Windows Azure ストレージ機能のまとめと Windows Server 2016(vNext) のストレージ新機能

高野　勝Microsoft MVP

–File System Storage

Cloud Samurai Roadshow July 2015

自己紹介

• 氏名：高野　勝（たかの まさる）

• 仕事：ストレージベンダー SE 　今年は顧客担当がメインの傍ら Microsoft 製品との連携機能や検証等も実施

• Microsoft MVP – File System Storage

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本日のアジェンダ

• Windows Azure ストレージ機能のまとめ• ストレージの種類と特徴• とりあえず使ってみよう！

• Windows Server 2016 (vNext) のストレージ新機能• SMB3.1.1• Storage Replica• Storage Quality of Services （ QoS)

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Windows Azure ストレージ機能のまとめ

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Azure のストレージの種類と特徴

• 標準ストレージ• BLOB ストレージ

– BLOB ： Binary Large OBject– 非構造化データを保存する（要はファイルの置き場）

• テーブルストレージ– 表形式の構造を持ったデータの格納に使用。ただし RDB ではなくクラウド

で良く使われている「分散 Key-Value ストア」の形式• キューストレージ

– Web ロールと Worker ロールとの間でのデータ受け渡しに使用される• ファイルストレージ（プレビュー）

– ファイルサーバーとして使いなれた Windows API を使用したファイル共有（ REST API も使用可能）

– SMB2.1 を使用5

Azure のストレージの種類と特徴

• プレミアムストレージ• SSD ベースの高性能ストレージ• 高いスループットと低いレイテンシが必要なシステム向け• 米国東部 2 、米国西部、西ヨーロッパ、東南アジア、西日本、オースト

ラリア東部　のみ使用可能• 1 台あたり（ P30 ）

– ディスクのサイズ： 1024GB– 1 台あたりの IOPS ： 5000– 1 台あたりのスループット： 200MB/Sec

• 最大 32TB をサポート

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オブジェクトストレージって何？

• オブジェクトストレージ• 主にクラウドで使われる第 3 のストレージ

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SANブロック

ディスクとメモリによるデバイスの位置指定

トラック / セクター

NASファイル

LAN 内のアドレス指定フォルダ / ファイル パス

パスファイル名

HTTP/HTTPSオブジェクト

インターネット上でのURL 指定

オブジェクト IDデータとメタ情報

ストレージオブジェクトへのデータアップロード方法

• ストレージの領域は URL で指定する• URL の確認はストレージオブジェクトのダッシュボードで

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ファイルのアップロード方法

• ファイル登録と使うまでの流れ

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VHD ファイル

オンプレミス

VHD ファイル

ファイルアップロードAdd-AzureVHD

テンプレート

データディスク

カスタムされた仮想マシン

データが入ったハードディスク

Azure

ディスクの作成Add-AzureDisk

ディスクの作成Add-AzureMVImage

ディスクの作成New-AzureQuickVM

ディスクの作成Add-AzureDataDisk

GUI での操作も可能

• ストレージの管理画面からストレージエクスプローラーをインストール

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データの置き場は必ずストレージオブジェクトに！

• 標準で作られる仮想マシンの D ドライブにはデータを置いてはいけない

• 中にあるファイルを開くとこんな警告のファイルが• WARNING : THIS IS A TEMPORARY DISK.

• Any data stored on this drive is SUBJECT TO LOSS and THERE IS NO WAY TO RECOVER IT.

• Please do not use this disk for storing any personal or application data.

• For additional details please refer to the MSDN documentation at : http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windowsazure/jj672979.aspx

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Azure のストレージを使ってみよう

Demo

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WINDOWS SERVER 2016 (VNEXT) のストレージ新機能

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SMB3.1.1

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ファイル共有プロトコルの進化

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SMB 2.0 以降とレガシーな SMB 1.0/CIFS とは別物 より速く！　 FC SAN と同等のパフォーマンスをシンプルに より安全に！　成熟した管理機能、セキュリティ、高可用性

