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Amazon FSx for NetApp ONTAP は、ファイルシステムのストレージ容量を管理するために使用できる、ストレージ関連の機能を数多く提供しています。
FSx for ONTAP ストレージ階層
ストレージ階層は、Amazon FSx for NetApp ONTAP ファイルシステムの物理的なストレージメディアです。FSx for ONTAP は、次のストレージ階層を提供します。
SSD 階層 — データセットのアクティブな部分専用に設計された、ユーザーがプロビジョニングする高性能ソリッドステートドライブ (SSD) ストレージです。
容量プール層 — ペタバイト規模まで自動的に拡張する、伸縮自在なストレージで、アクセス頻度の低いデータに対してコストを最適化します。
FSx for ONTAP ボリュームは、フォルダと同様にストレージ容量を消費しない仮想リソースです。保存するデータ、そして物理的なストレージを消費するデータは、ボリューム内に格納されます。ボリュームの作成時に、サイズを指定します。サイズは、作成後に変更できます。FSx for ONTAP ボリュームはシンプロビジョニングされ、ファイルシステムストレージは事前に予約されません。代わりに、SSD と容量プールのストレージは必要に応じて動的に割り当てられます。ボリュームレベルで構成する階層化ポリシーは、SSD 階層に保存されているデータを容量プール階層に移行するかどうか、いつ移行するかを決定します。
次の図は、ファイルシステム内の複数の FSx for ONTAP ボリュームにまたがって配置されたデータの例を示しています。
次の図は、前の図の 4 つのボリューム内のデータによって、ファイルシステムの物理ストレージ容量が、どのように消費されるかを示しています。
ファイルシステムの各ボリュームの要件に最適な階層化ポリシーを選択することで、ストレージコストを削減できます。詳細については、「ボリュームデータの階層化」を参照してください。
適切な量のファイルシステム SSD ストレージの選択
FSx for ONTAP ファイルシステムの SSD ストレージ容量を選択する際には、データの保存に使用できる SSD ストレージの容量に影響する次の項目を考慮する必要があります。
NetApp ONTAP ソフトウェアのオーバーヘッド用に予約されたストレージ容量です。
ファイルメタデータ
最近書き込まれたデータ
SSD ストレージに保存する予定のファイルです (冷却期間に達していないデータや、最近読み込んで SSD に取り出したデータなど)。
SSD ストレージの使用方法
ファイルシステムの SSD ストレージは、NetApp ONTAP ソフトウェア (オーバーヘッド)、ファイルメタデータ、およびデータの組み合わせに使用されます。
NetApp ONTAP ソフトウェアオーバーヘッド
他の NetApp ONTAP ファイルシステムと同様に、最大 16% のファイルシステムの SSD ストレージ容量は ONTAP オーバーヘッド用に予約されているため、ファイルを保存することはできません。ONTAP オーバーヘッドは次のように割り当てられます。
11% は NetApp ONTAPソフトウェアに割り当てられています。SSD ストレージ容量が 30 テビバイト (TiB) を超えるファイルシステムでは、6% が予約されています。
5% は、ファイルシステムの両方のファイルサーバ間でデータを同期させるために必要な、集約スナップショット用に確保されています。
ファイルメタデータ
ファイルメタデータは、通常、ファイルが消費するストレージ容量の 3～7% を消費します。この割合は、平均ファイルサイズ (平均ファイルサイズが小さいほど多くのメタデータが必要になります) と、ファイルのストレージ効率化で、どれだけ節約できるかによって異なります。ファイルメタデータはストレージ効率化による節約の恩恵を受けないことに注意してください。ファイルシステム上のメタデータに使用される SSD ストレージの容量を見積もるには、次のガイドラインが使用できます。
| 平均ファイルサイズ | ファイルデータに対する、メタデータサイズの割合 |
|---|---|
|
4 KB |
7% |
|
8 KB |
3.5% |
|
32 KB 以上 |
1～3% |
容量プール階層に保存する予定のファイルのメタデータに必要な SSD ストレージ容量をサイジングする際には、容量プール階層に保存する予定のデータ 10 GiB ごとに 1 GiB の SSD ストレージという控えめな比率を使用することをお勧めします。
SSD 階層に保存されているファイルデータ
アクティブなデータセットとすべてのファイルメタデータに加えて、ファイルシステムに書き込まれたすべてのデータは、容量プールストレージに階層化される前に、最初に SSD 階層に書き込まれます。これは、SnapMirror を使用して [All] (すべての) データ階層化ポリシーが設定されたボリュームにデータを転送する場合を除いて、ボリュームの階層化ポリシーに関係なく当てはまります。
容量プール階層からのランダムリードは、SSD 階層の使用率が 90% 未満であれば、SSD 階層にキャッシュされます。詳細については、「ボリュームデータの階層化」を参照してください。
SSD 容量の推奨使用率
SSD 層の使用率が継続的に 80% を超えないようにすることをお勧めします。第 2 世代のファイルシステムでは、ファイルシステムのアグリゲートの使用率が継続的に 80% を超えないようにすることをお勧めします。これらの推奨事項は、NetApp の ONTAP に関する推奨事項と整合性があります。ファイルシステムの SSD 階層は、容量プール階層への書き込みのステージングや容量プール階層からのランダムリードにも使用されるため、アクセスパターンが突然変化すると、SSD 階層の使用率がすぐに上昇する可能性があります。
