製品概要ガイド
EMC CLOUDARRAY
製品概要ガイド
はじめに
IT組織は現在、データの急激な増加と、多くのデータをより長期間保持する必要性の高まりという2 つの重要なデータ ストレージの課題に取り組んでいます。これら2つの課題が組み合わさることで、 既存のデータセンター、スタッフ、厳しいIT予算に負担がかかり、企業は不透明な今後のデータ増加 に対応できる柔軟性を備え、オン プレミス インフラストラクチャの投資と要件をサポートできる革新的 なソリューションを模索する必要に迫られています。 パブリックとプライベートの両方のクラウド ストレージの普及により、あらゆる規模の組織が、ストレー ジの増加と複雑さをもっと簡単にシンプルに管理できる幅広い柔軟なストレージ オプションを利用で きるようになっています。ほとんどの企業にとって、オン プレミス データセンターはパフォーマンス、 セキュリティ、複雑なアーキテクチャの要件に応えるために依然として重要ですが、第2階層のアーカ イブおよびバックアップ データはパブリックやプライベート クラウド ストレージなどの低コストだが、 引き続きアクセスできるオプションに切り替えることができます。 このドキュメントでは、クラウド統合ストレージCloudArrayを使用して、本番システムの高パフォーマ ンスと高可用性の要件にクラウド ストレージの低コストと拡張性を組み合わせたハイブリッド クラウド ストレージを実現する方法について説明します。目次
はじめに
... 1
CLOUDARRAYの概要 ... 3
特長と機能
... 3
クラウド
ストレージの接続性 ... 3
プロトコル管理
... 3
「社内」およびクラウド
ストレージに特化した接続性 ... 4
ハイブリッドな環境のサポート ... 4
インテリジェントな動的キャッシュ
... 4
キャッシュの構成 ... 5
キャッシュ管理、サイズ設定、移行 ... 5
クラウド
レプリケーションにおけるキャッシュ ... 6
キャッシュの実例 ... 6
迅速なキャッシュの再ロード ... 6
セキュリティ
... 6
データ保護と災害復旧
... 7
スナップショット スケジューラ ... 7
バックアップの接続性
... 7
CloudArray リカバリ ... 7
ライブ災害対策訓練モード ... 8
データ移行
... 8
日常的な運用によるネットワークへの影響の最小化 ... 8
クラウド間移行
... 8
安全な一括取得 ... 9
CLOUDARRAYの管理 ... 9
フォーム
ファクター ... 9
CLOUDARRAYの運用 ... 9
サマリー
... 10
CLOUDARRAYの概要
CloudArrayを使用すると、本番システムのオン プレミス インフラストラクチャを最大限に活用しな がら、第2階層のデータをパブリックおよびプライベート クラウド ストレージにオフロードできます。 アプリケーションは、SAN（iSCSI）ボリュームまたはNAS（NFS/CIFS/SMB/SMB2）ボリュームを 経由してCloudArrayアプライアンスとやり取りします。CloudArrayでは、すばやくアクセスできるよ うにデータをローカルにキャッシュし、すべてのデータをパブリックまたはプライベート クラウドに自動 的にレプリケートします。 このアプローチにより、通常クラウド ストレージの統合に必要なカスタムAPIの統合と長い習得期間 が不要になり、最小限のシステム停止または遅延で既存のインフラストラクチャをクラウドに簡単に 接続することができます。 また、SANおよびNASインターフェイスを介してオブジェクト ストレージにアクセスできることに加えて、 CloudArrayは、セキュリティ、パフォーマンス、ネットワーク帯域幅、取得、データ削減、データ保護、 クラウド間移行など、クラウド ストレージの導入に付きものの一般的な問題や課題に対処するために 設計された広範な機能を備えています。特長と機能
クラウド
ストレージの接続性
クラウドの導入を象徴するオブジェクト ベース ストレージには、さまざまな利点（拡張性や管理性の 向上など）があります。しかし、組織の既存の環境にオブジェクト ベース ストレージを統合するには、 プロバイダーのWebサービス ベースのAPIとのカスタム統合が必要になります。驚くことではありま せんが、このカスタマイズには高度なスキルを持つ開発者、広範なテスト、相当なリスク管理が必要 なため、クラウド ストレージ固有の利点がかすむうえに、導入にも時間がかかります。プロトコル管理
