SAN ボリューム・コントローラーの概要
SAN ボリューム・コントローラー は、 ソフトウェアとハードウェアを結合して、 対称仮想化を使用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。これらのストレージ・サブシステムは、接続されたホスト・システムで使用するために、一群のボリュームにマッピングされます。システム管理者は、ストレージ・エリア・ネットワーク (SAN) 上にあるストレージの共通プール表示とアクセスができます。 この機能は、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。SAN 内で、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® SAN ボリューム・コントローラーは、IBM Spectrum Storage™ ファミリーの一部である IBM Spectrum Virtualize™ ソフトウェアで構築されています。
http://www.ibm.com/systems/storage/spectrum
ボリューム
SAN ボリューム・コントローラー・ノードのシステムは、ホストにボリュームを提供します。SAN ボリューム・コントローラーが提供する拡張機能の大部分は、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、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、SAN ボリューム・コントローラー・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。
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。
ボリュームのタイプ
- 基本ボリューム。ボリュームの単一コピーが入出力グループにキャッシュされます。基本ボリュームは、どのシステム・トポロジーでも設定できますが、図 3 には標準システム・トポロジーを示しています。図 3. 基本ボリュームの例
- ミラーリングされたボリューム。ボリュームのコピーは、同一ストレージ・プールでも別のストレージ・プールでも配置できます。ボリュームは単一の入出力グループにキャッシュされます。通常、ミラーリングされたボリュームは標準システム・トポロジーで設定されます。図 4. ミラーリングされたボリュームの例
- 拡張ボリューム。単一のボリュームのコピーが、それぞれ異なるサイトの別々のストレージ・プールに配置されます。ボリュームは 1 つの入出力グループにキャッシュされます。拡張ボリュームは、拡張トポロジー・システムでのみ使用できます。図 5. 拡張ボリュームの例
- HyperSwap ボリューム。単一のボリュームのコピーが、それぞれ異なるサイトの別々のストレージ・プールに置かれます。ボリュームは、別々のサイトにある 2 つの入出力グループにキャッシュされます。これらのボリュームは、システム・トポロジーが HyperSwap である場合にのみ作成できます。図 6. HyperSwap ボリュームの例
システム・トポロジー
- 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 7. 標準システム・トポロジーの例
- 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 8. 拡張システム・トポロジーの例
- HyperSwap トポロジーでは、システムは少なくとも 2 つの入出力グループで構成されます。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 9. HyperSwap システム・トポロジーの例
システム・トポロジーとボリュームの要約
表 1 は、各システム・トポロジーに関連付けることができるボリュームのタイプを要約したものです。
| Topology | ボリューム・タイプ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 基本 | ミラーリング済み | 拡張 | HyperSwap | カスタム | |
| Standard | X | X | X | ||
| 拡張 | X | X | X | ||
| HyperSwap | X | X | X | ||
システム管理
システム内の SAN ボリューム・コントローラー・ノードは単一のシステムとして作動し、システム管理およびサービスの単一制御点を提示します。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 SAN ボリューム・コントローラー・ノードの間、および SAN ボリューム・コントローラー・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。SAN ボリューム・コントローラー・ノードは、専用 SCSI コマンドを使用して相互に通信します。
システム・ソフトウェア・バージョン 6.4 以降を実行するすべての SAN ボリューム・コントローラー ノードは、Fibre Channel over Ethernet (FCoE) 接続をサポートできます。
表 2 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。
| 通信タイプ | ホストから SAN ボリューム・コントローラー・ノード | SAN ボリューム・コントローラーからストレージ・システム | SAN ボリューム・コントローラー・ノードから SAN ボリューム・コントローラー・ノード |
|---|---|---|---|
| ファイバー・チャネル SAN | Yes | Yes | Yes |
| iSCSI (ノードに応じて 1 Gbps イーサネットまたは 10 Gbps イーサネット) | Yes | Yes | いいえ |
| Fibre Channel Over Ethernet SAN (10 Gbps イーサネット) | Yes | Yes | Yes |
フラッシュ・ドライブ
一部の SAN ボリューム・コントローラー・ノードは、フラッシュ・ドライブを装備しているか、またはフラッシュ・ドライブを備えた拡張エンクロージャーに接続されています。これらのフラッシュ・ドライブを使用して RAID 管理ディスク (MDisk) を作成できます。さらに、この RAID 管理ディスクを使用して、ボリュームを作成できます。 SAN ボリューム・コントローラー 2145-DH8 および SAN ボリューム・コントローラー 2145-SV1ノードでは、フラッシュ・ドライブは入出力グループの両端に接続された拡張エンクロージャー内にあります。
フラッシュ・ドライブ はホスト・サーバーに、重要なアプリケーション用のハイパフォーマンス・ストレージのプールを提供します。図 10 は、この構成を示しています。フラッシュ・ドライブ上の MDisk は、通常の RAID ストレージ・システムからの MDisk が含まれているストレージ・プールに配置することもできます。IBM Easy Tier は、高アクティビティーのデータをパフォーマンスの高いストレージに移動することによって、そのストレージ・プール内での自動データ配置を実行します。
SAN ボリューム・コントローラーのハードウェア
各 SAN ボリューム・コントローラー・ノード は、SAN ボリューム・コントローラー クラスター化システム・ソフトウェアが 実行されている、SAN ボリューム・コントローラー内の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、そのストレージをホストのアプリケーションで使用される論理ディスク (ボリューム) に変換します。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。
SAN ボリューム・コントローラー・ノード
クラスター化システム内では、ノードは SAN ボリューム・コントローラー・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。
SAN ボリューム・コントローラー 2145-SV1 ノードのフィーチャー
SAN ボリューム・コントローラー 2145-SV1 システムは、以下のフィーチャーが備わっています。
SAN ボリューム・コントローラー 2147-SV1 ノードのフィーチャー
SAN ボリューム・コントローラー 2147-SV1 システムには、SAN ボリューム・コントローラー 2145-SV1 システムのすべての機能のほか、エンタープライズ・クラスのサポートと 3 年保証が備わっています。
SAN ボリューム・コントローラー 2145-DH8 ノードのフィーチャー
SAN ボリューム・コントローラー 2145-DH8 ノードには、以下のフィーチャーが備わっています。