第1章 OpenStack での永続ストレージの概要
OpenStack は、一時 ストレージと 永続 ストレージの 2 種類を認識します。一時ストレージは、特定のコンピュートインスタンスにのみ関連付けられるストレージです。インスタンスが終了されると、一時ストレージも終了します。この種別のストレージは、インスタンスのオペレーティングシステムの保存など、ランタイム時の基本的要件に対応する際に役立ちます。
一方、永続 ストレージは、実行中のインスタンスからは独立して存続 (永続) するように設計されています。このストレージは、別のインスタンスまたは有効期間を超えた特定のインスタンスが再利用する必要のあるデータに使用されます。OpenStack は以下の種別の永続ストレージを使用します。
- ボリューム
OpenStack Block Storage サービス (openstack-cinder) により、ユーザーは ボリューム を使用してブロックストレージデバイスにアクセスすることができます。一時ストレージを汎用の永続ストレージで拡張するために、インスタンスにボリュームを接続することができます。ボリュームは、任意でインスタンスからデタッチすることも、再度接続することもできます。接続したインスタンス経由でないと、ボリュームにはアクセスできません。
ボリュームには、バックアップやスナップショットを使用することで冗長性と災害復旧機能も備わっています。さらに、ボリュームを暗号化できるため、セキュリティーが強化されます。ボリュームに関する情報は、「2章Block Storage とボリューム」を参照してください。
注記一時ストレージは絶対に使用しないように、インスタンスを設定することも可能です。このような場合は、Block Storage サービスによりボリュームにイメージが書き込まれ、そのボリュームはインスタンスのブータブル root ボリュームとして利用することができます。
- コンテナー
OpenStack Object Storage サービス (openstack-swift) は、メディアファイル、大容量のデータセット、ディスクイメージなど、静的データやバイナリーオブジェクトを保存するために使用する完全に分散されたストレージソリューションを提供します。Object Storage サービスは、コンテナーを使用してこれらのオブジェクトを整理します。
ボリュームのコンテンツにはインスタンス経由でしかアクセスできませんが、コンテナーの中のオブジェクトには Object Storage REST API 経由でアクセスすることができます。そのため、クラウド内にあるほぼすべてのサービスが、Object Storage サービスをリポジトリーとして使用することができます。
- ファイル共有
- OpenStack Shared File Systems サービス (openstack-manila) は、リモートにある共有可能なファイルシステムまたは ファイル共有 を簡単にプロビジョニングする手段を提供します。ファイル共有により、クラウド内のプロジェクトはストレージをオープンに共有できます。また、ファイル共有は、複数のインスタンスが同時に消費することが可能です。
各ストレージの種別は、特定のストレージ要件に対応するために設計されています。コンテナーは、幅広いアクセスに対応できるように設計されているため、全ストレージ種別において最高レベルのスループット、アクセス、フォールトトレランスが備えられています。コンテナーは主にサービスへの使用を対象としています。
一方で、ボリュームは主にインスタンスの消費に使用されます。ボリュームは、コンテナーと同じレベルのアクセスやパフォーマンスには対応しにくくなっていますが、コンテナーに比べ、機能セットが幅広く、ネイティブのセキュリティー機能も多くなっています。この点では、ファイル共有はボリュームとよく似ていますが、複数のインスタンスにより消費可能である点が異なります。
以下のセクションでは、具体的なストレージ基準との関連において、各ストレージ種別のアーキテクチャーおよび機能セットについて考察します。
1.1. スケーラビリティーおよびバックエンド
一般的に、クラスターストレージソリューションは、バックエンドのスケーラビリティーが高くなっています。Red Hat Ceph を Block Storage のバックエンドとして使用する場合は、Ceph OSD (Object Storage Daemon) ノードをさらに追加することで、ストレージの容量および冗長性をスケーリングできます。Block Storage も Object Storage サービスも、バックエンドとして使用する Red Hat Ceph をサポートします。
Block Storage サービスは、個別のバックエンドとして複数のストレージソリューションを使用することができます。バックエンドレベルでは、バックエンドを追加してサービスを再起動することで、容量をスケーリングすることができます。Block Storage サービスは、数多くのサポートバックエンドソリューションをサポートしており、その一部には追加のスケーラビリティー機能が備えられています。
デフォルトでは、Object Storage サービスは設定済みの ストレージノード を使用しており、空き容量がある分だけ使用することができます。Object Storage サービスは、XFS および ext4 ファイルシステムをサポートし、いずれのサービスもスケーリングして、下層にあるブロックストレージで利用可能な容量を消費することができます。また、ストレージデバイスをストレージノードに追加して、容量をスケーリングすることも可能です。
Shared File Systems サービスは、別の ストレージプール からのストレージでバッキングされるファイル共有をプロビジョニングします。通常はサードパーティーのバックエンドサービスによって管理されるこのプールは、ファイルシステムレベルでストレージをファイル共有に提供します。Shared File Systems サービスでは NetApp および CephFS の両方をサポートしており、事前作成済みのボリューム (プロビジョニングしたファイル共有でストレージとして使用可能) のストレージプールを使用するように設定できます。いずれのデプロイメントにおいても、プールにボリュームを追加してスケーリングを行います。
