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第4章 Google Cloud Platform での Red Hat Gluster Storage の使用

Red Hat Gluster Storage は、Google Cloud Platform (GCP) 上のクラウド/スケールアプリケーションのデータのニーズに対応します。Red Hat Gluster Storage は、GCP で実行されるソフトウェア定義のファイルストレージソリューションを提供します。これにより、お客様のアプリケーションは、スケールアウトした柔軟性とパフォーマンスを備えた従来のファイルインターフェースを使用することができます。
Red Hat Gluster Storage 設計の中核となるのは、ストレージを設計するための全く新しい方法です。その結果、システムは、高いスケーラビリティ、高い回復力、さらなるパフォーマンスを発揮することができます。

Google Cloud Platformの概要

Google Cloud Platform は Google のパブリッククラウドオファリングで、完全に統合されたクラウド環境を実行するためのサービスを多数提供します。Google Compute Engine は、仮想マシン環境をドライブとして、管理します。この章は、この仮想マシンのインフラストラクチャーに基づいています。この仮想フレームワークは、指定されたワークロードの需要を満たすために、Red Hat Gluster Storage 環境をスケールアウトするネットワーク、ストレージ、および仮想マシンを提供します。

Google Compute Engine の詳細は https://cloud.google.com、および https://cloud.google.com/compute/docs を参照してください。
以下の図は、Google Cloud Platform の Red Hat Gluster Storage との統合を示しています。

図4.1 統合アーキテクチャー

統合アーキテクチャー
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統合アーキテクチャー
Red Hat Gluster Storage のアーキテクチャー、概念、実装に関する詳細は、『『Red Hat Gluster Storage Administration Guide』』を参照してください。
本章では、10 の x 2 Distribute-Replicate ボリュームを使用して Red Hat Gluster Storage 環境を Google Cloud Platform にデプロイするために必要な手順を説明します。

4.1. デプロイメントのプランニング
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本章では、100 TB の分散および複製されたファイルシステム領域をモデル化します。Red Hat Gluster Storage クライアントであるアプリケーションサーバーモデルには、ストリーミングビデオキャプチャーおよび取得シミュレーションを実行する 10 台の仮想マシンインスタンスが含まれます。このシミュレーションでは、分散ストレージシステムが最も適している可能性のある、他の一般的なユースケースでは、I/O パターンのワークロードを表す混合のワークロードを表すことができます。
このスケーリングにより、ストレージ容量およびクライアントアクティビティーのハイエンドシミュレーションをモデル化できますが、最高のパフォーマンスは大幅に小さくなる場合があります。モデルが個々の要件にスケールダウンされ、ユースケースを考慮する必要があります。たとえば、ゾーン間の同期レプリケーション、障害ドメインへの同期レプリケーションの分離、およびリモートの地理的サイトへの非同期レプリケーションの分離など、このアーキテクチャーの基本的なアプローチを考慮する必要があります。

永続ディスクの最大サイズ

元のテストビルドは、VM ごとの永続ディスクサイズを最大 10 TB で制限していました。Google では、その制限を 64 TB に拡大しました。Red Hat は、Google の現在の最大サイズ (64 TB) までの仮想マシンごとに永続ディスクをサポートします。（64 TB はディスクごとのものと仮想マシンごとの最大値の両方）、実際のデータディスクの最大値は 64 TB、オペレーティングシステムのディスクサイズを減らすことに注意してください。

その他実際のユースケースでは、本章で示されているものよりも、クライアント接続が大幅に関係します。サーバーおよびストレージスケールにフォーカスするため、ここで実行された特定の部分がクライアントスケールに制限されていましたが、基本的なスループットテストにはストレージシステムの線形のスケール機能が表示されていました。常に、特定のユースケースに合わせて、独自の設計を調整し、パフォーマンスとスケーリングの制限についてテストする必要があります。

4.1.1. 環境
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scale ターゲットは使用可能なストレージの約 100 TB です。これは、プライマリープールのゾーン間で 2 方向同期レプリケーションを使用し、さらに障害復旧用の別のリージョンのセカンダリープールに非同期のジオレプリケーションを実行します。この記事の執筆時点では、Google Compute Engine の永続ディスクの現在の最大サイズは 10 TB であるため、この設計にはプライマリープールに 20 ブリックとセカンダリープールに 10 ブリックが必要です。セカンダリープールには、同期的に複製されない単一のデータコピーがあります。
現在、VM ごとの永続ストレージは 10 TB の永続ディスクであるため、実際のデータディスクは 20 GB の root ボリュームの永続ディスクに対応できるように 10,220 GB で設定されます。
すべてのノードは、Red Hat Enterprise Linux 7.7 イメージ上で Red Hat Gluster Storage 3.5 を使用します。これは、KVM であるローカルの仮想化システムで作成され、設定されます。ローカルリージョン内の Red Hat Gluster Storage レプリカピアは、各リージョンの別々のゾーンに置かれます。これにより、ゾーンが停止した場合に、同期レプリカのコピーを高可用性にすることが可能です。
Red Hat Gluster Storage サーバーノードは、n1-highmem-4 マシンタイプとして構築されます。このマシンタイプは、Red Hat Gluster Storage の公開済みリソース要件に基づく最小限の設定です。予想されるクラウドユースケースに基づいて、最小のメモリーサイズに対して、いくつか収益が得られました。n1-highmem-8 マシンタイプは、アプリケーションや特定のニーズに応じて、より適切な一致になります。