CloudArrayは、20を超えるパブリックおよびプライベート クラウド ストレージ プロバイダーのAPIを 直接利用できようにプログラムされています。フロントエンドでは、iSCSI、NFS、CIFS、SMB、 SMB2などの使い慣れたプロトコルを使用して既存のサーバーにマウントできる1つ以上のローカル ボリュームにクラウドのオブジェクト ベース ストレージを変換します。CloudArrayでは、iSCSIアクセスの場合、マウントしてフォーマットできるサーバーからは未フォー マットのブロック レベル ボリュームとしてアクセスできます。ファイル ベース システムでは、標準的 なファイル共有としてアクセスできます。管理者は、各CloudArrayインスタンスに異なるボリューム を複数作成できます。各ボリュームでは要件に応じてSANプロトコルまたはNASプロトコルを使用し、 サーバーのパフォーマンスと可用性の要件を満たすようにそれぞれを個別に構成できます。
「社内」およびクラウド
ストレージに特化した接続性
パフォーマンス、セキュリティ、規制上の理由から、組織は自社で管理しているプライベート クラウド に一部のデータを移動したり、地理的な場所や業界固有の機能に基づいて入念に選定したパブリッ ク クラウド ストレージ·ベンダーに接続したりしています。 管理者は、（パブリックでもプライベートでも）制限の多いクラウド プロバイダーに特定のボリュームを 簡単に関連づけることができます。ハイブリッドな環境のサポート
CloudArrayは、同じインスタンスから同時に複数のクラウドと複数のプロトコルをサポートする独自 の機能を備えています。その機能により、管理者は、たとえば、以下を同時に管理できます。 低コストで可用性の低いパブリック クラウドに接続されたCIFSベースのアーカイブ ボリューム 別の標準的なサービス パブリック クラウドに接続されたiSCSIベースのバックアップ ボリューム 安全性の高いプライベート クラウドに接続されたNFSベースのファイル共有インテリジェントな動的キャッシュ
クラウドに懐疑的な人は、クラウド ストレージを採用する場合の主な障壁としてレーテンシーをよく挙 げます。特に大容量ファイルや本番システムでは、未フォーマットのクラウド ストレージを単独で使用 すると、確かに容認できない遅延が発生することがあるため、この批判は妥当です。 CloudArrayでは、この問題に対処するために、ローカル ストレージ（「キャッシュ」といいます）を利 用します。キャッシュには、2つの目的があります。1つ目は、アクティブ データに対してローカルのパ フォーマンスを実現して、クラウドのレーテンシーの影響を最小限に抑える（多くの場合は、排除する） こと。2つ目は、読み取り/書き込み処理のためのバッファーとして機能することです。 CloudArray物理アプライアンスでは、利用可能なキャッシュの総量はハードウェア構成に応じてあ らかじめ決まっています。一方、仮想アプライアンスでは、CloudArrayソフトウェアがアクセスできる 任意のローカル ストレージをキャッシュに利用できます。 実際には、要件に応じて、CloudArray仮想アプライアンスを複数の異なるストレージ タイプに割り 当てることができます。たとえば、高パフォーマンス システムや本番システムに関連づけるキャッシュ にはSSD（ソリッド ステート ドライブ）を利用し、パフォーマンスと可用性の要件が低いアーカイブな どのデータにはSATAドライブを利用できます。 特定のボリュームのパフォーマンスは、最終的には、キャッシュにローカルに保持するデータ量（およ び要求されたデータがキャッシュにあるかどうか）と、キャッシュに使用するディスクのタイプという2つ の重要な要因によって決まります。キャッシュの構成
