アプリケーション データ用のスケールアウト ファイル サーバーの概要
スケールアウト ファイル サーバーは、ファイル ベースのサーバー アプリケーション記憶域として継続的に使用可能なスケールアウト ファイル共有を提供するように設計されています。 スケールアウト ファイル共有を使用すると、同じクラスターの複数のノードから同じフォルダーを共有できます。 このシナリオでは、スケールアウト ファイル サーバーの計画および展開方法に焦点を当てます。
クラスター化されたファイル サーバーを展開および構成するには、次のいずれかの方法を使用します。
Scale-Out アプリケーション データ用のファイル サーバー: このクラスター化されたファイル サーバー機能は、Windows Server 2012 で導入されました。 これにより、ファイル共有に仮想マシン ファイルを Hyper-V するなど、サーバー アプリケーション データを格納し、記憶域ネットワークから期待される同様のレベルの信頼性、可用性、管理容易性、および高パフォーマンスを得ることができます。 すべてのファイル共有が、すべてのノードで同時にオンラインになります。 このタイプのクラスター化されたファイル サーバーに関連付けられたファイル共有はスケールアウト ファイル共有と呼ばれます。 これはアクティブ - アクティブと呼ばれることもあります。 Hyper-V over SMV (サーバー メッセージ ブロック) または Microsoft SQL Server over SMB を展開する場合は、このファイル サーバーの種類を使用することをお勧めします。
ファイル サーバーの汎用: これは、フェールオーバー クラスタリングの導入以降、Windows Server でサポートされているクラスター化されたファイル サーバーの継続です。 このタイプのクラスター化されたファイル サーバーと、そのクラスター化されたファイル サーバーに関連付けられたすべての共有は、一度に 1 つのノードでオンラインになります。 これはアクティブ - パッシブまたはデュアル アクティブと呼ばれることもあります。 このタイプのクラスター化されたファイル サーバーに関連付けられたファイル共有はクラスター化されたファイル共有と呼ばれます。 情報ワーカーのシナリオを展開する場合は、このファイル サーバーの種類を使用することをお勧めします。
シナリオの説明
スケールアウト ファイル共有では、クラスターの複数のノードから同じフォルダーを共有できます。 SMB スケールアウトを使用する 4 ノードのファイル サーバー クラスター (Windows Server 2012 R2 (または Windows Server 2012) を実行しているデバイスを含む) がある場合は、4 つのノードのいずれかからファイル共有にアクセスできます。 これは、新しい Windows Server のフェールオーバー クラスタリング機能と Windows ファイル サーバー プロトコル SMB 3.0 の機能を適用することで実現されます。 ファイル サーバー管理者は、スケールアウト ファイル共有と継続的に使用可能なファイル サービスをサーバー アプリケーションに提供し、オンラインにするサーバーを増やすことで、要求の増大に迅速に対応できます。 これはすべて運用環境で実行でき、サーバー アプリケーションに対して透過的です。
Scale-Out ファイル サーバーによって提供される主な利点は次のとおりです。
Active-Active ファイル共有: すべてのクラスター ノードが SMB クライアント要求を受け入れて処理できます。 ファイル共有コンテンツをすべてのクラスター ノードから同時にアクセス可能にすることにより、SMB 3.0 クラスターおよびクライアントは連携して、計画的なメンテナンスやサービスの中断を伴う予期しない障害の間に、代わりのクラスター ノードへの透過フェールオーバーを提供します。
帯域幅の増加: 最大共有帯域幅は、すべてのファイル サーバー クラスター ノードの合計帯域幅です。 以前のバージョンの Windows Server とは異なり、合計の帯域幅は、1 つのクラスター ノードの帯域幅には制限されなくなりました。制約は、補助記憶域システムの機能によって定義されます。 ノードを追加することで合計の帯域幅を増大することができます。
ダウンタイムのない CHKDSK: Windows Server 2012 の CHKDSK は、修復のためにファイル システムがオフラインになる時間を大幅に短縮できるように強化されています。 クラスター化共有ボリュー ム (CSV) はオフライン フェーズを排除することで、これをさらに一歩進めます。 CSV ファイル システム (CSVFS) は、ファイル システムでハンドルを開いたまま、アプリケーションに影響を与えることなく、CHKDSK を使用できます。
クラスター化共有ボリューム キャッシュ: Windows Server 2012 の CSV では、読み取りキャッシュのサポートが導入されています。これにより、仮想デスクトップ インフラストラクチャ (VDI) などの特定のシナリオでパフォーマンスが大幅に向上する可能性があります。
シンプルな管理: Scale-Out ファイル サーバーを使用して、スケールアウト ファイル サーバーを作成し、必要な CSV とファイル共有を追加します。 クラスター化された複数のファイル サーバーを作成し、それぞれが個別のクラスター ディスクを持つ必要がなくなりました。その後、各クラスター ノードでアクティビティを確保するための配置ポリシーを開発する必要はありません。
