活用ができるようになります。結果としてサービスやビジネスを成長させていくことにつながります。 これこそが、StorNextを利用することで可能になることです。

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最後の図のポイントはデータの有効活用のために、ストレージは単一のファイルシステムで利用しているということです。単一のファイルシステムであってこそ、全員が情報を共有することができるのです。そして単一のローカルファイルシステムを共有アクセスできるのがStorNextファイルシステムです。

04. 従来のファイルシステムの限界

先に述べたように既存のファイルシステムはそれぞれ優秀ですが下記のように、OSが物理的にローカル接続したディスクシステムを占有していることを前提で作られています。

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従来システムでもSANストレージでは物理的に下記のような接続は可能です(単に物理的に)。

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しかし各コンピュータ上のオペレーティングシステムは接続したディスクに対して独占的な動作を前提にしています。したがって、このように構成した場合、ファイルシステムは早晩必ず壊れます。 これはオペレーティングシステムがスタンドアロンのものとして作られてきた歴史的経緯を考慮すればいたしかたないことです。各コンピュータがお互い好き勝手にDISKの内容を書き換えればファイルシステムが壊れるのは当然のことです。

SANストレージによるデータ統合として似たような図を示す広告を見かけることもありますが、StorNextを使わなければSANストレージ内で各サーバはそれぞれ異なるファイルシステムを利用することになり、結局のところ共有はできず、業務改善に結びつきません。

05. StorNextファイルシステムの特徴

一般のファイルシステムでは不可能だったSANストレージの共有構成が可能です。 具体的には複数のコンピュータ(WindowsとLinuxのように異なるOSの組み合わせでもOK)からSANストレージ上の同一のファイルにアクセスできます。これはファイルシステムのメタデータ(DISK上の場所を示す情報など)の扱いを専用に扱うサーバ(メタデータコントローラ)を設置することで可能となっています。

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各サーバはファイルにアクセスするにあたり必ずメタデータコントローラからメタ情報を得て実施します。 メタデータコントローラはきちんと各サーバの要求を調整していますので、これによって複数のサーバが同一のファイルシステムにアクセスしても矛盾が発生することなく利用することができるわけです。

06. NASとの比較

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上の図はNASを使った場合です。先の図と比較すればストレージとのデータ転送能力に劣るため、StorNextシステムより全体としてI/O能力が落ちます。

繰り返しになりますが、ローカルI/Oを行うデータの出入り口を複数作れるためStorNextを採用するとスループットが高くなります。 しかし速度を必要としない場合はNASを使う方が安上がりです。

あるいはStorNextとNASでうまく役割分担するシステムも構築できます。速度を求める部分ではStorNextを使用して、それ以外ではWindowsファイル共有機能を使うようにすれば効率的です。

 

07. 分散ファイルシステムとの比較

ビッグデータという言葉が多く聞かれるようになり、またあわせてHadoop分散ファイルシステムに代表される分散ファイルシステムの採用が増えているようです。

分散ファイルシステムではデータは複数のコンピュータに分散保管して、多くのコンピュータで並列実行することにより高速な演算、I/Oを実現できます。  今後も利用は増えていくと思われます。 大量のデータを高速に処理できる利点がある一方で、分散ファイルシステムという新しい 概念により、しきいが高い部分があるのも事実です。

大量のデータや、巨大なファイルシステムを扱うことができるという点ではStorNextは競合していますが、分散ファイルシステムに比べればStorNextファイルシステムはレガシーな存在です。 ファイル数が多くなれば、全体をなめて検索するには比例して余計に時間を要します。 しかし一方、ファイルシステムとしては既存のファイルシステムと同様な振る舞いをするため、扱いやすい面を持っています。

ハイパフォーマンスコンピューティングでStorNextと分散ファイルシステムは競合する部分はあるものの、むしろ用途によって適材適所で選択を検討すべきものでしょう。

 

08. 動的拡張

StorNextファイルシステムは柔軟に拡張できます。具体的にはデータを保持したままディスクを増設してファイルシステムのサイズを拡大できます。 これにより(NASシステムの宣伝に使われるフレーズですが)初期投資を抑えて小さく始めて、後から大きく育てることができます。

StorNextファイルシステムは論理的に複数のストライプグループから構成されます。1つのストライプグループには1個以上のディスクが定義されています。

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上の図でSGはStripeGroupの略称です。元々のStorNextが3つのストライプグループから構成されています。これにディスクを追加してデータ容量を増やすことができます。この時、拡張後はたとえば図のようにストライプグループが1個増えた構成になります。

ストライプグループは論理的にはあたかも1つのディスクモジュールのように扱われることに注目してください。 Affinityという機能を使用すると、ストライプグループとディレクトリを関連づけることができます。  つまり、「このデータはあのディスクに保存する」のように、物理構成をを意識した使い方も可能です。 また一部のデータストライプグループをダウンした状態でもファイルシステムを起動することが可能ですので、ストレージの特定部分で致命的な障害が発生した場合には、該当ス トライプグループをダウンした縮退運転によりファイルシステムを継続利用することができます。

 

09. StorNext構成例

StorNextのシンプルな構成例を示します。 左側の1台がメタデータコントローラ、右の2台がStorNextクライアントとなります。 この図ではデータにアクセスするのは2台のクライアントです。それぞれのマシンはFibreチャネル接続(4Gbps~8Gbps)により高速なデータ転送速度を実現します。 メタデータ情報はネットワーク経由でやりとりしています。

