ストレージの選定ポイントとIBMソリューション

© 2021 IBM Corporation
ストレージ選定ポイントと
IBMのソリューション
日本アイ・ビー・エム株式会社
テクノロジー事業本部
ハイブリッドクラウド & AI システムズセンター
田中裕之
2021年5月26日
コンテナ共創センター勉強会#2

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仮想化環境とコンテナ環境の違い
11
Hypervisor Hypervisor Hypervisor
VM OS
共有ディスク
OS /
Data
OS
VM
コンテナ
エンジン
コンテナ
エンジン
コンテナ
エンジン
APP1
Data
APP1
Data
APP1
Data
従来の仮想化環境
全て大事で止まっては困るものばかり
インフラの機能で手厚く保護される
コンテナ環境
サービスさえ止まらなければOK
何もしないとデータは引き継がない
APP
OS
APP
ハイパーバイザーの機能
クラスター・ソフトウェア
OS
Data
データの保護や共有のためには
外部へのデータ保存が必要になる
(永続ストレージ)

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ストレージの種類
10
接続 iSCSI, Fibre Channel, SAS CIFS (SMB) or NFS REST API over HTTP
特徴
接続されたボリュームにファイルシ
ステムを作成してマウント。フォー
マットしないでRAWで利用する場合
もある。サーバーとボリュームの接
続は基本的に1:1。
いわゆるファイルサーバー。ファイ
ルシステムはストレージ側で作成し
てエクスポート。サーバーからはマ
ウントするだけで利用できる。複数
のサーバーから同時に利用可能。
ネットワークさえつながればどこか
らでもAPI経由でデータの出し入れが
可能。マウント不要。ディレクトリ
をたどらなくてもダイレクトにオブ
ジェクトにアクセスできる。
主な用途
構造化データ、頻繁な更新
データベースやSoR
非構造データ、頻繁な更新
ログ、AI/機械学習のデータ
非構造データ、更新頻度低め
イメージや文書、バックアップ
強み高性能並列アクセス、データ共有
スケーラビリティ、遠隔地からのア
クセス
クラウドサービス AWS EBS, Azure Disk Storage, IBM
Cloud Block Storage
AWS EFS, Azure Files, IBM Cloud File
Storage
AWS S3, Azure Blob Storage, IBM
Cloud Object Storage
Object
Object
Object
Object
Object
Object
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
Block File Object

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Kubernetes環境でデータを保護する方法
10
ReadWriteOnce
(RWO)
ボリュームは単一ノードで読み取り/
書き込みとしてマウント可能
ReadOnlyMany
(ROX)
ボリュームは数多くのノードで読み取
り専用としてマウント可能
ReadWriteMany
(RWX)
ボリュームは数多くのノードで読み
取り/書き込みとしてマウント可能
PV
コンテナ
PV
コンテナ
PV
コンテナ
r w r w r w
コンテナ
PV
コンテナコンテナ
shared read
コンテナ
PV
shared read/write
Block
File
PV : Persistent Volume
(一部のBlock)

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Modernizing for the future
with Red Hat OpenShift and
IBM Cloud Object Storage
Outcome:
Customer deployed
IBM Cloud Object
Storage in multiple
data centers serving
edge and centralized
Red Hat OpenShift
clusters
Automotive/Industrial
Business challenge:
Deploy a Red Hat
OpenShift platform
across thousands of
worldwide users:
1. Secure - immutable
2. Stable and always-on
3. Easy to scale and grow
4. Persistent storage
from any location
Scalable multi-site solution
100s of TB with easy growth path to expand data needs
Worldwide access to data
30 countries and 4 continents
Secure environment
IBM COS immutable (WORM) storage and global access control
Porsche Informatik

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コンテナ間でデータを共有するには？
10
ストレージで対応
コンテナ
File (RWX)
APP APP APP
同時に読み書き可能なストレージを利用し
て全てのコンテナ間でデータを共有
アプリケーションの変更は不要
アプリ側で対応
コンテナ
File / Block
(RWO)
コンテナ
APP APP
File / Block
(RWO)
データ転送/同期
アプリケーション側でデータを
転送/同期する仕組みを準備する
アプリケーションの変更が必要