各データ ボリュームは、パフォーマンスの向上を目的として固有のキャッシュ（「専用キャッシュ」）を 関連づけることや、共同プールとは別に運用することができます。また、各ボリュームに割り当てられ たキャッシュの量を個別に構成することもできます。 アーカイブに使用されるアクセス頻度の低いボリュームまたはアクセス回数が少ないファイル共有の 場合は、通常、総容量の1～10%のキャッシュ サイズで十分です。このキャッシュは、ボリューム間 で共有されているキャッシュ プールから作成できます。ユーザーはすべてのデータを利用可能でき ますが、ごく一部のデータはローカルにも保持されます。この方法では、ローカルの占有領域を拡大 することなく、利用可能なストレージの総容量を簡単にスケールアウトできます。 パフォーマンスの要件が高いボリュームの場合は、通常、大きな専用キャッシュが最適です。この場 合は、キャッシュ サイズをボリューム サイズの100%に設定して、フル コピーを設置場所とクラウド に確実に1個ずつ作成することができます。こうすると、アクセス性とパフォーマンスの面で大きなメ リットがあります。すべてのデータがローカルにキャッシュされるため、すべての操作は、クラウド ボ リュームではなく、ローカル キャッシュに対して実行されます。そのため、キャッシュに使用されるスト レージの速度に応じてパフォーマンスが向上します。 多くの場合は、これらの2つの両極端な例の中間のキャッシュ サイズが適しています。たとえば、 バックアップ専用のボリュームのキャッシュは、最新のフル バックアップを格納できる大きさで十分な 場合があります。このように、ファイル リカバリやテスト プロシージャなどの日常的な操作はローカル で実行されます。ただし、バックグラウンドでは、すべての古いバックアップと同じように、バックアップ のコピーがオフサイトに送信されます。災害時には、データのオフサイト コピーに簡単にアクセスでき ます。 キャッシュには、サイズに関係なく、関連づけられているボリューム内の最近アクセスされたデータが 常に格納されます。アクセス頻度の低いデータは、クラウドにのみ階層化されます。キャッシュされた データの実行速度はクラウドから取得する必要のあるデータよりも明らかに速いものの、すべての データは（ローカルにキャッシュされているかどうかに関係なく）ユーザーに同じように表示され、アク セスできます。キャッシュ管理、サイズ設定、移行
ニーズの変化により、管理者が元々構成したキャッシュ サイズがもう適切でなくなっていることがよく あります。そうした場合は、利用可能なディスクがある限り、CloudArrayのユーザー インターフェイ スを介してキャッシュ サイズを簡単に拡大できます。たとえば、大量のデータがキャッシュに配置され ているボリュームがある場合は、新しいボリューム サイズに応じてキャッシュを拡大できます。 また、アーカイブ データをクラウドにすばやくデータ転送できるように大容量キャッシュを構成した場 合でも、すべてのデータを取得した後に、サイズを「日常レベル」として1%に縮小することもできます。 そのためには、キャッシュが関連づけられているディスクを減らすか、ボリュームを小さいキャッシュ に移行します。 データの価値の変化に応じて、組織はボリューム移行機能を使用して、「ホット」ボリュームをより大き い（より高速な）キャッシュ（SSD）に移動し、コールド/アーカイブ ボリュームをより小さい（より低速な） キャッシュ（SATA）に移動できます。クラウド
レプリケーションにおけるキャッシュ
CloudArrayでは、クラウドへのデータ レプリケーションは非同期に実行されるため、「ダーティー データ」（キャッシュに書き込まれているが、まだクラウドにレプリケートされていないデータ）の保持に もキャッシュを使用します。ローカル キャッシュは、入力データの量とクラウドへのレプリケーションに 利用できる帯域幅の量との差を相殺するのに十分な大きさでなければなりません。キャッシュの実例
それでは、実際の環境のキャッシュについて見てみましょう。 左側には、ストレージにアクセスする必要があるユーザーやアプリケーションが示されています。この 例では、Acme Companyにはファイル、バックアップ、アーカイブ データ、プライマリ ストレージとい う4種類の用途があります。データ タイプごとに要件が異なります。 ファイルやその他のプライマリ データなど、会社で常に使用するデータは、高速なディスクに格納す る必要があります。ただし、プライマリ データについては、すべてのアプリケーション データに高速な ローカルのパフォーマンスが必要なため、そのボリュームには100%の専用キャッシュを構成してい ます（すべてのデータのコピーがローカルに保持されます）。一方、ファイルについては、アクティブに 使用しているデータは30%程しかないため、30%のオンサイト キャッシュを確保しています。 CloudArrayでは、（最近アクセスされたデータに基づいて）必要な可能性が最も高いデータを把握し、 そのデータをキャッシュに保持して、その他のデータをすべてクラウドに移動できます。 