次の方法で共有

Azure Files を使用して HPC Pack を構成する

この記事では、Azure Files で HPC Pack を構成し、ID と認証を構成し、パフォーマンス目標を達成する方法について説明します。

Azure ファイル共有はサーバーレスであるため、実稼働シナリオ用にデプロイする場合、ファイル サーバーまたはネットワーク接続ストレージ (NAS) デバイスを管理する必要はありません。 Azure Files には、高可用性のための冗長性も組み込まれています。 つまり、組織は、ハイ パフォーマンス コンピューティング (HPC) クラスターのコストとパフォーマンスのニーズを満たすために、ソフトウェア パッチを適用したり、複数のディスクをストライプしたりする必要はありません。

Azure Files Premium ファイル共有は、一般的な顧客のパフォーマンスと ID の要件を満たし、簡単に構成でき、コスト効率に優れ、パフォーマンスの高いリフト アンド シフト シナリオを実現します。 Azure Files では 、顧客のニーズに応じて異なる ID 構成がサポートされます。

この記事では、既存のオンプレミス HPC Pack ワークロードを Azure に移行する方法について説明します。 このシナリオで一般的に報告される構成に焦点を当てています。これは、 既定の共有レベルのアクセス許可で構成されたオンプレミスの Azure Active Directory Domain Services (Azure AD DS) インスタンスを持つ Premium ファイル共有です。

たとえば、金融サービスに HPC Pack を使用している場合、会社は ID をクラウドに同期しないポリシーを持っている可能性があります。 その場合、既定のアクセス許可がニーズを満たす可能性があります。 既定の共有レベルのアクセス制御リスト (ACL) を使用すると、すべての AD DS 認証ユーザーに対して、ストレージ アカウントに既定の共有レベルのアクセス許可を追加できます。 その後、Windows ACL (NTFS アクセス許可とも呼ばれます) を使用して、ファイルおよびディレクトリ レベルできめ細かいアクセス制御を適用できます。

ストレージ アカウントに割り当てられた既定の共有レベルのアクセス許可は、そのストレージ アカウントに含まれるすべてのファイル共有に適用されます。 その後、Active Directory をクラウドに同期することなく、ファイル レベルおよびディレクトリ レベルのアクセス許可にオンプレミスの Active Directory を使用できます。

HPC Pack で Azure Files を使用するための計画

次のセクションでは、Azure Files をストレージとして使用して、オンプレミスの HPC Pack ソリューションのリフト アンド シフトを計画および実行する方法について説明します。

パフォーマンス目標を計算する

サーバー メッセージ ブロック (SMB) を使用してマウントされた Azure Files Premium ファイル共有は、次の Windows ベースのアプリケーションに最適です。

  • HPC Pack など、(Standard レベルのストレージと比較して) より高いパフォーマンスでセキュリティで保護されたソリューションを必要とします。 Premium Storage レベルの詳細を確認します。
  • ソリッド ステート ドライブ (SSD) でプロビジョニングされたストレージを使用します。

HPC Pack 環境のパフォーマンス ニーズを計算したら、 さまざまなサイズのファイル共有のパフォーマンス ターゲットを計算できます。

  • 1 秒あたりのベースライン入出力 (IOPS) を計算するには、次の式を使用します。

    GiB あたり 3,000 + 1 IOPS

    たとえば、10 TiB Premium ファイル共有の場合、計算は 3,000 + 10,240 GiB = 13,240 IOPS です。

  • スループット (イングレスとエグレスの合計) を計算するには、この数式を使用します。 CEILING 関数を使用します。これは、プロビジョニングされた入力サイズに応じて結果に影響を与えるためです。

    100 + CEILING(.04 * GiB) + CEILING(.06 * GiB)

    たとえば、10 TiB Premium ファイル共有の場合、計算は 100 + CEILING(.04 * GiB) + CEILING(.06 * GiB) = 1,125 MiB/秒です。

予想される IOPS とスループットの値を提供するターゲット共有サイズがわかったら、次のことができます。

  • Azure ファイル共有の予測可能な固定コストを使用して、コストをモデル化します。 権限のある数式を含む詳細については、「 Azure Files の課金について」を参照してください。
  • Azure Files の価格ページでリージョン別の価格を計算します。

