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ボリュームゲートウェイの仕組み (アーキテクチャ)

以降では、ボリュームゲートウェイソリューションのアーキテクチャの概要を説明します。

ボリュームゲートウェイ

ボリュームゲートウェイの場合、キャッシュ型ボリュームまたは保管型ボリュームのどちらかを使用できます。

キャッシュ型ボリュームのアーキテクチャ

キャッシュ型ボリュームを使用することで、アクセス頻度の高いデータはローカルのストレージゲートウェイに保持しながら、Amazon S3 をプライマリデータストレージとして使用できます。キャッシュ型ボリュームは、オンプレミスのストレージインフラストラクチャをスケールする必要性を最小限に抑えます。同時に、アプリケーションからは引き続き、頻繁にアクセスするデータへの低レイテンシーなアクセスが可能になります。最大 32 TiB のサイズのストレージボリュームを作成し、オンプレミスアプリケーションサーバーから iSCSI デバイスとしてアタッチできます。ゲートウェイは、これらのボリュームに書き込まれたデータを Amazon S3 に保存し、最近読み込まれたデータはオンプレミスのストレージゲートウェイのキャッシュとアップロードバッファストレージに保持します。

キャッシュ型ボリュームの容量は 1 GiB～32 TiB の範囲で設定できますが、1 GiB 未満の端数は切り上げとなります。キャッシュ型ボリュームに対して設定されているゲートウェイごとに最大 32 個のボリュームがサポートされ、合計ストレージボリュームは最大 1,024 TiB (1 PiB) です。

キャッシュ型ボリュームによるソリューションでは、Storage Gateway により、すべてのオンプレミスのアプリケーションデータは Amazon S3 のストレージボリュームに保存されます。下の図は、キャッシュ型ボリュームデプロイメントの概要を示しています。

VM である Storage Gateway ソフトウェアアプライアンスをデータセンターのホストにインストールしてアクティブ化したら、 を使用して Amazon S3 でバックアップされたストレージボリューム AWS Management Console をプロビジョニングします。Storage Gateway APIまたはライブラリを使用して、プログラムでストレージボリュームを AWS SDKプロビジョニングすることもできます。次に、これらのストレージボリュームをオンプレミスのアプリケーションサーバーに iSCSI デバイスとしてマウントします。

さらにオンプレミスのディスクも VM に割り当てます。ここで割り当てたオンプレミスのディスクは、以下の役割を果たします。

Amazon S3 のストレージボリュームからは、スナップショットと呼ばれる増分バックアップを作成することができます。これらの point-in-time スナップショットは Amazon S3 にも Amazon EBSスナップショットとして保存されます。新たにスナップショットをとる際には、前回のスナップショット以降に変更されたデータのみが保存されます。スナップショットが作成されると、ゲートウェイはスナップショットポイントまで変更をアップロードし、Amazon を使用して新しいスナップショットを作成しますEBS。スナップショットは、スケジュールに基づいて、または 1 回のみ実行可能です。1 つのボリュームで複数のスナップショットを連続してキューに入れることができますが、各スナップショットの作成が完了しないと、次のスナップショットは作成されません。スナップショットを削除する場合、他のスナップショットが必要ないデータのみが削除されます。Amazon EBSスナップショットの詳細については、「Amazon EBSスナップショット」を参照してください。

データのバックアップを復元する必要がある場合は、Amazon EBSスナップショットをゲートウェイストレージボリュームに復元できます。または、最大 16 TiB のサイズのスナップショットの場合、スナップショットを新しい Amazon EBSボリュームの開始点として使用できます。その後、この新しい Amazon EBSボリュームを Amazon EC2インスタンスにアタッチできます。

キャッシュされたボリュームのすべてのゲートウェイデータとスナップショットデータは Amazon S3 に保存され、サーバー側の暗号化 () を使用して保管時に暗号化されますSSE。ただし、Amazon S3 または Amazon SAmazon S3 マネジメントコンソールなどの他のツールでは、このデータにアクセスできません。 API

