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Oracle Solaris ZFS 管理ガイド

ZFS ストレージプールの複製機能

ZFS には、ミラー化構成と RAID-Z 構成において、自己修復プロパティーに加えてデータ冗長性も用意されています。

ミラー化されたストレージプール構成

ストレージプール構成をミラー化するには、2 つのディスクが必要です。ディスクごとに個別のコントローラを割り当てることをお勧めします。ミラー化構成では、多数のディスクを使用できます。また、各プール内に複数のミラーを作成することもできます。概念的には、基本的なミラー化構成は次のようになります。 


mirror c1t0d0 c2t0d0

概念的により複雑なミラー化構成は、次のようになります。


mirror c1t0d0 c2t0d0 c3t0d0 mirror c4t0d0 c5t0d0 c6t0d0

ミラー化されたストレージプールの作成方法については、「ミラー化されたストレージプールを作成する」を参照してください。

RAID-Z ストレージプール構成

ZFS は、ミラー化ストレージプール構成のほかに、シングルパリティー、ダブルパリティー、またはトリプルパリティーの耐障害性を備えた RAID-Z 構成も提供します。シングルパリティーの RAID-Z (raidz または raidz1) は RAID-5 に似ています。ダブルパリティーの RAID-Z (raidz2) は RAID-6 に似ています。

RAIDZ-3 (raidz3) については、次のブログを参照してください。

http://blogs.sun.com/ahl/entry/triple_parity_raid_z

従来の RAID-5 に似たすべてのアルゴリズム (RAID-4、RAID-6、RDP、EVEN-ODD など) では、「RAID-5 書き込みホール」と呼ばれる問題が発生する可能性があります。RAID-5 ストライプが書き込まれている途中に電源が切断され、すべてのブロックがディスクにまだ書き込まれていない場合、パリティーとデータが同期されないままになり、あとでストライプ全体を書き込んで上書きしない限り、永久に使用できない状態になります。RAID-Z では、可変幅の RAID ストライプを使用して、すべての書き込みがストライプ全体を書き込むようになっています。ZFS では、ファイルシステムとデバイス管理を統合して、可変幅の RAID ストライプの処理に必要な基本となるデータ冗長モデルの情報をファイルシステムのメタデータに十分に取り込むことによって、この設計を実現しています。RAID-Z は、RAID-5 書き込みホールをソフトウェアだけで解決する、世界初のソリューションです。

RAID-Z 構成はサイズ X のディスク N 基とパリティーディスク P 基で構成されているので、約 (N-P)*X バイトを保管することができ、P 個のデバイスで障害が発生してもデータの完全性が低下することがありません。シングルパリティーの RAID-Z 構成には 2 基以上のディスク、ダブルパリティーの RAID-Z 構成には 3 基以上のディスクが必要になります。たとえば、3 つのディスクで構成されるシングルパリティー RAID-Z 構成の場合には、パリティーデータが占有するディスク領域は 3 つのディスクのいずれかです。それ以外の点では、RAID-Z 構成を作成するために特別なハードウェアは必要ありません。

3 つのディスクを使用する RAID-Z 構成の概念は、次のようになります。


raidz c1t0d0 c2t0d0 c3t0d0

概念的により複雑な RAID-Z 構成は、次のようになります。


raidz c1t0d0 c2t0d0 c3t0d0 c4t0d0 c5t0d0 c6t0d0 c7t0d0 raidz c8t0d0 c9t0d0 c10t0d0 c11t0d0
c12t0d0 c13t0d0 c14t0d0

多数のディスクを使用する RAID-Z 構成を作成している場合は、複数のグループにディスクを分割することを検討してください。たとえば、14 台のディスクを使用する RAID-Z 構成は、ディスク 7 台ずつの 2 つのグループに分割するほうが適切です。RAID-Z 構成をディスクグループに分割する場合には、その数を 1 桁にすると、パフォーマンスが向上します。

RAID-Z ストレージプールの作成方法については、「RAID-Z ストレージプールを作成する」を参照してください。

パフォーマンスやディスク容量を考慮したうえでミラー化構成または RAID-Z 構成のどちらを選択するかについての詳細は、次のブログエントリを参照してください。

http://blogs.sun.com/roch/entry/when_to_and_not_to

RAID-Z ストレージプールの推奨事項に関するその他の情報は、次の ZFS ベストプラクティスのサイトを参照してください。

http://www.solarisinternals.com/wiki/index.php/ZFS_Best_Practices_Guide

ZFS ハイブリッドストレージプール

Oracle の Sun Storage 7000 製品シリーズで利用可能な ZFS ハイブリッドストレージプールは、パフォーマンスの向上および容量の増加と同時に電力消費の削減を実現するために、DRAM、SSD、および HDD を組み合わせた特殊なストレージプールです。この製品の管理インタフェースでは、ストレージプールの ZFS 冗長構成を選択したり、その他の構成オプションを容易に管理したりできます。

この製品の詳細については、『Sun Storage Unified Storage System Administration Guide』を参照してください。

冗長構成の自己修復データ

ZFS のミラー化構成または RAID-Z 構成は、自己修復データを備えています。

不正なデータブロックが検出されると、ZFS は別の冗長コピーから正しいデータを取得するだけでなく、不正なデータを適切なコピーで置き換えて修復も行います。

ストレージプール内の動的なストライプ

ZFS では、すべての最上位レベルの仮想デバイス間でデータが動的にストライプ化されます。データがどこに割り当てられるかは書き込み時に決定されるため、割り当て時には固定幅のストライプは作成されません。

新しい仮想デバイスがプールに追加されると、パフォーマンスとディスク領域割り当てポリシーを維持するために、データは新しいデバイスに順次割り当てられます。各仮想デバイスは、ほかのディスクデバイスまたはファイルを含むミラーまたは RAID-Z デバイスでもかまいません。この構成を使用すれば、プールの障害時の特性を柔軟に制御できます。たとえば、4 つのディスクから次の構成を作成できます。

ZFS では異なる種類の仮想デバイスを同じプール内で組み合わせることが可能ですが、そのような組み合わせは避けてください。たとえば、2 方向のミラー構成と 3 方向の RAID-Z 構成を含むプールを作成できます。ただし、耐障害性は、もっとも低い仮想デバイス (この場合は RAID-Z) と同じになります。最上位の仮想デバイスは同じ種類のデバイスを使用し、各デバイスで同じ冗長レベルにするのがもっとも良い方法です。