IBM Spectrum Virtualize の概要

IBM Spectrum Virtualize システムは、ソフトウェアとハードウェアを結合して、対称仮想化を提供する総合的なモジュラー装置を生成します。

対称仮想化は、接続されたストレージ・システムおよびオプションの SAS 拡張エンクロージャーから管理対象ディスク (MDisk) のプールを作成することによって実現されます。ボリュームは、接続されたホスト・システムが使用できるようにプール内に作成することができます。システム管理者は、ストレージ・エリア・ネットワーク (SAN) またはローカル・エリア・ネットワーク (LAN) 上にあるストレージの共通プールの表示とアクセスができます。これらの機能は、管理者がストレージ・リソースをより効率的に使用する上で役立ち、拡張機能用の共通ベースを提供します。

SAN はホスト・システムとストレージ・デバイスを結ぶ高速のファイバー・チャネル・ネットワークです。LAN は、ホスト・システムとストレージ・デバイスを接続する高速イーサネット・ネットワークです。SAN および LAN では、ホスト・システムをネットワーク経由でストレージ・デバイスに接続することができます。接続はルーターやスイッチのような装置を経由して行われます。これらの装置を含むネットワークの領域を、ネットワークのファブリック と呼びます。

IBM Spectrum Virtualize ソフトウェア

IBM Spectrum Virtualize ソフトウェアは、IBM Spectrum Storage™ ファミリーの一部です。

IBM Spectrum Virtualize は、IBM Spectrum Storage ポートフォリオの主要メンバーの 1 つです。新しいワークロードおよび従来のワークロードであっても、オンプレミス、オフプレミス、およびその両方の組み合わせであっても、 ブロック・ストレージ・サービスの迅速なデプロイメントを可能にする、非常に柔軟性の高いストレージ・ソリューションです。このソリューションは、クラウド環境の使用可能化に役立つ設計になっており、実績のあるテクノロジーがベースになっているものです。IBM Spectrum Storage ポートフォリオについて詳しくは、次の Web サイトを参照してください。
http://www.ibm.com/systems/storage/spectrum
ソフトウェアは、システムに接続するホスト・システムに対して以下の機能を提供します。
  • 単一のストレージ・プールを作成する
  • 論理装置の仮想化を提供する
  • 論理ボリュームを管理する
システムは、以下の機能も提供します。
  • 大容量スケーラブル・キャッシュ
  • コピー・サービス:
    • 複数のターゲットを手ごろな価格で入手可能にするシン・プロビジョニング FlashCopy® を含む、IBM® FlashCopy (ポイント・イン・タイム・コピー) 機能
    • IBM HyperSwap® (アクティブ/アクティブ・コピー) 機能
    • メトロ・ミラー (同期コピー)
    • グローバル・ミラー (Global Mirror) (非同期コピー)
    • データ・マイグレーション
  • スペース管理:
    • 最も頻繁に使用されるデータをより高性能なストレージにマイグレーションする IBM Easy Tier® 機能
    • IBM Spectrum® Connect と結合する場合のサービス品質の測定。詳しくは、IBM Spectrum Connect の資料を参照してください。
    • シン・プロビジョニング論理ボリューム
    • データ削減プールを使用してストレージを統合するための圧縮ボリューム
    • 重複排除を使用するデータ削減プール
図 1 は、ホスト、システム・ノード、および SAN ファブリックに接続された RAID ストレージ・システムを示しています。冗長 SAN ファブリックは、複数の対をなす SAN のフォールト・トレラント配置で構成されており、これによって各 SAN 接続装置について代替パスを提供します。
図 1. ファブリック内のシステムの例
この図は、SAN ファブリック内のシステムの概要を示しています。

ボリューム

システム・ノードは、ホストにボリュームを提示します。拡張システム機能の大部分は、ボリューム上で定義されています。これらのボリュームは、RAID ストレージ・システムが提示する管理対象ディスク (MDisk) から作成されます。これらのボリュームは、使用される IBM Spectrum Virtualize エンジンによってサポートされる場合、拡張エンクロージャー内のフラッシュ・ドライブによって提供されるアレイから作成される場合もあります。 すべてのデータ転送は、システム・ノードによって行われます。これは、対称仮想化 と呼ばれています。