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クラウドでコンテナを動かす時に注意が必要な点
AZ1 AZ2 AZ3
EC2
EBS
クラウドのストレージはAZ間で
アクセスできないことがある
OpenShiftをマルチAZで構成しても、違うAZでコ
ンテナが起動した場合や、AZの障害時にデータに
アクセスできなくなってしまう
対応策① アプリ側で対応
アプリケーションでデータを別AZへ転
送/同期する仕組みを準備する。ミドル
ウェアによっては標準で機能を備えてい
るものもある。
対応策② ストレージで対応
Software Defined Storageを活用する
とAZをまたいで1つのストレージを構成
することが可能。
アプリケーションを変更せずに複数AZ
でデータを共有/保護することができる。

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クラウドでコンテナを動かす時に注意が必要な点
AZ1 AZ2 AZ3
EC2
EBS
クラウドのストレージはAZ間で
アクセスできないことがある
OpenShiftをマルチAZで構成しても、違うAZでコ
ンテナが起動した場合や、AZの障害時にデータに
アクセスできなくなってしまう
AZ1 AZ2 AZ3
EC2
EBS
SDSでクラウドの標準機能で
実現できない可用性を提供
OpenShift Container StorageはマルチAZで構成す
るとデータをレプリカするため、AZ障害時に他の
AZでも同じデータにアクセスできる。
レプリケーション
OCS OCS OCS
25

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IBMのOpenShift対応ストレージソリューション
FlashSystem DS8000
Elastic Storage
System
Cloud Object
Storage
Container Data Protection with IBM Spectrum Protect Plus
FlashSystem 5000
FlashSystem 7200
FlashSystem 9200
DS8880
DS8900
ESS3000
ESS5000
Cloud Object
Storage System
IBM Block Storage CSI Driver
Spectrum Scale
CSI Driver
IBM Storage Suite for IBM Cloud Paks
全てのファイル/ブロック
ストレージがCSI対応済み
• エントリーからハイエンド製品まで
• Z/Powerプラットフォームもサポート
• 要件に応じた性能と信頼性を提供
• SDSから利用するストレージとしても
IBMとRed HatのSDSを
自由に使えるオファリング
• オンプレでもクラウドでも利用可能
• SDSならではの柔軟な拡張
• 要件の変化にも柔軟対応できる製品群
バックアップに対応
• CSIスナップショットと連動したPVのバック
アップをGUIで実施可能
• OpenShift構成情報のバックアップも可能
IBM Spectrum
Scale
IBM Cloud
Object Storage
IBM Spectrum
Virtualize for
Public Cloud
IBM Spectrum
Discover
20

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IBMのOpenShift対応ストレージ
※1 Spectrum Scale Container Native Storage AccessでRHCOSに対応 ※2 Spectrum ScaleはNFSでも利用可能
2021年2月現在
ストレージ種類ブロックファイル
CSI Driver IBM block storage CSI driver PowerVC CSI driver
Spectrum Scale CSI
Driver
ハードウェア
(アプライアンス)
FlashSystem
5000/7000/9000
SVC (SV2, SA2)
DS8880
DS8900
-
Elastic Storage
System
ソフトウェア
(ファームウェア)
IBM Spectrum
Virtualize
- PowerVC
IBM Spectrum
Scale
アクセスモード RWO RWO RWO RWO,RWX
x86_64 ◎ ◎ - ◎
Power ◎ -
(not tested)
◎ ◎
Z ◎ ◎ - ◎
※1
※1
※1
21

