クラスター共有ボリューム (CSV) を使用すると、Windows Server フェールオーバー クラスターまたは Azure Local 内の複数のノードで、NTFS ボリュームとしてプロビジョニングされている同じ LUN (ディスク) への読み取り/書き込みアクセスを同時に行うことができます。 ディスクは、回復性のあるファイル システム (ReFS) としてプロビジョニングできます。ただし、CSV ドライブは リダイレクト モードになります。つまり、書き込みアクセスはコーディネーター ノードに送信されます。 CSV を使用すると、クラスター化されたロールは、ドライブの所有権の変更やボリュームのマウント解除と再マウントを必要とせずに、1 つのノードから別のノードにすばやくフェールオーバーできます。 CSV は、フェールオーバー クラスター内の多数の LUN の管理を簡略化するのにも役立ちます。
CSV は、NTFS または ReFS 上で動作するクラスター化されたファイル システムを提供します。 CSV の一般的な用途は次のとおりです。
クラスター化された Hyper-V 仮想マシン (VM) 用のクラスター化仮想ハード ディスク (VHD/VHDX) ファイル。
スケールアウト ファイル共有。これはスケールアウト ファイル サーバーのクラスターの役割のアプリケーション データを格納するために使用されます。 このロールのアプリケーション データの例には、Hyper-V VM ファイルと Microsoft SQL Server データが含まれます。 ReFS は、Windows Server 2012 R2 および以前のリリースの Scale-Out ファイル サーバーではサポートされていません。 ファイル サーバー Scale-Out の詳細については、アプリケーション データのファイル サーバーScale-Out を参照してください。
Microsoft SQL Server 2014 (以上) のフェールオーバー クラスター インスタンス (FCI)。 CSV では、SQL Server 2012 以前の SQL Server のバージョンでの Microsoft SQL Server のクラスター化されたワークロードはサポートされません。
Windows Server 2019 以降の Microsoft 分散トランザクション制御 (MSDTC)。
Windows Server の以降のリリースでは、CSV 機能が強化されています。 たとえば、Active Directory Domain Services (AD DS) への依存関係が削除されました。 ウイルス対策アプリケーションやバックアップ アプリケーションとの相互運用性、および BitLocker で暗号化されたボリュームや記憶域スペースなどの一般的な記憶域機能との統合のために、 chkdsk の機能が強化されました。 Windows Server 2012 で導入された CSV 機能の概要については、「Windows Server 2012 のフェールオーバー クラスタリングの新機能」を参照してください。
Windows Server 2012 R2 では、次のような追加機能が導入されました。
診断可能性が向上した分散 CSV 所有権
サーバー サービスの可用性による回復性の向上
CSV キャッシュに割り当てることができる物理メモリの量の柔軟性の向上
ReFS と重複除去のサポートを含む相互運用性が強化されました。
Virtual Desktop Infrastructure (VDI) シナリオでの CSV でのデータ重複除去の使用の詳細については、 Windows Server 2012 R2 での VDI ストレージのデータ重複除去の展開と、Windows Server 2012 R2 の 新しいワークロードへのデータ重複除去の拡張に関するブログ記事を参照してください。
フェールオーバー クラスターで CSV を使用するための要件と考慮事項
フェールオーバー クラスターで CSV を使用する前に、ネットワーク、ストレージ、およびその他の要件と考慮事項を次のセクションで確認してください。 ネットワーク アダプターと記憶域オプションの詳細については、「 フェールオーバー クラスタリングのハードウェア要件と記憶域オプション」を参照してください。
ノードの要件
システム ディスクのドライブ文字: すべてのノードで、システム ディスクのドライブ文字が同じである必要があります。
認証プロトコル: NTLM プロトコルは、すべてのノードで有効にする必要があります。 この機能は、既定では有効になっています。 Windows Server 2019 および Azure Local 以降では、認証に証明書を使用しているため、NTLM 依存関係が削除されました。
記憶域およびディスク構成の要件
ファイル システムの形式
Windows Server 2012 では、CSV のディスクまたは記憶域は、NTFS でパーティション分割されたベーシック ディスクである必要があります。 Windows Server 2012 R2 では、CSV のディスクまたは記憶域は、NTFS または ReFS でパーティション分割されたベーシック ディスクである必要があります。 Windows Server 2016 以降および Azure Local では、CSV のディスクまたはストレージ領域は、NTFS または ReFS でパーティション分割されたベーシック ディスクまたは GUID パーティション テーブル (GPT) ディスクである必要があります。 ベスト プラクティスは、ストレージ ベンダーによって提供されるガイドラインも確認することです。