図 2 は、ファブリック全体のデータ・フローを示しています。

図 2. システム内のデータ・フロー
この図は、システム内のデータ・フローの概要を示しています。

システム内のノードは、入出力グループと呼ばれるペアで配置されます。1 つのペアが、1 つのボリューム上での入出力サービスを提供します。 1 つのボリュームは 2 つのノードからサービスを受けるため、1 つのノードが故障した場合やオフラインになった場合でも、可用性は失われません。SCSI の非対称論理ユニット・アクセス (ALUA) 機能は、ノードをオフラインにする前にそのノードの入出力を無効にする場合や、そのノード経由でボリュームにアクセスできない場合に使用されます。

ボリューム・タイプ

システムは、複数の異なるタイプのボリュームをサポートします。詳しくは、ボリューム トピックとそのサブトピックを参照してください。

システム・トポロジー

システム・トポロジーは、いくつかの異なる方法でセットアップすることができます。
  • 標準 トポロジーでは、システム内のすべてのノードが同じサイトに配置されます。
    図 3. 標準システム・トポロジーの例
    この図は、標準システム・トポロジーの例を示しています
  • 拡張 トポロジーでは、入出力グループの各ノードが別々のサイトに配置されます。1 つのサイトが使用不可になった場合、ボリュームには引き続きアクセスできますが、パフォーマンスが低下します。
    図 4. 拡張システム・トポロジーの例
    この図は、拡張システム・トポロジーの例を示しています。
  • システムが少なくとも 2 つの入出力グループから構成されている HyperSwap トポロジー。各入出力グループがそれぞれ別のサイトに配置されます。入出力グループの両方のノードは、同じサイトにあります。 1 つのボリュームを 2 つの入出力グループでアクティブにすることができるため、1 つのサイトが使用不可になった場合に、もう 1 つのサイトによってボリュームに即時にアクセスできます。
    図 5. HyperSwap システム・トポロジーの例
    この図は、HyperSwap システム・トポロジーの例を示しています。

システム管理

システムは、システム管理およびサービスの単一制御点を提示する個々のノードで構成されます。システム管理およびエラー報告は、イーサネット・インターフェースを介してシステム内のノードの 1 つ (構成ノードと呼ばれます) に提供されます。構成ノードは、Web サーバーを稼働し、コマンド・ライン・インターフェース (CLI) を提供します。 システム内のどのノードも、構成ノードにすることができます。現行の構成ノードに障害が発生すると、残りのノードから新規の構成ノードが選択されます。 各ノードも、ハードウェア・サービス・アクションを開始するためのコマンド・ライン・インターフェースおよび Web インターフェースを提供します。

ファブリック・タイプ

ホストとシステム・ノードの間、およびノードとアレイの間の入出力操作は、SCSI か Non-Volatile Memory Express (NVMe) の規格を使用します。 ノードは、専用 SCSI コマンドを使用して相互に通信します。

表 1 は、ホスト、ノード、および RAID ストレージ・システムの間の通信に使用可能なファブリック・タイプを示しています。これらのファブリック・タイプは、同時に使用することができます。

表 1. システム通信タイプ
通信タイプ ホストからシステム・ノード システム・ノードからストレージ・システム システム・ノードからシステム・ノード
Fibre Channel SAN (SCSI) Yes Yes Yes
iSCSI (1 Gbps イーサネットまたは 10 Gbps イーサネット) Yes Yes Yes
ノード間通信用の RDMA 対応イーサネット・ポート (25 Gbps イーサネット) No No Yes
ファイバー・チャネル上の NVMe

、2145-SV2、および 2145-SA2 のシステムでのみサポートされます。

 Yes No  

IBM Spectrum Virtualize ノード

クラスター化システム内では、ノード は IBM Spectrum Virtualize ・ソフトウェアが実行される個々のサーバーです。

ノードは常にペアでインストールされ、最小で 1 ペア、最大で 4 ペアのノードが 1 つのシステム を構成します。各ノード・ペアは、入出力グループ と呼ばれます。

入出力グループは、ストレージ・システムによって SAN に提示されるストレージを MDisk として取り込みます。取り込まれたストレージは、ホスト上のアプリケーションによって使用される論理ディスク (ボリューム) に変換されます。ノードは 1 つの入出力グループのみに 1 つ存在し、その入出力グループ内のボリュームにアクセスできるようにします。

ホストとシステム・ノードの間、およびノードとアレイの間の入出力操作は、SCSI 規格を使用します。ノードは、専用 SCSI コマンドを使用して相互に通信します。