ID スキームを選択する

次に、ID スキームとして Azure AD DS とオンプレミス AD DS のどちらを使用するかを決定する必要があります。 また、既定の共有レベルのアクセス許可を適用するかどうかを決定する必要もあります。 詳細については、「 SMB アクセス用の Azure Files ID ベースの認証オプションの概要」を参照してください。

HPC Pack の一般的なパターンは、組織が Active Directory をクラウドに同期したくないという点です。 この場合、オンプレミスの AD DS インスタンスを Azure AD に同期できない場合は、 既定の共有レベルのアクセス許可 を使用して、同期状態に関係なく、すべての認証済み ID の既定のアクセス レベルを設定します。 その後、ファイルやディレクトリに対して Windows ACL を使用して、アクセス許可をよりきめ細かく適用できます。

HPC Pack 用に Azure Files を構成する

  1. Azure ファイル共有を作成して構成します。

    1. ストレージ アカウントを作成します。 FileStorage ストレージ アカウントを作成するには、[パフォーマンス] オプションが [Premium] に設定され、[Premium アカウントの種類] ドロップダウン リストで [ファイル共有] が選択されていることを確認します。 ストレージ アカウント名は 15 文字以下にする必要があります。
    2. パフォーマンスのニーズを満たすサイズのファイル共有を作成します。 前の計算で示したとおりです。
    3. SMB マルチチャネルを有効にします。 SMB マルチチャネルの利点については、 この記事の後半で説明します。
    4. Azure Files で Azure AD DS 認証を有効にするか、ストレージ アカウントで Azure Files の AD DS 認証を有効にして、ID を構成します。
    5. 既定の共有レベルのアクセス許可を設定します。
    6. ストレージ アカウント キーを使用して Azure ファイル共有をマウントします。
    7. Windows ACL を構成します。

  2. HPC Pack ファイル共有を構成して使用します。 既定の HPC Pack ファイル共有の一覧については、「 Azure での高可用性 HPC Pack クラスターの構築」を参照してください。 既定の共有は、特定のユーザー シナリオでのみ必要であることに注意してください。 既定の共有を Azure ファイル共有に移動するには、次の手順に従います。

    1. Azure ファイル共有を作成し、元のファイル共有 ( SOA ランタイム共有など) に従って Windows ACL を構成します。
    2. 関連するクラスター設定 (たとえば、 cluscfg setenvs CCP_SERVICEREGISTRATION_PATH=\\<AzureFiles>\HpcServiceRegistration) を変更します。

Azure Files を使用した高パフォーマンス

SMB マルチチャネル

Azure Files では、Premium ファイル共有 ( FileStorage タイプのストレージ アカウントのファイル共有) で SMB マルチチャネルがサポートされています。 Azure Files で SMB マルチチャネルを有効にしても追加料金は発生しません。 FileStorage リソースでは、SMB マルチチャネルが既定で無効になっています。

1 つの VM クライアントの最大パフォーマンスは VM の制限に引き続き縛られます。 たとえば、Standard_D32s_v3は最大帯域幅 16,000 MBps (または 2 GBps) をサポートできます。 VM からのエグレス (ストレージへの書き込み) は従量制課金されますが、イングレス (ストレージからの読み取り) は行われません。 ファイル共有のパフォーマンスは、コンピューターのネットワーク制限、CPU、使用可能な内部ストレージ、ネットワーク帯域幅、I/O サイズ、並列処理、およびその他の要因の影響を受けます。 詳細については、「 SMB マルチチャネルのパフォーマンス」を参照してください。

一般的な HPC Pack のパフォーマンス

一般的な HPC Pack の使用は、Azure Files に格納された大きなブロック サイズで、読み取りと書き込み (平均で 60% の読み取りと 40% の書き込み) が行われているいくつかの大きなファイルです。 この種の使用では、 ID 構成に基づいて、公開された I/O とスループットの期待に応じて最高のパフォーマンスが得られます。

非定型の使用は、数百万もの小さなファイルと小さなブロック サイズである可能性があります。 このような場合、組織は、最適なパフォーマンスを評価するために、他の構成をテストする必要があります。

パフォーマンスを測定する

パフォーマンスをテストするには、 DiskSpd.exeを使用できます。 さまざまなワークロードをエミュレートし、待機時間、読み取りと書き込みの I/O、待機時間、スループットを測定する構成可能なツールです。

パフォーマンスの最適化とトラブルシューティング

いくつかのリソースとヒントを次に示します。