保管型ボリュームのアーキテクチャ

ストアドボリュームを使用すると、プライマリデータをローカルに保存しながら、そのデータを に非同期的にバックアップできます AWS。保管型ボリュームを使用することにより、オンプレミスのアプリケーションがそのデータセット全体に低レイテンシーでアクセスできます。同時に、耐久性のあるオフサイトのバックアップが提供されます。ストレージボリュームを作成し、オンプレミスのアプリケーションサーバーから iSCSI デバイスとしてマウントできます。保管型ボリュームに書き込まれたデータは、オンプレミスのストレージハードウェアに保管されます。このデータは、Amazon Elastic Block Store (Amazon ) スナップショットとして Amazon S3 に非同期的にバックアップされます。 EBS

保管型ボリュームの容量は 1 GiB～32 TiB の範囲で設定できますが、1 GiB 未満の端数は切り上げとなります。保管型ボリュームに対して設定されるゲートウェイごとに、最大 32 個のボリュームがサポートされ、合計ボリュームストレージは最大 512 TiB (0.5 PiB) です。

保管型ボリュームでは、ボリュームストレージをオンプレミスのデータセンターに維持します。つまり、アプリケーションデータはすべてオンプレミスのストレージハードウェアに保存されます。その後、ゲートウェイはデータセキュリティを維持するための機能を使用して Amazon Web Services のクラウドにデータをアップロードし、コスト効率の高いバックアップと迅速な障害復旧に利用します。すべてのデータに低レイテンシーでアクセスするために、データをローカルのオンプレミスに保持する必要があるものの、バックアップは AWSに置いておきたいという場合には、これが最適なソリューションとなります。

下の図は、保管型ボリュームのデプロイの概要を示しています。

Storage Gateway のソフトウェアアプライアンス (VM) をデータセンターのホストにインストールして起動したら、ゲートウェイのストレージボリュームを作成できます。次に、オンプレミスの直接接続ストレージ (DAS) またはストレージエリアネットワーク (SAN) ディスクにマッピングします。起動は、新規ディスクからでも、すでにデータを保持しているディスクからでも行えます。その後、これらのストレージボリュームを iSCSI デバイスとしてオンプレミスのアプリケーションサーバーにマウントできます。オンプレミスのアプリケーションがゲートウェイのストレージボリュームに対してデータの読み書きを行う時、そのデータはボリュームに割り当てられたディスクに保存され、読み込まれます。

データを Amazon S3 にアップロードする前に、ゲートウェイは受け取ったデータを、アップロードバッファと呼ばれるステージングエリアにいったん保存します。オンプレミスDASまたはSANディスクを作業ストレージに使用できます。ゲートウェイは、暗号化された Secure Sockets Layer (SSL) 接続を介してアップロードバッファから Amazon Web Services クラウドで実行されている Storage Gateway サービスにデータをアップロードします。このデータは暗号化された形で Amazon S3 に保存されます。

ストレージボリュームは、増分バックアップ (スナップショットと呼びます) をとることができます。ゲートウェイは、これらのスナップショットを Amazon S3 に Amazon EBSスナップショットとして保存します。新たにスナップショットをとる際には、前回のスナップショット以降に変更されたデータのみが保存されます。スナップショットが作成されると、ゲートウェイはスナップショットポイントまで変更をアップロードし、Amazon を使用して新しいスナップショットを作成しますEBS。スナップショットは、スケジュールに基づいて、または 1 回のみ実行可能です。1 つのボリュームで複数のスナップショットを連続してキューに入れることができますが、各スナップショットの作成が完了しないと、次のスナップショットは作成されません。スナップショットを削除する場合、他のスナップショットが必要ないデータのみが削除されます。

データのバックアップを復元する必要がある場合は、Amazon EBSスナップショットをオンプレミスゲートウェイストレージボリュームに復元できます。スナップショットを新しい Amazon EBSボリュームの開始点として使用し、Amazon EC2インスタンスにアタッチすることもできます。