SSD の使用率が 90% になると、容量プール階層から読み取られたデータは SSD 階層にキャッシュされなくなるため、残りの SSD 容量はファイルシステムに書き込まれる新しいデータ用に保持されます。これにより、容量プール階層から同じデータを繰り返し読み込むと、SSD 階層からキャッシュされて読み取られるのではなく、容量プールストレージから読み取られるようになり、ファイルシステムのスループット容量に影響する可能性があります。
SSD 階層の使用率が 98% 以上になると、すべての階層化機能が停止します。詳細については、「階層化のしきい値」を参照してください。
ストレージ効率
NetApp ONTAP は、圧縮、コンパクト化、重複排除などのブロックレベルストレージ効率機能をボリュームレベルで提供します。これらの機能により、パフォーマンスを低下させることなく、一般的なファイル共有のストレージ容量を最大 65% 削減できます。ボリュームごとにストレージ効率を有効にできます。これらの機能により、データが消費するストレージ容量が減り、SSD、容量プール、バックアップストレージのストレージスペースが減ります。SSD ストレージ内のデータに対して、各ボリュームで圧縮と重複排除を有効にできます。SSD ストレージの圧縮と重複排除によるストレージの節約は、データがキ容量プールストレージに階層化されている場合に維持されます。ファイルシステムのストレージ効率設定に関係なく、バックアップデータに対してストレージ効率は常に有効になります。
次の表は、一般的なストレージ節約の例を示しています。
| 圧縮のみ | 重複排除のみ | 圧縮と重複排除 | |
|---|---|---|---|
| 汎用ファイル共有 | 50% | 30% | 65% |
| 仮想サーバーとデスクトップ | 55% | 70% | 70% |
| データベース | 65～70% | 0% | 65～70% |
| データエンジニアリング | 55% | 30% | 75% |
| 地理地震データ | 40% | 3% | 40% |
ほとんどのワークロードでは、圧縮と重複排除を有効にしても、ファイルシステムのパフォーマンスに悪影響を及ぼしません。ほとんどのワークロードでは、圧縮により全体的なパフォーマンスが向上します。FSx for ONTAP ファイルサーバーは、RAM キャッシュからの高速な読み取りと書き込みを実現するために、ファイルサーバーとストレージディスク間で利用可能なものよりも高いレベルのネットワーク帯域幅をフロントエンドネットワークインターフェイスカード (NIC) に搭載しています。データ圧縮はファイルサーバーとストレージディスク間で送信されるデータ量を減らすため、ほとんどのワークロードでは、データ圧縮を使用するとファイルシステム全体のスループットキャパシティが増加します。データ圧縮に関連するスループットキャパシティの増加は、ファイルシステムのフロントエンド NIC を飽和させると制限されます。
Amazon FSx for NetApp ONTAP は、スナップショット、シンプロビジョニング、FlexClone ボリュームなど、容量を節約する他の ONTAP 機能もサポートしています。
ストレージ効率の機能はデフォルトでは有効になっていません。以下の手順で、有効にできます。
ファイルシステムを作成する 場合、SVM のルートボリュームで。
新しいボリュームを作成する 場合。
既存のボリュームを変更する 場合。
ストレージ効率が有効になっているファイルシステムのストレージ節約量を確認するには、「ストレージ効率節約のモニタリング」を参照してください。
ストレージ効率節約の計算
LogicalDataStored や StorageUsed FSx for ONTAP CloudWatch ファイルシステムメトリクスを使用して、圧縮、重複排除、圧縮、スナップショット、FlexClones によるストレージの節約量を計算できます。これらのメトリクスのディメンションは 1 つで、FileSystemId です。詳細については、「ファイルシステムのメトリクス」を参照してください。
ストレージ効率の節約をバイト単位でコンピューティングするには、特定の期間の
StorageUsedの平均を取得し、同じ期間のLogicalDataStoredの平均から減算します。合計論理的なデータサイズのパーセンテージとしてストレージ効率の節約をコンピューティングするには、特定の期間の
StorageUsedのAverageを取得し、同じ期間のLogicalDataStoredのAverageから減算します。次に、同じ期間のLogicalDataStoredのAverageで差を割ります。
SSD のサイジングの例
データのうち 80% へのアクセス頻度が低いアプリケーション用に 100 TiB のデータを保存するとします。このシナリオでは、データの 80% (80 TiB) が自動的に容量プール階層に階層化され、残りの 20% (20 TiB) は SSD ストレージに残ります。汎用のファイル共有ワークロードで、65% という一般的なストレージ効率の節約に基づいた場合、7 TiB のデータ量に相当します。SSD の使用率を 80% に維持するには、20 TiB のアクティブアクセスデータに対して 8.75 TiB の SSD ストレージ容量が必要です。次の計算に示すように、プロビジョニングする SSD ストレージの量も ONTAP ソフトウェアのストレージオーバーヘッドの 16% を考慮する必要があります。
ssdNeeded = ssdProvisioned * (1 - 0.16)
8.75 TiB / 0.84 = ssdProvisioned
10.42 TiB = ssdProvisionedそのため、この例では、少なくとも 10.42 TiB の SSD ストレージをプロビジョニングする必要があります。また、アクセス頻度の低い残りの 80 TiB のデータには、28 TiB の容量プールストレージを使用します。
