ハイパーバイザー依存なし！ソフトでかんたんvSAN構成！【StarWind Virtual SAN】

12/11(水)に実施したWebセミナーのスライドです。
下記からご視聴いただけます。
https://www.climb.co.jp/soft/webseminar/2024/1211/

VMwareライセンスの問題で、ハイパーバイザ自体の乗り換えやVMware vSANを使用しない構成を検討される方が増えています。
仮想ストレージを作成するソフトウェア製品StarWind Virtual SANは、vSphereに限らずMicoroft Hyper-VやProxmox VEなどの仮想環境で、各ハイパーバイザホスト上のローカルのストレージを共有ストレージとして構成できます。
これにより、移行先のハイパーバイザやVMware vSAN機能なしでもVMware vSANのように共有ストレージを作成し、HAやHCIな構成を実現します。さらに、一般的なサーバハードウェアで利用可能で、専用の筐体やパーツは不要です。
今回はこのStarWind Virtual SANの活用例から、アーキテクチャ、各種機能、実際の構成デモやサーバ構成例を紹介します。

Transcript

2. 仮想共有ストレージ「プール」を提供 • ソフトウェアのみ •既存のハードを再利用可 • ストレージを同期して可用性を実現
3. 仮想マシン/コンテナ用ストレージ • 物理SANなしで共有ストレージ • 可用性を提供 • HCI構成の実現
4. 高可用性ファイルサーバ • ファイルサーバ構成を簡素化
5. 高パフォーマンスなデータベース用ストレージ • 高可用性共有ストレージを ローカルで構成
6. 特徴
7. 2重化、3重化 • ノード間シンクロナイゼーション • データ整合性 • 継続的なオペレーション • マルチパスで稼働率を向上 • 2 方向レプリカで 99.99% • 3 方向レプリカで 99.9999%
8. 最適なハードウェアを自由に選択 • 専用ハードウェアの問題を回避 • 高コスト • メンテナンス • ロックイン • 再利用性 • 依存しない仮想SANソリューション • 低コストなコモディ（一般）ハードを利用可 • 最新製品を簡単に入手可能 • 古いハードの再利用も容易
9. 多様なインストールオプション • VMテンプレート（ESXi/Hyper-V/KVM：Ubuntuベース） • ベアメタルLinux（Ubuntuベース） • インストーラ（Windowsベース） starwind-v8.exe StarWindVSAN.iso ハイパーバイザ CVM.ovf CVM StarWind
10. ベースOSの違いによる機能差 • OSファイルシステムとの連携有無 • UbuntuベースとWindowsベース間でのHA不可 • Ubuntuベースの場合、ZFSやソフトウェアRAID連携有 • ローカル冗長性 • ミラーリング、Z1/2/3 で RAIDZ • 整合性チェック • サイレントデータ破損からの保護 • ディスクスクラブ • 潜在的ビットロット（腐敗）エラーの排除
11. マルチプロトコル • iSCSI：HA構成、スタンドアロン構成 • NVME-oF(パブリックベータ）：HA構成、スタンドアロン構成 • SMB/NFS：スタンドアロン構成 ハイパーバイザ/ ファイルサーバ iSCSI / NVME-oF SMB / NFS
12. サーバサイドキャッシュ • L1キャッシュ： • RAMベースのキャッシュ • Write-Back/Write-Through • L2キャッシュ： • FLASHベースのキャッシュ • Write-Throughのみ • ストレージ • HDD ベース
13. アーキテクチャ
14. Write-Back時のデータ冗長性の確保 • 完了通知（ACK） • パートナーに同期 OR • ストレージ書き込み 共有ストレージ
15. ジャーナリングによる変更のみの同期 • 変更データブロックの メタデータを記録 • ノード間の不一致が発生した場合、 変更のみを同期 • RAMまたは別ストレージに保存可能 • 別ストレージ保存時のオプション： • 障害時のみジャーナル記録 • 常にジャーナルを記録 共有ストレージ
16. ジャーナリングによる変更のみの同期 • 変更データブロックの メタデータを記録 • ノード間の不一致が発生した場合、 変更のみを同期 • RAMまたは別ストレージに保存可能 • 別ストレージ保存時のオプション： • 障害時のみジャーナル記録 • 常にジャーナルを記録 共有ストレージ
17. フェイルオーバー戦略：ハートビート １ 2 3 NIC １ 2 3 NIC データ用 同期用 管理用 共有ストレージ
18. フェイルオーバー戦略：ハートビート • シングルノードのみでも動作（vSphere HAなどVM再配置） １ 2 3 NIC １ 2 3 NIC データ用 同期用 管理用 共有ストレージ
19. フェイルオーバー戦略：ハートビート • シングルノードのみでも動作（vSphere HAなどVM再配置） • 同期チャネルのみ障害：優先順位に基づき、読み書きをブロック １ 2 3 NIC １ 2 3 NIC データ用 同期用 管理用 共有ストレージ 優先順位 1位 優先順位 2位
