適用対象: Azure Stack HCI バージョン 22H2 および 21H2。Windows Server 2022、Windows Server 2019
この記事では、パフォーマンスと容量の要件を満たすためにドライブを選択する方法に関するガイダンスを提供します。
ドライブの種類
現在、Azure Stack HCI と Windows Server の背後にある基になる記憶域仮想化テクノロジである記憶域スペース ダイレクトは、次の 4 種類のドライブで動作します。
| ドライブの種類 | 説明 |
|---|---|
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PMem は永続メモリを指します。これは、新しい種類の低待機時間で高パフォーマンスのストレージです。 |
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NVMe (不揮発性メモリ エクスプレス) は、PCIe バスに直接配置されるソリッド ステート ドライブを指します。 一般的なフォーム ファクターは、2.5 インチ U.2、PCIe Add-In-Card (AIC)、M.2 です。 NVMe は、現在サポートされている他の種類のドライブ (PMem を除く) よりも短い待機時間で、より高い IOPS と IO スループットを提供します。 |
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SSD はソリッド ステート ドライブを指し、従来の SATA または SAS 経由で接続します。 |
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HDD とは、膨大なストレージ容量を提供する回転磁気ハード ディスク ドライブを指します。 |
注
この記事では、NVMe、SSD、HDD を使用したドライブ構成の選択について説明します。 PMem の詳細については、「 永続メモリの理解とデプロイ」を参照してください。
注
Storage Bus Layer (SBL) キャッシュは、単一サーバー構成ではサポートされていません。 すべてのフラットな単一ストレージの種類の構成 (たとえば、all-NVMe や all-SSD) は、単一サーバーでサポートされている唯一のストレージの種類です。
ビルトイン キャッシュ
記憶域スペース ダイレクトには、組み込みのサーバー側キャッシュが用意されています。 これは、大規模で永続的なリアルタイムの読み取りおよび書き込みキャッシュです。 複数の種類のドライブを使用する展開では、"最速" の種類のすべてのドライブを使用するように自動的に構成されます。 残りのドライブは記憶容量として使用されます。
詳細については、「 記憶域プール キャッシュについて」を参照してください。
オプション 1 – パフォーマンスの最大化
任意のデータに対するランダムな読み取りと書き込みの間で予測可能で均一なミリ秒未満の待機時間を実現するには、または非常に高い IOPS ( 1300 万を超える処理を行いました)、または IO スループット (500 GB/秒以上の読み取りを行いました) を実現するには、"オール フラッシュ" を行う必要があります。
これを行うには、複数の方法があります。
すべて NVMe。 すべての NVMe を使用すると、最も予測可能な低待機時間を含む、比類のないパフォーマンスが提供されます。 すべてのドライブが同じモデルの場合、キャッシュはありません。 また、耐久性の高い NVMe モデルと耐久性の低い NVMe モデルを混在させ、後者の書き込みをキャッシュするように前者を構成することもできます (セットアップが必要)。
NVMe + SSD。 NVMe を SSD と共に使用すると、NVMe は SSD への書き込みを自動的にキャッシュします。 これにより、書き込みがキャッシュ内で結合され、必要に応じてのみデステージされ、SSD の摩耗を減らすことができます。 これにより、NVMe のような書き込み特性が提供されますが、読み取りも高速 SSD から直接提供されます。
すべて SSD。 All-NVMe と同様に、すべてのドライブが同じモデルの場合、キャッシュはありません。 耐久性の高いモデルと耐久性の低いモデルを混在させる場合は、後者の書き込みをキャッシュするように前者を構成できます (セットアップが必要)。
注
キャッシュのないオール NVMe またはオール SSD を使用する利点は、すべてのドライブから使用可能なストレージ容量を取得することです。 キャッシュに "費やされる" 容量はありません。これは、小規模で魅力的な場合があります。