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StorNextを使用した様々な構成については「ソリューション比較」を参照ください。

 

10. StorNextの適用領域

StorNextにせよ、NASにせよ適した領域というものがあります。StorNextの適用を検討すべきなのは大容量ストレージに高速にアクセスしたい場合です。 もし速度面での必要性が低い場合はNASで十分です。 個々のシステムでは要件に従って最適なファイルシステムを選択するようにすべきです。

NASでは速度面で物足りないが、コストは抑えたいという場合はDistribution LAN Client (DLC)というソリューションが適しています。 これはFibreチャネルでなくネットワーク経由でStorNextを使用する形態です。 DLCはネットワーク帯域をフルに活用したデータ通信を行うのでNFSなどレガシーな通信ソフトウェアよりも高速I/Oが可能です。 さらに通信経路を複数本束ねることで高速化も可能です(本当に高速にしたいなら最初からSANを、ということになりますが)。 標準でゲートウェイサーバ側が冗長性を提供していますので信頼性も向上します。 一般的なネットワーク共有よりも高速性、信頼性の面で優れており、コスト的にはSAN構成よりも安価というのがメリットです。

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”データ活用”目的でのStorNext採用のメリットをまとめます。

  1.  SANストレージのローカル共有       ネットワーク共有より高速です。
  2. 巨大なファイルシステムを実現        ストレージ容量が増えても今まで通り使えます。
  3. ダイナミックな拡張性            小さく初めて大きく育てることができます。
  4. 使用するOSプラットフォームに依存しない   特定OSに依存しないので広範に活用できます。

11. StorNextを使ってできること2 ~アーカイブ

データを作成、活用することは重要ですが、これを保持し、保存していくことも同様に重要です。StorNextを利用することでデータを長期に渡って安全に保存することが可能です。

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一般に多く行われるバックアップ形態は夜間にバッチ処理でまとめてバックアップを採取する方式です。StorNextが提供するのはこのようなバックアップ機能ではなく、アーカイブ機能です。これは考え方がバックアップと少し異なります。

アーカイブは実社会の倉庫にたとえることができます。 いったん倉庫に置いた物を頻繁に利用するような場合は仕事のフローとして非効率的です。 倉庫に置いた物はそのまま保管するだけであれば、執務スペースに広い空間が確保され、仕事の効率が上がります。

コンピュータシステムにおいてアーカイブ装置を利用する利点も同様です。 これによってデータは長期保管することができ、必要に応じてディスク装置の空き容量を適切に保つことができます。 また必要となればアーカイブ装置からデータを持ってくることもできます。

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アーカイブが適したシステムとは

典型的なのは、データを継続的に投入してこれを保管する必要があるシステムです。 ディスクの使用量は増大しつづけ、システムとしては書き込み主体で後から参照する頻度が少ない。 1度投入したデータを後から変更することはほとんど無い。 このような場合、StorNextのアーカイブ機能の利用が適しています。

StorNextアーカイブ機能の動き

ファイルはディスクに書き込まれるとStorNextのポリシーにより自動的にアーカイブ装置(テープライブラリやディスク装置)に保存されます。 ディスク容量が不足した場合、アーカイブ装置に保存済みのデータを削除することでディスク領域を開放します。 これによりディスク装置の容量以上のデータを扱うことができます。 ディスク上から削除しても必要になれば、自動的にアーカイブからディスク装置へ読み込まれます。

StorNextを利用した場合、ディスクとアーカイブ間のデータ移動は設定したポリシーに従って自動的に行われます。 お客様がディスクやアーカイブといった装置を意識する必要はありません。 アーカイブへの保管はファイル作成から早いタイミングで行われますのでデータを失う危険性は最小になります。 夜間のバックアップが朝になっても終わらないといった事に頭を悩ませる必要もありません。

 

12. StorNextを使ってでできること3 ~拡張機能

StorNextのオプション機能は多岐にわたりますが、ここではレプリケーション機能について説明いたします。これはStorNextファイルシステムの内容を複製する機能です。

この機能はStorNextファイルシステムを複数の拠点で使用している場合に有用です。下記の例は複数の拠点と中央のデータセンターを接続した例です。 この構成では各拠点のデータをターゲットである中央のデータセンターに自動的に複製します。 データセンター側でアーカイブ装置を接続して統合的にアーカイブすることも可能です。

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もちろんターゲットとソースを逆にすれば、中央から各拠点への配信システムを構築することも可能です。

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13. Xcellisでできること

Xcellisワークフローストレージは以下の事が可能です。

  • 従来のStorNextでできることすべて
  • メタデータコントローラをNASサーバ(SMB、NFS)兼用とすること
  • アーカイブ先としてテープライブラリの他にクラウドとオブジェクトストレージを利用すること
  • 小さい構成で始めて、業務拡大に応じて構成をスケールアップすること

特にメリットとして下記を挙げます。

  • 最新のStorNextバージョン5.3による高速、安定した共有ファイルシステム
  • より多くのファイルシステムサポート(64個まで)
  • StorNext5のためにあらかじめ最適化されたシステム
  • StorNext Connectツールによって構成、運用がやりやすくなりました。