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仮想化の歴史と機能

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第33回　仮想ストレージの構築とメリット (志茂吉建) 2014年11月

　今回は仮想ストレージの構築とメリットについてまとめてみたいと思います。

仮想ストレージについて

　VMware vSphere ESXiで利用できるストレージは以下の３種類があります。

Fibre Channel Storage
NFS Storage
iSCSI

　それぞれの特徴を見ていきましょう。

Fibre Channel Storage

　ストレージとホストを接続するとにFibre Channelを利用して接続します。Fibre Channel Swichを利用することにより、一つのストレージを複数のESXホストで共有することも可能です。この場合、共有するのデバイスは、ブロックデバイスで、VMFSで共有することになります。

NFS Storage

　NFS は、Network File Systemの略で、TCP/IPを利用してファイルを共有します。TCP/IPを利用しますのでこちらも、一つのNFS Storageを複数のESXホストで共有することができます。いわゆるNASですので、WindowsやLinuxからもNFSを共有することも可能です。

iSCSI

　iSCSIはTCP/IP上にSCSIプロトコルを実装したものです。TCP/IPを利用してブロックデバイスを教習することができます。こちらも、一つのiSCSIデバイスを複数のESXホストで共有することが可能です。こちらもFibre Channel同様ブロックデバイスですので、VMFSで共有することになります。

仮想ストレージの構築

　以前にもご紹介しましたが、テスト環境なで共有ストレージを構築する場合は考えてみたいと思います。ESXiホストが一台の場合は内臓ストレージで問題ありませんが、ESXiホストが複数ある場合は、ストレージを共有させることが可能になります。本番環境では、NetAppやEMCなどの専用ストレージを利用することも可能ですが、テスト環境ではそうもいきません。オープンソースの仮想ストレージアプライアンスを利用すると比較的簡単に共有ディスクを構築することが可能です。オープンソースのストレージアプライアンスを改めて紹介します。

FreeNAS FreeBSDベースのアプライアンス。ZFSが利用可能。
Nexenta Stor Solarisベースのアプライアンス。ZFSが利用可能。
openfiler Linuxベースノアプライアンス。ソフトウェアRAIDが利用可能。

　いずれのアプライアンスでも、NFSとiSCSIを利用することが可能となっています。インストールや設定はここでは説明しませんが、検索するといろいろと事例が紹介されています。皆さんも、余っているパソコンがあればインストールしてみてはいかがでしょうか。

仮想ストレージの利用方法とメリット

　いずれの仮想ストレージもiSCSIを利用すれば、VAAIというハードウェアアクセラレータ機能を利用することができます。VAAIは、ハードウェアにコピーや領域確保などのオペレーションをオフロードすることができます。VAAIが無効な場合は、ESXiホスト側でストレージの処理を行いますのでリソースが消費されます。VAAI対応の場合は、オフロードつまりコピーなどの処理の依頼のみがESXiホストで行われ、実際の処理はストレージ側でのみ実施されます。ストレージのリソースは当然利用されますが、データのコピーなどの処理のためESXiホストのリソースが利用されることはありません。また、データコピーはストレージ側だけで処理されますので、ESXiホストを経由するコピー処理に比べ高速に処理できるといったメリットもあります。

　普通のパソコンにLinuxを入れて、NFSで共有ディスクを作成することも可能ですが、ストレージアプライアンスを利用するとVAAIなどの機能を利用することが可能となります。また、SSDキャッシュなどの機能も使えますので、より高速に処理できるストレージを実現できます。