SMB

LAN ManagerWindows 95Windows NT

SMB 2.0

Windows Vista & Server 2008

SMB 2.1

Windows 7 & Server 2008 R2

SMB 3.0/3.0.2

Windows 8 & Server 2012

SMB 3.1.1

Windows 10 & Server 2016

1980年代～ 2006年 2009年 2012年 2015年

・コマンドの結合・読取 / 書込サイズの拡大・切断時の透過的再接続

・メッセージ署名の改善 　 (HMAC SHA-256)・スケーラビリティの向上・シンボリックリンクのサポート

・クライアント oplock リース モデル・大きい MTU のサポート　 ( 最大 64KB → 1MB)・スリープモード移行の強化

『 SMB 3.x 』 での新機能・改良点

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セキュリティ

管理

パフォーマンス

可用性 SMB 透過フェールオーバー

SMB スケールアウト

SMB マルチチャネル

ボリュームシャドーコピーの

SMB 共有対応

SMB 暗号化

SMBディレクトリース

オフロード・データ転送 (ODX)

SMB 用 Windows

PowerShell

SMB 用の新しいパフォーマンス

カウンター

SOFS クライアントの自動再配分

セッション事前認証の強化

(SHA-512)

SMB 暗号化の高速化

(AES-128-GCM)

クラスター環境での SMB Dialect

自動判別

スケールアウト ファイルサーバーでの複数 SMB インスタンスの

サポート

SMB ダイレクト

SMB イベントメッセージの強化

Hyper-V ライブマイグレーション

over SMBSMB 1.0 の

オプション化

ゲスト クラスタリング(VHDX) の強化

SMB 帯域幅管理の向上

3.0.2 3.1.13.0.0

Storage Replica

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Storage Replica

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柔軟性

• ストレージ ハードウェア非依存

• 同期モード / 非同期モード

• 4 種類の複製パターン

複製機能の提供

• ブロックレベル、ボリューム単位

• SMB 3.1.1 による転送(SMB ダイレクト / マルチチャネル等の活用 )

統合管理

• フェールオーバークラスターマネージャーまたは PowerShell による管理

• Azure Site Recovery との連携も可能になる予定

拠点 A 拠点 B

Storage Replica の動作モード：同期モード

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拠点 B 拠点 B

アプリケーション(local or remote)

Source Server(複製元ノード )

DataLog

1

t 2

Destination Server

(複製先ノード )

DataLog

t1 3

25

4

• I/O 発生時に、複製元 /複製先両方のログディスクへの書き込みを保証する

Storage Replica の動作モード：非同期モード

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拠点 B 拠点 B

アプリケーション(local or remote)

Source Server(複製元ノード )

DataLog

1

t 2

Destination Server

(複製先ノード )

DataLog

t1 5

43

6

• 複製先ノードでの書き込みを待たずに I/O 完了とみなす• ネットワークの帯域幅や遅延で同期モードを利用できない場合に検討

Storage Replica のシステム要件

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必須要件Windows Server 2016 Datacenter EditionActive Directoryディスク [ データディスク / ログディスク共通 ]

GPT 形式 (MBR 形式は不可 )JBOD, ローカルディスク , SAN (iSCSI / FC)

などのストレージ( リムーバブルメディアは不可 )

複製元と複製先での同一ディスク配置構成およびパーティション

%SystemRoot%, page file, ハイバネーションファイル , Dump ファイルを含まないこと

ディスク [ ログディスク ]NTFS/ReFS ボリュームかつ固定サイズ

ファイアウォール ポートSMB, WS-MAN

推奨要件 ( 同期モード ) ネットワーク遅延

平均 5ms 以下 (round-trip) ネットワーク帯域幅

1 Gbps 以上 ディスク [ ログディスク ]

フラッシュストレージ (SSD, NVMe など ) できるだけ多くの空き容量

推奨要件 ( 非同期モード ) ネットワーク遅延

特に要件なし ネットワーク帯域幅

書込み頻度に依存 (明確な要件なし ) ディスク [ ログディスク ]

( 同期モードと同一 )

Storage Replica を使うための準備

• 機能の追加で「 Storage Replica 」を追加

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Storage Replica の管理方法

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モジュール名 : StorageReplicaGet-SRGroupGet-SRPartnershipNew-SRGroupNew-SRPartnership ( 新規作成 )Remove-SRGroupRemove-SRPartnershipSet-SRGroupSet-SRPartnership (複製方向の変更 )Suspend-SRGroupSync-SRGroupTest-SRTopology (Storage Replica システム　　　　　　　　　　　　　　要件確認テスト )