バックアップやアーカイブなどのデータについては、超高速なディスクは必要ありません。代わりに、 安価で低速なディスクをオンサイト キャッシュに使用しています。キャッシュ サイズは、ボリューム全 体のサイズのごく一部です。 ストレージ容量がもっと必要な場合は、単純に既存のデータ ボリュームのサイズを変更するか、 CloudArrayに新しいボリュームを追加します。また、ボリュームが継続的な使用により古くなった場 合（たとえば、プロジェクトが完了した場合）、管理者は、高速なディスクと大容量キャッシュに関連づ けられているアクティブ ポリシーから、低速なディスクに基づいた小さなキャッシュに関連づけられて いるアーカイブ タイプのポリシーにそのボリュームを移行できます。迅速なキャッシュの再ロード
最後になりますが、CloudArrayでは、アプライアンスの管理における重要なポイントでクラウドの データを空のキャッシュ スペースに取り込むこともできます。災害復旧、スナップショットの公開、ボ リューム移行などの後に、管理者はクラウド データをキャッシュにあらかじめ取り込み、アプリケー ションが共有やボリュームを読み取る際のレスポンス タイムを短縮できます。セキュリティ
多くのCSP（クラウド ストレージ プロバイダー）は、自社のデータセンターに導入している強力な物理 サイト セキュリティに加えて、標準の一連のサービスとしてデータ暗号化機能も用意しています。し かし、そうした保護の場合、暗号化キーは、データ所有者ではなく、CSPが所有し、管理するため、多 くの組織では中程度のセキュリティ要件さえも満たすことができません。 そのため、CloudArrayでは、多層型のAES-256ビット暗号化によるデータ保護戦略を提供してい ます。rawデータとメタデータは、2セットの異なるキーで別々に暗号化されます。これらのキーは、ク ラウド プロバイダーがデータと一緒に保持するわけではなく、常にローカルに保存されるため、CSP は決してキーにアクセスできません。キーは、エンド ユーザーが単独でローカルに管理することがで きます。また、災害時に備えてキーのコピーをCloudArrayポータルに送信することもできます。さら に、キー自体がパスワード保護によって暗号化されるため、データにアクセスできるのは確実に許可 されたエンティティに限られます。データ保護と災害復旧
クラウド ストレージの一般的な用途の1つは、オフサイト データ保護および災害復旧対応の強化で す。CloudArrayが備えている固有のさまざまな機能を使用すると、バックアップおよび災害復旧の 処理手順の信頼性が向上するうえに、簡単に実行することができます。スナップショット
スケジューラ
クラウド内のデータの二次的（場合によっては一次的）な保護を実現するために、CloudArrayには スペース効率の高いスナップショットおよび高度なスケジュールと保存機能が用意されています。ボ リューム スナップショットを作成すると、その後にボリュームに加えられたすべての変更はプライマリ コピーにだけ適用され、スナップショット コピーの元のデータは変更されません。このスナップショット はスペース効率と帯域幅効率のどちらも優れているため、従来の「copy-on-write」スナップショット テクノロジーに見られるオーバーヘッドは発生しません。 CloudArrayのスナップショットはクラウドに配置され、スナップショットの作成が完了するとすぐに、 読み取りや書き込み目的でアクセスできます。スナップショットは、アプライアンスの管理コンソール に組み込まれているGUIを使用して呼び出します。スナップショットのスケジュールGUIを使用して、 存在期間ベースの保存ポリシーを作成することもできます。スナップショットにアクセスするには、ス ナップショットをマウントし、新しいボリュームとして認識させることで、「公開」します。こうすることで、 本番データに影響を与えることなく、スナップショットのデータを使用して、より詳細な分析を実行する こともできます。 CloudArrayのスナップショットは、従来のフル バックアップよりも容量を20分の1に削減するため、 必要なスペースを削減すると同時に、クラウドでの継続的なオフサイト データ保護とポイント イン タ イム リカバリ機能を実現できます。 スナップショットは、従来のバックアップ戦略と併用する（または、代わりに使用する）ことができます。 多くのお客様は、普通ならバックアップに何日もかかるような大容量ファイル サーバーやアプリケー ション データのバックアップに、スケジュール設定したスナップショットを使用しています。バックアップの接続性