Scale-Out ファイル サーバー クライアントの自動再調整: Windows Server 2012 R2 では、自動再調整によって、スケールアウト ファイル サーバーのスケーラビリティと管理性が向上します。 SMB クライアント接続は (サーバーごとではなく) ファイル共有ごとに追跡され、クライアントはファイル共有で使用されるボリュームに最適なアクセス権を持つクラスター ノードにリダイレクトされます。 これにより、ファイル サーバー ノード間のリダイレクト トラフィックが減少し、効率性が向上します。 クライアントがリダイレクトされるのは、初期接続の後、クラスター記憶域が再構成された場合です。
このシナリオの内容
スケールアウト ファイル サーバーの展開については、次の記事をご覧ください。
スケールアウト ファイル サーバーを使用する場合
ファイルを開く、ファイルを閉じる、新しいファイルを作成する、既存のファイルの名前を変更するなど、多数のメタデータ操作がワークロードによって生成される場合は、Scale-Out ファイル サーバーを使用しないでください。 一般的なインフォメーション ワーカーは、複数のメタデータ操作を生成します。 スケーラビリティとシンプルさが必要な場合、および要件が Scale-Out ファイル サーバーでサポートされているテクノロジと一致している場合は、Scale-Out ファイル サーバーを使用する必要があります。
次の表は、SMB 3.0 の機能、共通 Windows ファイル システム、ファイル サーバー データ管理テクノロジ、および一般的なワークロードを示しています。 テクノロジがスケールアウト ファイル サーバーでサポートされているかどうか、また、従来のクラスター化されたファイル サーバー (汎用のファイル サーバーとも呼ばれます) が必要かどうかも確認できます。
| テクノロジ領域 | 機能 | ファイル サーバー クラスターの一般的な使用 | スケールアウト ファイル サーバー |
|---|---|---|---|
| アプリケーション | Hyper-V | 推奨されません | はい |
| アプリケーション | Microsoft SQL Server | 推奨されません | はい |
| ファイルの管理 | BranchCache | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | データ重複除去 (Windows Server 2012) | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | データ重複除去 (Windows Server 2012 R2) | はい | はい (VDI のみ) |
| ファイルの管理 | DFS 名前空間 (DFSN) フォルダー ターゲット サーバー | はい | はい |
| ファイルの管理 | DFS 名前空間 (DFSN) ルート サーバーのルート | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | DFS レプリケーション (DFSR) | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | ダイナミック アクセス制御 (要求ベースのアクセス、CAP) | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | ファイル分類インフラストラクチャ | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | ファイル サーバー リソース マネージャー (画面とクォータ) | はい | いいえ |
| ファイルの管理 | フォルダー リダイレクト | はい | 推奨されません |
| ファイルの管理 | ホーム ディレクトリ | はい | 推奨されません |
| ファイルの管理 | オフライン ファイル (クライアント側キャッシュ) | はい | 推奨されません |
| ファイルの管理 | 移動ユーザー プロファイル | はい | 推奨されません |
| ファイルの管理 | 作業フォルダー | はい | いいえ |
| ファイル システム | クラスターの共有ボリューム ファイル システム (CSV) | NA | はい |
| ファイル システム | NTFS | はい | NA |
| ファイル システム | 回復性のあるファイル システム (ReFS) | 記憶域スペース ダイレクトで推奨 | 記憶域スペース ダイレクトで推奨 |
| NFS | NFS サーバー | はい | いいえ |
| SMB | SMB 継続的可用性1 | はい | はい |
1SMB ループバックの継続可用性 (CA) は、ハイパーコンバージド構成で Windows Server 2019 で利用可能です。 詳細については、「クラスター セット のデプロイ」を参照してください。
注意
次の例では、継続的に使用可能なファイル共有を使用する場合に、ディスクに直ちにコミットする必要がある多数の書き込み操作を (バッファリングせずに) 生成します。 この要件により、汎用ファイル共有と比較してパフォーマンスが低下する可能性があります。