Windows Server 2012 では、ディスクを FAT、FAT32、または ReFS 形式の CSV として使用することはできません。
Windows Server 2012 R2 以降では、ディスクを FAT または FAT32 形式の CSV として使用することはできません。
CSV をクォーラム監視ディスクとして使用することはできません。 クラスター クォーラムの詳細については、「 記憶域スペース ダイレクトのクォーラムについて」を参照してください。
CSV としてディスクを追加すると、CSV ファイル システム (CSVFS) 形式で指定されます。 これにより、クラスターと他のソフトウェアは、CSV 記憶域と他の NTFS または ReFS 記憶域を区別できるようになります。 一般に、CSVFS は NTFS および ReFS と同じ機能をサポートします。 ただし、特定の機能はサポートされていません。 たとえば、Windows Server 2012 R2 では、CSV で圧縮を有効にすることはできません。 Windows Server 2012 では、CSV でデータ重複除去や圧縮を有効にすることはできません。
クラスター内のリソースの種類
CSV は、物理ディスク リソースの種類として使用する必要があります。 既定では、クラスター 記憶域に追加されるディスクまたは記憶域の領域は、この方法で自動的に構成されます。
クラスター ストレージ内の CSV ディスクまたはその他のディスクの選択
クラスター化された VM に対して 1 つ以上のディスクを選択する場合は、各ディスクの使用方法を検討してください。 VHD/VHDX ファイルや構成ファイルなど、Hyper-V によって作成されたファイルを格納するためにディスクを使用する場合は、CSV ディスクまたはクラスター ストレージ内の他の使用可能なディスクから選択できます。 ディスクが VM に直接接続されている物理ディスク (パススルー ディスクとも呼ばれます) である場合は、CSV ディスクを選択できないため、クラスター ストレージ内の他の使用可能なディスクから選択する必要があります。
ディスクを識別するためのパス名
CSV のディスクには、システム ドライブの \ClusterStorage フォルダーの下に番号付きボリュームとして表示されるパスを使用してアクセスします。 このパスは、クラスター内のすべてのノードで一貫しています。 必要に応じてこれらのボリュームの名前を変更できますが、SQL Server などの VM やアプリケーションをインストールする前に変更することをお勧めします。 VM が実行されている場合や保存された状態にある場合など、開いているハンドルがある場合、名前を変更することはできません。
LUN、ボリューム、および VHD ファイルの配置
CSV を最大限に活用してクラスター化された VM の記憶域を提供するには、物理サーバーを構成するときに LUN (ディスク) を配置する方法を確認すると便利です。 対応する VM を構成するときは、同様の方法で VHD ファイルを配置してみてください。
物理サーバーの場合は、次のようにディスクとファイルを配置します。
1 つの物理ディスクにシステム ファイル (ページ ファイルを含む) を配置
別の物理ディスクにデータ ファイルを配置
同等のクラスター化された VM の場合は、ボリュームとファイルを同様の方法で整理する必要があります。
1 つの CSV にシステム ファイル (ページ ファイルを含む) を VHD ファイルとして配置
別の CSV にデータ ファイルを VHD ファイルとして配置
可能であれば、別の VM を追加する場合は、その VM 上の VHD に対して同じ配置を維持する必要があります。
LUN およびボリュームの数とサイズ
CSV を使用するフェールオーバー クラスターのストレージ構成を計画する場合は、次の推奨事項を考慮してください。
構成する LUN の数を決定するには、記憶域のベンダーに問い合わせてください。 たとえば、ストレージ ベンダーは、各 LUN を 1 つのパーティションで構成し、その上に 1 つの CSV を配置することをお勧めします。
ノードごとに少なくとも 1 つの CSV を作成します。
1 つの CSV でサポートできる VM の数に制限はありません。 ただし、クラスターに含める予定の VM の数と、各 VM のワークロード (1 秒あたりの I/O 操作) を考慮する必要があります。 例えば次が挙げられます。
仮想デスクトップ インフラストラクチャ (VDI) をサポートする VM をデプロイする 1 つの組織。これは比較的軽いワークロードです。 クラスターでは高パフォーマンスの記憶域が使用されています。 クラスター管理者は、ストレージ ベンダーと相談した後、CSV ごとに比較的多数の VM を配置することを決定します。