CloudArrayはSANとNASのどちらのインターフェイスも提供できるため、ほぼすべてのバックアップ ソフトウェアのターゲットとしてCloudArrayを使用できます。バックアップ サーバーがデータを CloudArrayに送信すると、CloudArrayはそのデータをローカル キャッシュにロードし、バックグラ ウンドでクラウド ストレージにアップロードします。現在のバックアップ ソフトウェアをリプレースしたり、 既存のバックアップ ポリシーを変更したりする必要はありません。CLOUDARRAYリカバリ
クラウド ストレージは、多くの企業に、災害復旧戦略を大幅に強化し、簡素化するチャンスをもたらし ています。この用途をサポートするために、CloudArrayには復旧に焦点を当てたさまざまな機能が 用意されており、災害発生時にデータにすばやく確実にアクセスできます。 CloudArrayには仮想マシンとして動作する機能があるため、サイトの災害や何らかのハードウェア の故障が発生した場合に、管理者は、セカンダリ ボックス、セカンダリ サイト、さらにはクラウド コン ピューティング環境など、利用できる場所ならどこでもCloudArrayの新しいインスタンスを数分以内 に稼働させることができます。 管理者は、CloudArrayポータルにログインして、仮想マシンをダウンロードします。インストール処 理中に、CloudArrayポータルに格納されているバックアップ構成ファイルを使用して既存の実装を リストアするオプションが表示されます。数分で、影響を受けたCloudArrayライセンスの完全に機能 する（ボリューム、機能、構成がすべて元どおりの）レプリカが利用できるようになります。 クラウド コンピューティングを復旧サイトとして使用する場合は、CloudArrayのクラウド専用のイ メージを展開や、オン プレミスまたはクラウド ベースのアプリケーションとのやり取りに使用すること ができます。クラウド コンピューティング ベースの復旧戦略の一環としてCloudArrayを使用すると、 復旧サイトを別途維持するためのコストを大幅に節約できます。ライブ災害対策訓練モード
また、CloudArrayはライブ災害対策訓練モードを備えているため、本番システムに影響を与えるこ となく、災害復旧戦略をテストすることができます。このモードを使用すると、管理者は、別のサイトに ライブCloudArrayをリカバリし、本番システムをシャットダウンすることなく、ボリュームへの読み取 り/書き込みアクセスを確認できます。これらの変更はクラウドにまったくレプリケートされないため、 データの破損から保護され、本番システムはマスターのままになります。データ移行
日常的な運用によるネットワークへの影響の最小化
多くの組織では、クラウド ストレージを使用すると、帯域幅が独占されるのではないかという懸念を 抱いています。CloudArrayは、ネットワーク パフォーマンスを最適化する高度な帯域幅スロットルを 備えています。 管理者は、シンプルなグラフィカル インターフェイスを使用して、要件に基づいてCloudArrayへの 帯域幅のアロケーションをスケジュール設定できます。たとえば、本番稼働時間の帯域幅の使用量 が最も多い場合は、CloudArrayアプライアンスを抑制して、リソースの競合を回避することができま す。インターフェイスを使用して、定期的なスケジュールを作成、表示、変更できます。スケジュール は、15分単位です。 加えて、CloudArrayではデータをまとめて「チャンク」を作成してから送信するため、トランザクション とネットワークの料金が全体的に下がるうえに、ネットワークへの影響が最小限に抑えられます。最 適なパフォーマンスを得るために、チャンクのサイズを調整できます。 さらに、各キャッシュ ブロックはクラウドに送信される前に圧縮されます。CloudArrayのお客様によ ると、通常、データ ボリュームのサイズは50%以上減少します。つまり、100GBのデータがクラウド では実際には50GBほどしか消費せず、それに比例してクラウド ストレージの毎月の料金が下がる ことになります。クラウド間移行