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IBM Storage Suite for IBM Cloud Paks (SS4CP)
IBM Storage Suite for IBM Cloud Paks
Cloud Pak for
Applications
Cloud Pak for
Data
Cloud Pak for
Integration
Cloud Pak for
Automation
Cloud Pak for
Multicloud
Management
Cloud Pak for
Security
IBM FlashSystem IBM DS8000
IBM Elastic Storage
System
IBM Cloud Object
Storage
IBM Cloud Paksの多様なストレージ要件に柔軟に対応するためのオファリング
IBMとRed Hatのコンテナ環境向けストレージ・ソフトウェアのバンドル製品
サポート窓口の統一
OpenShift、ミドルウェア、
ストレージの窓口をIBMに
完全かつシンプル
あらゆるワークロードの要求
を満たすため、容量ライセン
スによる柔軟なストレージの
選択 (file, block, object)
IBM認証済み
KubernetesとRed Hat
OpenShiftとの組み合わせで
稼働テスト済み
要件に合わせて自由に組み合わせを変えて利用できる。複数製品を
同時に使うことも可能。追加費用なしでストレージの変更ができる
ため、Cloud Pakの利用が進み初期と異なるミドルウェアを動かす
際に新たなストレージ要件が出てきても柔軟に対応が可能。
IBM Spectrum
Scale
IBM Cloud
Object Storage
IBM Spectrum
Virtualize for
Public Cloud
IBM Spectrum
Discover
22

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SS4CPに含まれる主なSDS製品の機能
Block File Object オンプレクラウド
IBM Spectrum Virtualize
for Public Cloud
IBM Spectrum Scale
IBM Cloud Object Storage
23

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運用の観点でのSoftware Defined Storage のメリット
クラウドごとに運用が異なり
データの連携もできない
aws
データ連携
SDSのクラウドへの導入で
運用の統一とデータ連携を実現
aws
SDS SDS
SDS
共通
手順書
データ連携
IBM FlashSystem
IBM
Spectrum
Scale
IBM Spectrum
Virtualize for
Public Cloud
手順書
手順書手順書
24

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コンテナ環境のデータ保護ソリューション
Data
Protect
PVCs (data)
Protect
namespace
and Cluster
metadata
Protect label
metadata
Infrastructure
Applications
✓ 永続ボリューム(PV)のデータをCSIスナップ
ショット機能と連動してバックアップ
✓ 幅広いストレージをサポート
• Red Hat OCS : Ceph RBD / Ceph FS CSI snapshots
• IBM Spectrum Virtualize CSI snapshots
(ストレージ仮想化でサポートしている500種以上のストレージも対象)
• IBM Spectrum Scale CSI snapshot
✓ Spectrum Protect Plus自体もコンテナで稼働
✓ PVCのデータだけでなく、メタデータのバック
アップも可能に(Red Hat OpenShift API for Data
Protection (Velero)と連携)
✓ 他の環境へのリストアも可能
IBM Spectrum Protect Plus
IBM Spectrum Virtualize
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IBM Spectrum Scale

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IBM Spectrum Fusion HCI
OpenShift上にコンテナで稼働するSDSを組み込んだHCI
26
• Integrated HCI appliance for both containers and VMs using Red Hat OpenShift
• Highly scalable containerized file system with erasure coding
• Data resilience for local and remote backup and recovery
• Simple installation and maintenance of hardware and software
• Global data platform stretching from public clouds to any on-prem or edge locations
• IBM Cloud Satellite and Red Hat ACM native integration
• Ready for AI applications with optional NVIDIA A100 GPUs and global data for better AI
• Starts small with 6 servers and scales up to 20 (with HPC GPU enhanced options)
Comprehensive
solution for Red Hat
OpenShift
Simple to
manage
infrastructure
Simple to
manage storage
services
Simple to build and
run container
applications
Simple to
deploy Red Hat
OpenShift
Simple to integrate
to current and
hybrid cloud data

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まとめ
✓ 用途に応じてストレージの選択が必要
ブロック：コンテナと1:1で接続。データ共有はアプリ側で対応。
ファイル：複数のコンテナから同時アクセス可能。
オブジェクト：基本的にK8sの管理外。どこからでもアクセス可能。
✓ クラウドでコンテナを動かす時の注意点
違うAZのストレージにアクセスできないことがある
Software Defined Storageを活用すると便利な仕組みが作れる
✓ IBMストレージのコンテナ対応
オンプレだけでなくクラウドで動くSDSもあります
GUIでバックアップが取れる製品もあります
コンテナ共創センターでインフラの相談も可能です
インフラ選定でお悩みの場合もお気軽にご相談ください
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ストレージの選定ポイントとIBMソリューション

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katahiro

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