オプション 2 – パフォーマンスと容量のバランスを取る
さまざまなアプリケーションとワークロードを使用する環境では、パフォーマンス要件が厳しい環境や、かなりのストレージ容量を必要とする環境では、より大きな HDD に対して NVMe または SSD キャッシュを使用して "ハイブリッド" にする必要があります。
NVMe + HDD。 NVMe ドライブは、両方をキャッシュすることで読み取りと書き込みを高速化します。 読み取りをキャッシュすると、HDD は書き込みに集中できます。 キャッシュ書き込みではバーストを吸収し、HDD IOPS と IO スループットを最大化する人為的にシリアル化された方法で、書き込みを合体させ、必要な場合にのみデステージすることができます。 これにより、NVMe のような書き込み特性が提供され、頻繁または最近読み取られたデータの場合も、NVMe に似た読み取り特性が提供されます。
SSD + HDD。 上記と同様に、SSD は両方をキャッシュすることで読み取りと書き込みを高速化します。 これにより、SSD に似た書き込み特性と、頻繁に読み取られたデータまたは最近読み取られたデータに対する SSD に似た読み取り特性が提供されます。
もう 1 つ、むしろエキゾチックなオプションがあります。 3 種類すべての ドライブを使用します。
NVMe + SSD + HDD。 3 種類すべてのドライブを使用すると、NVMe は SSD と HDD の両方のキャッシュをドライブします。 魅力は、SSD 上にボリュームを作成し、HDD 上のボリュームを同じクラスター内に並べて、すべて NVMe によって高速化できることです。 前者は"オールフラッシュ" デプロイとまったく同じですが、後者は前述の "ハイブリッド" デプロイとまったく同じです。 これは概念的には、容量管理、障害と修復のサイクルなどをほとんど独立した 2 つのプールに似ています。
重要
SSD レベルを使用して、パフォーマンスが最も高いワークロードをオール フラッシュに配置することをお勧めします。
オプション 3 – 容量の最大化
アーカイブ、バックアップ ターゲット、データ ウェアハウス、"コールド" ストレージなど、大量の容量と書き込みが頻繁に必要なワークロードの場合は、容量に対して多数の大規模な HDD をキャッシュするために、いくつかの SSD を組み合わせる必要があります。
- SSD + HDD。 SSD は、バーストを吸収し、SSD に似た書き込みパフォーマンスを提供するために、読み取りと書き込みをキャッシュし、後で HDD に最適化されたデスタリングを行います。
重要
HDD のみの構成はサポートされていません。 耐久性の高い SSD を低耐久性 SSD にキャッシュすることはお勧めしません。
サイズ設定に関する考慮事項
キャッシュ
各サーバーには、少なくとも 2 つのキャッシュ ドライブ (冗長性のために必要な最小値) が必要です。 容量ドライブの数は、キャッシュ ドライブの数の倍数にすることをお勧めします。 たとえば、キャッシュ ドライブが 4 台の場合、7 または 9 よりも 8 つの容量ドライブ (1:2 の比率) で一貫したパフォーマンスが得られます。
キャッシュのサイズは、アプリケーションとワークロードのワーキング セット、つまり、任意の時点でアクティブに読み取りおよび書き込み中のすべてのデータに対応するようにする必要があります。 それ以上のキャッシュ サイズの要件はありません。 HDD を使用したデプロイの場合、公平な開始場所は容量の 10% です。たとえば、各サーバーに 4 x 4 TB HDD = 16 TB の容量がある場合、サーバーあたり 2 x 800 GB SSD = 1.6 TB のキャッシュがあります。 オールフラッシュ展開では、特に 耐久性の高い SSD では、容量の 5% 近くから始めるのが適している場合があります。たとえば、各サーバーに 24 x 1.2 TB の SSD = 28.8 TB の容量があり、1 台のサーバーあたり 2 x 750 GB の NVMe = 1.5 TB のキャッシュがある場合などです。 キャッシュ ドライブは、後でいつでも追加または削除して調整できます。
全般
サーバーあたりのストレージ容量の合計を約 400 テラバイト (TB) に制限することをお勧めします。 サーバーあたりのストレージ容量が多いほど、ソフトウェア更新プログラムを適用する場合など、ダウンタイムや再起動後にデータを再同期するために必要な時間が長くなります。 記憶域プールあたりの現在の最大サイズは 4 ペタバイト (PB) (4,000 TB) (Windows Server 2016 の場合は 1 PB) です。
次のステップ
詳細については、以下も参照してください。