別の組織では、頻繁に使用されるデータベース アプリケーションをサポートする多数の VM をデプロイしています。これは、ワークロードの負荷が高くなります。 クラスターでは性能がより低い記憶域が使用されています。 クラスター管理者は、ストレージ ベンダーと相談した後、CSV ごとに比較的少数の VM を配置することを決定します。
特定の VM のストレージ構成を計画する場合は、VM がサポートするサービス、アプリケーション、またはロールのディスク要件を考慮してください。 これらの要件を理解することは、パフォーマンスが低下する可能性があるディスクの競合を回避するのに役立ちます。 VM のストレージ構成は、同じサービス、アプリケーション、またはロールを実行している物理サーバーに使用するストレージ構成によく似ています。 ディスクの競合は、多数の独立した物理ハード ディスクで構成される記憶域を使用することによって減らすことができます。 適切な記憶域ハードウェアを選択し、記憶域のベンダーに問い合わせて記憶域のパフォーマンスを最適化してください。
クラスターのワークロードと I/O 操作の必要性に応じて、各 LUN にアクセスする VM の割合のみを構成することを検討できます。一方、他の VM には接続がなく、代わりにコンピューティング操作専用です。
ネットワーク構成に関する考慮事項
CSV をサポートするネットワークを構成するときは、次の点を考慮してください。
複数のネットワークと複数のネットワーク アダプター
ネットワーク障害が発生した場合にフォールト トレランスを有効にするには、複数のクラスター ネットワークで CSV トラフィックを伝送するか、チーム化されたネットワーク アダプターを構成することをお勧めします。 クラスター ノードが、クラスターで使用してはならないネットワークに接続されている場合は、それらを無効にする必要があります。 たとえば、クラスターによる iSCSI ネットワークの使用を無効にして、CSV トラフィックがそれらのネットワークに伝送されるのを防ぐことをお勧めします。 ネットワークを無効にするには、フェールオーバー クラスター マネージャーで [ ネットワーク] を選択し、ネットワークを選択し、[ プロパティ ] アクションを選択して、[ このネットワークでのクラスター ネットワーク通信を許可しない] を選択します。 または、Get-ClusterNetwork コマンドレットを使用して、ネットワークの Role プロパティを構成することもできます。
ネットワーク アダプターのプロパティ
クラスター通信を伝送するすべてのアダプターのプロパティで、次の設定が有効になっていることを確認します。
Microsoft ネットワーク用のクライアント と、 Microsoft ネットワーク用のファイルとプリンターの共有。 これらの設定は、ノード間の CSV トラフィックを伝送するために既定で使用されるサーバー メッセージ ブロック (SMB) 3.0 をサポートしています。 SMB を有効にするには、サーバー サービスとワークステーション サービスが実行されていること、および各クラスター ノードで自動的に起動するように構成されていることを確認します。
注
Windows Server 2012 R2 以降では、フェールオーバー クラスター ノードごとに複数のサーバー サービスが存在します。 通常のファイル共有にアクセスする SMB クライアントからの受信トラフィックを処理する既定のインスタンスと、ノード間 CSV トラフィックのみを処理する 2 つ目の CSV インスタンスがあります。 また、ノードのサーバー サービスが正常な状態ではなくなった場合、CSV の所有権は自動的に別のノードに移動します。
SMB 3.0 には、SMB マルチチャネルと SMB ダイレクトの機能が含まれています。これらの機能を使用すると、CSV トラフィックがクラスター内の複数のネットワークを経由でき、リモート ダイレクト メモリ アクセス (RDMA) をサポートするネットワーク アダプターを有効活用することができます。 既定では、SMB マルチチャネルが CSV トラフィック用に使用されます。 詳細については、「 サーバー メッセージ ブロックの概要」を参照してください。
Microsoft フェールオーバー クラスター仮想アダプターのパフォーマンス フィルター
この設定により、CSV にアクセスするために必要な場合に I/O リダイレクトを実行するノードの機能が強化されます。 このような状況は、たとえば、接続エラーによってノードが CSV ディスクに直接接続できない場合に発生します。 NetFT 仮想アダプターのパフォーマンス フィルターは、Windows Server 2012 R2 以外のすべてのバージョンで既定で無効になります。 ゲスト クラスターがホストされている VM 内で実行されている Hyper-V クラスターで問題が発生する可能性があるため、無効のままです。 ホスト上の NetFT 仮想アダプター パフォーマンス フィルターが、ゲスト VM 用の NetFT トラフィックをホストに誤ってルーティングする場合があります。 この誤ったルーティングにより、VM 内のゲスト クラスターとの通信に問題が発生する可能性があります。 ただし、ゲスト クラスターで Hyper-V 以外 のワークロードをデプロイする場合は、NetFT 仮想アダプター パフォーマンス フィルターを有効にすると、クラスターのパフォーマンスを最適化して向上させることができます。