4.1.2. 前提条件
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  • Google アカウント
  • Google Cloud SDKGoogle Cloud SDK には、Google Cloud Platform でリソースを簡単に作成し、管理できるツールおよびライブラリーが含まれています。これは後で使用され、複数の Red Hat Gluster Storage インスタンスの作成が容易になります。Google Cloud SDK を設定し、インストールする方法は、https://cloud.google.com/sdk を参照してください。
  • Red Hat Gluster Storage ソフトウェアチャンネルにアクセスするためのサブスクリプションRed Hat Gluster Storage 3.5 チャンネルをサブスクライブする方法については、『Red Hat Gluster Storage 3.5 Installation Guide』の 『Installing Red Hat Gluster Storage』 を参照してください。
  • ノードの最小数は 3 です。
  • 互換性のある物理サーバー、仮想サーバー、クライアントの OS プラットフォームについては、https://access.redhat.com/articles/66206 を参照してください。

4.1.3. プライマリーストレージプールの設定
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  • 10 x 2 Distribute-Replicate ボリュームに設定された Red Hat Gluster Storage
  • 20 x n1-highmem-4 インスタンス:
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    リソース仕様
    vCPU4
    メモリー26 GB
    ブートディスク 20 GB 標準永続ディスク
    データディスク 10,220 GB の標準永続ディスク。1 つのインスタンスに対する永続ディスクの割り当ての最大数は 10 TB です。したがって、データディスクの最大サイズは 10 TB、ブートディスクの 20 GB のサイズ (10,220 GB) を引いた合計です。
    イメージRed Hat Enterprise Linux 7.7 でのカスタム Red Hat Gluster Storage 3.5
  • 仮想マシンゾーンの割り当て:
    各 Gluster 同期レプリカのペアがゾーンに置かれ、ゾーンの失敗の影響を制限します。単一のゾーン障害により、データアクセスが失われることはありません。同期レプリカのペアの設定は、gluster volume create コマンドで定義された順序の機能です。
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4.1.4. セカンダリーストレージプールの設定
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  • 10 x 1 分散ボリュームで設定された Gluster
  • 10 x n1-highmem-4 インスタンス:
    Expand
    リソース仕様
    vCPU4
    メモリー24 GB
    ブートディスク 20 GB 標準永続ディスク
    データディスク 10,220 GB 標準永続ディスク
    イメージRed Hat Enterprise Linux 7.7 でのカスタム Red Hat Gluster Storage 3.5
  • 仮想マシンゾーンの割り当て:
    障害復旧のリモートリージョンの Geo レプリケーションを介して、非同期レプリケーションの受信側として設計されたセカンダリーストレージプール。この保護層のコストを制限するため、このストレージプールはローカルリージョン内で同期的に複製されず、分散のみの gluster ボリュームが使用されます。停止の影響を制限するため、このリージョンのすべてのノードが同じゾーンに配置されます。
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4.1.5. クライアント設定
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クライアント仮想マシンは、US-CENTRAL1 リージョン、ゾーン A および B 全体でできるだけ均等に配布されています。
  • 10 x n1-standard-2 インスタンス:
    Expand
    リソース仕様
    vCPU2
    メモリー7.5 GB
    ブートディスク 10 GB の標準永続ディスク
    イメージRed Hat Enterprise Linux 7.7 でのカスタム Red Hat Gluster Storage 3.5

4.1.6. 信頼されたプールトポロジー
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4.1.7. Google Cloud Platform 向けの Red Hat Gluster Storage の取得
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Red Hat サブスクリプションまたは Red Hat 評価サブスクリプションを使用して Red Hat Gluster Storage Server ファイルをダウンロードするには、以下を実行します。
  1. Red Hat カスタマーポータル (https://access.redhat.com/login) にアクセスし、ユーザー名およびパスワードを入力してログインします。
  2. Downloads をクリックし、 Software & Download Center に移動します。
  3. Red Hat Gluster Storage Server エリアで、Download Software をクリックして qcow2 イメージの最新バージョンをダウンロードします。
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