多くの組織では、変化する要件、競争力のある価格設定、長期アーカイブにデータを格納する意思 決定に応じて、クラウド プロバイダーを複数に増やしたり、変更したりすることを求めています。 CloudArrayを使用すると、最小限のシステム停止でクラウド プロバイダー間でデータ移行を行うこ とができます。CloudArrayからアプリケーションに提供されるストレージを変更する必要は一切あり ません。CloudArrayのクラウド移行機能では、オン プレミス キャッシュを介してデータを移行します。 また、CloudArrayでは、クラウド プロバイダー間およびクラウド コンピューティングを使用した直接 のデータ移行をサポートしています。安全な一括取得
クラウドに移動する必要があるデータが大量にある場合は、通常、1回だけ一括取得を行う必要があ ります。CloudArrayでは、サポートされている20を超すクラウド プロバイダーのほかに、「クラウド」 ターゲットとしてNFSボックスを使用することもできます。そのため、CloudArrayを使用して、自社の データセンターのセキュリティで保護されているデータをオン プレミスのNFSデバイスに高速にロード できます。その後、完全に暗号化されたオブジェクト ベースのデータをクラウド プロバイダーに送付 することができます。暗号化キーを共有する必要はありません。ロードが済んだら、管理者は CloudArrayのクラウド移行機能を使用して、クラウド内のデータに直接アクセスできます。CloudArrayの管理
フォーム
ファクター
CloudArrayには、物理アプライアンスと仮想アプライアンスの両方があります。それぞれ設置場所 またはクラウド コンピューティング環境に導入できます。CloudArrayでは、パフォーマンスを向上さ せるためにローカル ストレージ（「キャッシュ」）を使用します。ローカル キャッシュに保持するデータと データ量は、ユーザー定義ポリシーで指定します。各CloudArrayでは複数のポリシーとキャッシュ を同時に管理し、それぞれ異なる用途のニーズに合わせて個別に構成できます。 物理アプライアンスは、CloudArrayソフトウェアが事前に統合されている専用のマシンです。ハード ウェア アプライアンスのサイズによって、利用可能なローカル キャッシュの総量が決まっています。 アプライアンスのストレージを複数の小さなキャッシュに分割して、粒度と柔軟性を向上させることが できます。 また、ハイパーバイザーのコンソールを使用して、CloudArrayを仮想アプライアンスとして簡単にイ ンストールすることもできます。現在サポートされているハイパーバイザーには、VMware vSphere ESXiとHyper-Vがあります。CloudArrayの運用
CloudArrayの各インスタンスは、ブラウザー ベースのユーザー インターフェイスを使用して個別に 構成できます。 管理者は、このインターフェイスを使用して、以下を実行できます。 ボリューム、ファイル共有、キャッシュを作成、変更、拡張する CloudArrayの稼働状態、パフォーマンス、キャッシュのステータスを監視および表示する ソフトウェア アップデートを適用する スナップショットおよび帯域幅スロットルをスケジュール設定および構成する 管理者は、ローカル構成コントロールに加えて、オンライン ポータル（www.cloudarray.com）にア クセスして、以下を実行できます。 CloudArray仮想アプライアンスをダウンロードする アラートを構成し、CloudArrayの製品マニュアルにアクセスする 災害復旧時に取得できるようにCloudArrayの構成ファイルのコピーを格納するサマリー
要点をまとめると、CloudArrayを使用すると、プライマリ ストレージ上の非アクティブ データとセカ ンダリ データを低コストのクラウド ストレージに簡単に移動できます。それにより、データ要求が増大 する中で、ストレージをプロビジョニングし、要件を管理することが簡単になります。 CloudArrayの優れた機能セットにより、お客様のパフォーマンスとセキュリティの要件にクラウドの 低コスト・低保守モデルで応えることができます。 詳細については、http://japan.EMC.com/CloudArrayを参照してくださいEMC2、EMC、EMCのロゴ、CloudArray、およびTwinStrataは、EMC Corporationの登録商標または商標です。
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