Demo

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Storage Replica

4 種類の複製パターン

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同期 / 非同期モードを選択可能

手動フェールオーバーのみ対応 (PowerShell / Azure Site Recovery)

「汎用ファイルサーバー」シナリオに最適

《 Server to Server》 ２つのサーバー間でのレプリケーション

《 Cluster to Cluster》２つの異なるクラスター間でのレプリケーション

SRV1

SR over SMB3

SRV2

Man

hatt

an D

C

Jers

ey C

ity D

C

NODE1 in FSCLUS NODE2 in DRCLUS

NODE3 in FSCLUS NODE4 in DRCLUS

NODE2 in FSCLUS

NODE4 in FSCLUS

NODE1 in DRCLUS

NODE4 in DRCLUS

SR over SMB3

Man

hatt

an D

C

Jers

ey C

ity D

C

Sever to Server のクラスター版( 機能／制約等は基本的に同一 )

クラスターによる高可用性 (HA) と、レプリケーションによる災害対策 (DR) をそれぞれ独立した機能として提供

「スケールアウトファイルサーバー」シナリオに最適

SRV1

SR over SMB3

4 種類の複製パターン

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NODE1 in HVCLUS

SR over SMB3

NODE3 in HVCLUS

NODE2 in HVCLUS NODE4 in HVCLUS

Man

hatt

an D

C

Jers

ey C

ity D

C

高可用性 (HA) と災害対策 (DR) を組み合わせて提供

自動的なフェールオーバーが可能

フェールオーバー クラスターマネージャーによる GUI 管理が可能

同期モードのみサポート

「 Hyper-V 」や「汎用ファイルサーバー」に最適 ( スケールアウトファイルサーバーには不適 )

《 Stretch Cluster》 単一クラスター内でのレプリケーション

《 Server to Self》 サーバー内でのボリューム間レプリケーション

ボリュームの移設・転送に最適( データコピーが実施できない環境など )

Storage Replica動作のおさらいと Tips

• 「 New-SRPartnership 」のログサイズが小さすぎるとコマンドが実行できない（テストだと 600MB くらいが実行可能だった最小サイズ）

• 初回実行には時間がかかる• Destination側のデータ Volume は表示されなくなる• Destination側を表示する場合は「 Remove-

SRPartnership 」で一旦関連を解除

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QoS

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Storage Quality of Services （ QoS)

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柔軟性

• 柔軟かつ公平なリソースの分配 制御対象：

VHD, 仮想マシン , サービス , テナント 制御項目：

最小 IOPS, 最大 IOPS

帯域管理機能の進化

• ストレージを共有するすべての Hyper-V 環境を、ポリシーによって一元管理

• 帯域管理に必要なメトリクスを自動計測 (計測対象： VHD, VM, ホスト , ボリューム )

統合管理

• System Center (SCVMM / SCOM) または PowerShell による管理

• Storage Health Provider によるすべてのストレージレイヤーを包含した管理

仮想マシン

RateLimiters

RateLimiters

RateLimiters

RateLimiters

Hyper-V クラスター

　 SMB 3.x ストレージネットワーク

I/Oscheduler

I/Oscheduler

I/Oscheduler

スケールアウト ファイルサーバーポリシー

マネージャー

Storage performance metrics

QoS のタイプ

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マルチインスタンス 個々の仮想マシンに対して適用 仮想マシン単位で提供するサービスに最適

シングルインスタンス 複数の VM をまとめたリソースに適用 クラスターやテナント単位で提供する

サービスに最適

0

20

40

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80

100

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200

120

80

VM1 VM2VM1 VM20

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100

120

140

160

180

200

200 200

Maxim

um

IOPs

= 2

00

Maxim

um

IOPs

= 2

00

PowerShell からの管理

• モジュール名 : StorageQoS• Get-StorageQosFlow• Get-StorageQosPolicy• Get-StorageQosVolume• New-StorageQosPolicy• Remove-StorageQosPolicy

# QoS ポリシーの作成New-StorageQosPolicy -Name DesktopVM -PolicyType MultiInstance -MaximumIops 200

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SCVMM からの管理

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Q & A

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Thank You!