- フォルダー リダイレクト
- オフライン ファイル
- 移動ユーザー プロファイル
- ホーム ディレクトリ
また、継続的に使用可能なファイル共有にもファイル サーバー リソース マネージャー、および Windows XP を実行している PC との互換性がありません。 ユーザーが共有へのアクセスを失った後、オフライン ファイルが 3 ~ 6 分間オフライン モードに移行しない場合があります。
実際の適用例
スケールアウト ファイル サーバーは、サーバー アプリケーション記憶域に最適です。 スケールアウト ファイル共有にデータを格納できるサーバー アプリケーションの例を次に示します。
- インターネット インフォメーション サービス (IIS) Web サーバーは、Web サイトの構成とデータをスケールアウト ファイル共有に格納できます。 詳細については、共有構成に関するページを参照してください。
- Hyper-V は、構成およびライブの仮想ディスクをスケールアウト ファイル共有に格納できます。 詳細については、「Hyper-V over SMB の展開」を参照してください。
- SQL Server は、ライブ データベース ファイルをスケールアウト ファイル共有に格納できます。 詳細については、「SQL Server をストレージ オプションとして SMB ファイル共有にインストールする」を参照してください。
- Virtual Machine Manager (VMM) は、ライブラリ共有 (仮想マシン テンプレートと関連ファイルを含む) をスケールアウト ファイル共有に格納できます。 ただし、ライブラリ サーバー自体はスケールアウト ファイル サーバーにすることができず、スケールアウト ファイル サーバー クラスターの役割を使用しないスタンドアロン サーバーまたはフェールオーバー クラスター上に存在する必要があります。
スケールアウト ファイル共有をライブラリ共有として使用する場合は、スケールアウト ファイル サーバーと互換性があるテクノロジのみを使用できます。 たとえば、分散ファイル システム (DFS) レプリケーションを使用して、スケールアウト ファイル共有でホストされているライブラリ共有をレプリケートすることはできません。 また、スケールアウト ファイル サーバーに最新のソフトウェア更新プログラムがインストールされていることも重要です。
スケールアウト ファイル共有をライブラリ共有として使用するには、最初に、ローカル共有を備えた、または共有なしのライブラリ サーバー (おそらく仮想マシン) を追加します。 次に、ライブラリ共有を追加するときに、スケールアウト ファイル サーバーでホストされているファイル共有を選択します。 Virtual Machine Manager (VMM) は、この共有を管理し、ライブラリ サーバー専用に作成する必要があります。
さらに、スケールアウト ファイル サーバーには必ず最新の更新プログラムをインストールします。 VMM ライブラリ サーバーおよびライブラリ共有の追加の詳細については、「VMM ライブラリにプロファイルを追加するを参照してください。 ファイル サービスおよび記憶域サービスの現在使用可能な修正プログラムの一覧については、マイクロソフト サポート技術情報の記事 2899011 を参照してください。
注意
インフォメーション ワーカーなど、一部のユーザーに対する負荷は、パフォーマンスにより大きな影響を与えます。 たとえば、ファイルを開く、閉じる、新しいファイルを作成する、既存のファイルの名前を変更するなどの操作を複数のユーザーが行うと、パフォーマンスに影響を及ぼします。 継続的な可用性によってファイル共有が有効になっている場合は、データの整合性が確保されますが、パフォーマンス全体にも影響します。 継続的な可用性では、Scale-Out ファイル サーバー内のクラスター ノードの障害が発生した場合に整合性を確保するために、ディスクへのデータ書き込みが必要です。 そのため、複数の大きなファイルをファイル サーバーにコピーするユーザーは、継続的に使用可能なファイル共有のパフォーマンスが低下する可能性があります。
このシナリオに含まれている機能
次の表で、このシナリオに含まれる機能を紹介すると共に、それをシナリオに活かす方法について説明します。
| 機能 | このシナリオのサポート方法 |
|---|---|
| フェールオーバー クラスタリング | スケールアウト ファイル サーバーをサポートするために、フェールオーバー クラスターによって、分散ネットワーク名、スケールアウト ファイル サーバーのリソースの種類、クラスター共有ボリューム (CSV) 2、スケールアウト ファイル サーバーの高可用性の役割の各機能が Windows Server 2012 に追加されました。 これらの機能の詳細については、「Windows Serverのフェールオーバー クラスタリングの新機能」を参照してください。 |
| サーバー メッセージ ブロック | SMB 3.0 では、ファイル サーバー、SMB 透過的フェールオーバー、SMB マルチチャネル、SMB ダイレクト Scale-Out サポートするために、Windows Server に次の機能が追加されました。 SMB の新機能と変更された機能の詳細については、「Windows Serverの SMB 3 プロトコルを使用したファイル共有の概要」を参照してください。 |