2方向と3方向同期ミラーリングの比較 [ StarWind Virtual SAN®]


ここでは、2方向(双方向)および3方向同期ミラーリングを確認し、それぞれの背後にある利点をよりよく理解することを推奨します。

費用効果

2方向同期ミラーリング

この構成では、ノードにストレージの冗長性が要求されます。RAID10*の使用が推奨されます。2 ノード HA は、2 つのストレージノード間のデータの同期ミラーリングを保証します。RAID10では同期ミラーリングはそれらの50%をさらに半分に分割するため、同期ミラーリングは50%をさらに半分に分割し、ストレージ容量が十分に活用されません。使用されるのは25%だけです。

* HDDセットアップでは、RAID10の使用を推奨します。HDDセットアップでRAID5を使用する場合、RAID5を再構築する際にディスク障害のリスクが発生します。HDDセットアップでRAID6を使用すると、書き込み性能が低下します。
同時に、RAID5およびRAID6構成は、物理的な障害に対する高い耐性と後者のより高速なパフォーマンスにより、SSDセットアップに使用できます。

2方向同期ミラーリング

3方向同期ミラーリング

この構成では、3方向同期ミラーリングにより必要なレベルのデータ保護が既に確保されているため、ノードのストレージの冗長性は必要ありません。非冗長RAID0構成は、最高レベルのパフォーマンスを提供します。そのため、RAID0を使用してパフォーマンスを向上させることができます。3つのストレージノード間の同期ミラーリングでは、33%の使用可能な容量が得られるため、2方向同期ミラーリングと比較して高いレベルの利用率が得られます。

3方向同期ミラーリング

その結果、3方向同期ミラーリングにより、ストレージの利用率が向上します。この構成の費用対効果は、メディアの種類がスピンドルかフラッシュかによって異なります。

信頼性

2方向同期ミラーリング

2方向同期ミラーリングは99.99%のアップタイムを実現します。1つのストレージ・ノードの停止で単一の障害点が発生し、システムは直ちにパフォーマンス低下モードへと移行します。キャッシュはフラッシュされ、実行中のノードではライトバックからライトスルーモードになります。1つのノードがダウンすることで、MPIOパスの数が2倍に減ります。その結果、ストレージの性能が低下します。

3方向同期ミラーリング

3方向同期ミラーリングにより、99.9999%のアップタイムを実現。3ノードのストレージクラスタの1ノードがダウンしても、単一の障害点は発生しません。このような状況では、システムはMPIOパスの1/3を失うため、ストレージのパフォーマンスは最大33%低下します。パフォーマンスが重要なアプリケーションは、通常の方法で実行を続けることができます。3ノードHA構成は、二重障害を許容し、サービスの可用性を保持します。

3ways synchronous mirroring-uptime ensured

高機能性

ストレージ性能の向上は、I/Oポリシー、RAIDレベル、キャッシュ・ポリシーを含む多くの要因に影響されます。これらの要因の影響を以下に示します。

MPIOパス

2方向同期ミラーリング

Round Robin/List Queue Depthポリシーを使用すると、シングルノード構成に比べてI/Oの処理が最大2倍速くなります。

3方向同期ミラーリング

Round Robin/List Queue Depthポリシーにより、シングルノードストレージと比較してI/Oのスループットが3倍に向上します。その結果、2ノード構成と比較してパフォーマンスが最大50%向上します。

RAID10 vs RAID0

2方向同期ミラーリング

この構成では、ストレージ・ノード自体にデータ保護のための余分な冗長性が強く求められます。この冗長性は、RAID を使用して提供することができます。RAID10は、ディスクストライプ間のミラーリングを確実にし、高速な読み取りと書き込みを可能にするため、HDDセットアップにはRAID10を推奨します。しかし、同じデータを2つのRAIDストライプにミラーリングして保存するため、ストレージの利用率はかなり低くなります。

* RAID5、RAID6の使用は可能ですが、RAID5の再構築時にディスク障害が発生する可能性が高く、RAID6の書き込み性能が低いため、推奨できません。同時に、RAID5とRAID6の構成は、物理的な障害に対する高い耐性と後者の高速なパフォーマンスにより、SSDのセットアップに使用することができます。

3方向同期ミラーリング

既存の冗長性があるため、ノードに余分な冗長性は必要ありません。そのため、RAID0を使用してパフォーマンスを向上させることができます。システムがすべてのディスクから同時にデータを読み出すため、ここでは読み書きともに高速になります。

キャッシュ・ポリシー

2方向同期ミラーリング

1つのノードに障害が発生すると、キャッシュがフラッシュされてライトバックからライトスルーモードになり、システムはすぐにリード時の性能低下モードに切り替わります。

3方向同期ミラーリング

1ノードがダウンすると、1ノードがないこととMPIOパスの数が減るため、性能低下を最小限に抑えた(約33%)3ノードクラスタから2ノードクラスタへとダウングレードし、連続運用を実現します。

重要な注意:最高レベルの冗長性と信頼性を備えていても、悪意のある行為や災害などによるデータ損失から100%保護することはできません。そのため、古き良き時代のバックアップほど、データがある可能性を大幅に高めてくれるものはありません。

結論

同期ミラーリングでは、管理者は基本的なデータ保護と高可用性を確保するための2方向ミラーリング、またはシステム全体の信頼性を高めるための3方向ミラーリングのいずれかを選択することができます。

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