クラスター ネットワークの優先順位付け
クラスターで構成されたネットワークの基本設定は変更しないことをお勧めします。
IP サブネットの構成
CSV を使用するネットワーク内のノードには、特定のサブネット構成は必要ありません。 CSV では、マルチサブネット ストレッチ クラスターをサポートできます。
ポリシー ベースのサービス品質 (QoS)
CSV を使用する場合は、QoS 優先度ポリシーと、各ノードへのネットワーク トラフィックの最小帯域幅ポリシーを構成することをお勧めします。 詳細については、「 サービス品質 (QoS)」を参照してください。
ストレージ ネットワーク
記憶域ネットワークの推奨事項については、使用する記憶域のベンダーが提供するガイドラインを確認してください。
CSV 通信での I/O 同期と I/O リダイレクトについて
I/O 同期
CSV を使用すると、複数のノードが同じ共有ストレージに同時に読み取り/書き込みアクセスできます。 ノードが CSV でディスク入出力 (I/O) を実行すると、ノードは記憶域ネットワーク (SAN) などを介してストレージと直接通信します。 ただし、LUN に関連付けられている物理ディスク リソースを "所有" するノード (コーディネーター ノードと呼ばれます) は常に 1 つです。 CSV のコーディネーター ノードは、[ディスク] の下の [所有者ノード] としてフェールオーバー クラスター マネージャーに表示されます。 Get-ClusterSharedVolume コマンドレットの出力にも表示されます。
注
Windows Server 2012 R2 以降では、CSV 所有権は、各ノードが所有する CSV の数に基づいて、フェールオーバー クラスター ノード間で均等に分散されます。 さらに、CSV フェールオーバー、ノードの再参加、クラスターへの新しいノードの追加、クラスター ノードの再起動、シャットダウン後にフェールオーバー クラスターの起動などの条件がある場合は、所有権が自動的に再調整されます。
CSV 上のファイル システムで特定の小さな変更が発生した場合、このメタデータは、単一のコーディネーター ノードだけでなく、LUN にアクセスする各物理ノードで同期する必要があります。 たとえば、CSV 上の VM が起動、作成、または削除されたとき、または VM が移行されるときに、VM にアクセスする各物理ノードでこの情報を同期する必要があります。 SMB 3.0 を使用すると、これらのメタデータ更新操作はクラスター ネットワークをまたがって並列的に実行されます。 これらの操作では、すべての物理ノードが共有ストレージと通信する必要はありません。
I/O リダイレクト
ストレージ接続エラーや特定のストレージ操作により、特定のノードがストレージと直接通信できなくなる可能性があります。 ノードがストレージと通信していない間に機能を維持するために、ノードはクラスター ネットワーク経由でディスク I/O を、ディスクが現在マウントされているコーディネーター ノードにリダイレクトします。 現在のコーディネーター ノードが記憶域に接続できない場合は、新しいノードがコーディネーター ノードとして設定される間、すべてのディスク I/O 操作が一時的にキューに配置されます。 クラスター ネットワークを計画する際は、I/O リダイレクト中にコーディネーター ノードへのネットワーク トラフィックが増加する可能性があることを考慮に入れる必要があります。 SMB マルチチャネルや SMB ダイレクトなどの SMB 3.0 機能と CSV が統合されているため、リダイレクトされた I/O トラフィックは複数のクラスター ネットワーク間でストリーミングできます。
重要
SAN の上に ReFS を使用して事前にフォーマットされた CSV では、Direct I/O の他のすべての要件が満たされているかどうかにかかわらず、Direct I/O は 使用されません 。 SAN (FrontEnd) 接続ディスクとの接続で CSV を使用する場合は、ドライブを NTFS でフォーマットしてから CSV に変換し、Direct I/O のパフォーマンス上の利点を活用します。
サーバーは、状況に応じて次のいずれかの I/O リダイレクト モードを使用します。
ファイル システムのリダイレクト: リダイレクトはボリュームごとに行われます。 たとえば、CSV がリダイレクト I/O モードで手動で配置されたときに、バックアップ アプリケーションによって CSV スナップショットが作成される場合などです。
ブロック リダイレクト: リダイレクトはファイル ブロック レベルです。 たとえば、ボリュームへのストレージ接続が失われた場合。 ブロック リダイレクトは、ファイル システムのリダイレクトよりも高速です。
Windows Server 2012 R2 以降では、ノードごとに CSV の状態を表示できます。 たとえば、I/O が直接、リダイレクトされているかどうか、または CSV が使用できないかどうかを確認できます。 CSV が I/O リダイレクト モードの場合は、理由を表示することもできます。 この情報を表示するには、 Get-ClusterSharedVolumeState コマンドレットを実行します。