20. フェイルオーバー戦略：ハートビート • シングルノードのみでも動作（vSphere HAなどVM再配置） • 同期チャネルのみ障害：優先順位に基づき、読み書きをブロック • すべてのチェネル障害：スプリットブレインが発生 １ 2 3 NIC １ 2 3 NIC データ用 同期用 管理用 共有ストレージ 優先順位 1位 優先順位 2位
21. フェイルオーバー戦略：ノードマジョリティ • 3ノード必要 共有ストレージ
22. フェイルオーバー戦略：ノードマジョリティ • 3ノード必要（ウィットネスノード含む） 共有ストレージ
23. フェイルオーバー戦略：ノードマジョリティ • 3ノード必要（ウィットネスノード含む） • 2ノードまで動作（vSphere HAなどVM再配置） 共有ストレージ
24. フェイルオーバー戦略：ノードマジョリティ • 3ノード必要（ウィットネスノード含む） • 2ノードまで動作（vSphere HAなどVM再配置） 共有ストレージ
25. フェイルオーバー戦略：ノードマジョリティ • 3ノード必要（ウィットネスノード含む） • 2ノードまで動作 • 2ノード/すべてのチェネル障害：読み書きをブロック 共有ストレージ
26. フェイルオーバー戦略：ノードマジョリティ • 3ノード必要（ウィットネスノード含む） • 2ノードまで動作 • 2ノード/すべてのチェネル障害：読み書きをブロック 共有ストレージ
27. 構成、運用
28. Web UIから管理 • ああ
29. Management Consoleから管理
30. 大まかな手順 1. 仮想環境のネットワーク構成等を確認 2. CVMのテンプレートを各ハイパーバイザホストにデプロイ 3. Web UIから初期設定 4. CVMにストレージを追加 5. Web UIからHA LUNを構成 6. ハイパーバイザホストに接続、構成 https://www.starwindsoftware.com/resource-library/starwind-virtual-san-vsan-configuration-guide- for-vmware-vsphere-esxi-7-vsan-deployed-as-a-controller-virtual-machine-cvm-using-web-ui/ https://www.starwindsoftware.com/resource-library/starwind-virtual-san-vsan-configuration-guide- for-vmware-vsphere-esxi-7-vsan-deployed-as-a-controller-virtual-machine-cvm-using-web-ui/
31. デモ 192.168.112.0/24 192.168.121.0/24
32. CVM：システム要件 • 4 vCPU（それぞれ1.7 GHz）、8 GB RAM（デフォルト16GB） • ネットワーク：1 GbE以上、レイテンシ5 ms未満 • レプリケーション用ネットワーク • データ用ネットワーク • 管理用ネットワーク • 対応ハイパーバイザ • VMware vSphere (ESXi): 7以降 • Windows Server (Hyper-V): 2016以降 • oVirt/OLVM/RHV: 4.4以降 • Proxmox VE 7.4以降 • OS用に30 GB IOPS（４K） ネットワーク 1-26,000 1 Gigabit 26,000-48,000 2x 1 Gigabit (MPIO) 48,000-250,000 10 Gigabit 250,000-480,000 2x 10 Gigabit (MPIO) 480,000以降 40/56 Gigabit
33. ストレージ構成 • OS用仮想ディスク：データ用とは別のストレージデバイス • データ用ディスク： • シックプロビジョニングの仮想ディスク • HBA または RAID コントローラ全体をパススルー • Hyper-V：ディスクリートデバイス割り当て (DDA) パススルー デバイス • vSphere：PCIデバイス経由パススルー、Raw Device Mapping (RDM) • KVM (Proxmox、oVirt、RHEV) ：PCIデバイス経由パススルー ※KVM ホストのカーネルで IOMMU サポートを有効化
34. 推奨RAID構成 HDDベースのハードウェアRAID 種類 RAID 10 ディスクキャッシュ 無効 書き込みポリシー Write Back 読み取りポリシー Read ahead ストライプサイズ 64 KB SSDベースのハードウェアRAID 種類 SSD×2：RAID 1 SSD×3 以上： RAID 5 ×4 以上ペアSSD：RAID 10 ディスクキャッシュ 有効 書き込みポリシー 構成に応じて Write ThroughまたはWrite Back 読み取りポリシー No read ahead ストライプサイズ 64 KB LinuxソフトウェアRAIDの推奨 CPUリソース vCPUを追加割り当てを推奨 HDDベースの場合 RAID10 SSD、NVMeの場合 パリティ アレイ (RAID5、RAID6)
35. まとめ •共有ストレージをソフトウェアで実現 • ノード間同期でHA構成 •環境、構成、ハードウェアを自由に選択 ハイパーバイザ/ ファイルサーバ iSCSI / NVME-oF