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目次ストレージエリアネットワーク			

4

ファイルレベル共有ファイルシステム		

4

ファイルレベル共有とは				

4

metaSAN について				4

metaSAN ファイル共有の仕組み			5

metaSAN の特長				5

metaSAN の働き				6

metaSAN の構成			6

メタデータマスターのフェイルオーバー		

6

バンド帯域コントロール				

7

SAN - LAN フェイルオーバー			

7

metaLAN Server				

8

metaSAN とアプリケーション			8

1. 映像のノンリニア編集				

8

2. ビデオオンデマンド				

8

3. HPC システム				

8

4. NAS vs. metaLAN Server			

9

むすび						9ストレージ エリア ネットワークになりました。

アッタチド ストレージ ) では当た

こうしたことから、1990 年代の後り前のことですが、SAN のシステ

SAN ( ストレージ エリア ネット

半、ハードウエアリソースとしてムが普及し始めて初期の頃は、ファワーク ) は、増加するデータに対し複数のコンピュータから共有されイルレベルの共有の前にボリュームてストレージ資源の集中を実現し、た SAN ストレージ内部に保存されレベルの共有という方法が開発されより高性能で、柔軟性、拡張性に富たデータを、SAN を共有するコンました。SAN のストレージ内に構み、経済性に優れたストレージアーピュータから同時にアスセスするこ築された論理的なストレージ領域をキテクチャーとして、高い価値をとを可能にし、より効率のよいデーボリュームと言いますが、このボユーザーにもたらしました。

タ共有環境を実現できないかというリュームを複数のコンピュータでマ

SAN とは、複数のコンピュータがことからファイルレベル共有のミドウントし、ボリューム内のデータにファイバーチャネルとファイバールウエアや、ファイルシステムが開アクセスすることができる様にすチャネル スイッチを介して接続さ発されてきました。

ることです。ボリューム内のフォれたストレージを共有するネットワークです。従来はコンピュータ個々にストレージを接続し、用途に応じた容量を専用に使用していルダー、データに対してはそのボファイルレベル共有ファイルシステ
ム

リュームをマウントしたどのコンピュータからもいつでもアクセスすることはできますが、そのボリューました。こうした接続方式を DAS

SGI 社の CXFS、IBM 社の GPFS、ムにデータを書き込んだり、ファイ（ダイレクト アタッチド ストレー

ADIC 社 の SNFS、Sanbolic 社 のルを更新する書込み動作は、１台のジ）と言います。一方、1990 年代

MelioFS、 更 に は、Red Hat 社 のコンピュータに限定されて、他のコ初期にファイバーチャネルトポロ

GFS 等 は Windows、Linux、Mac

ンピュータはファイルを更新した

ジーが業界で標準になると、高性能

OS X の OS ネイティブファイルシり、追加したりすることはできませ

な RAID 装置で構築された高信頼性ステムに独自のファイルシステムをん。

のストレージシステムを複数コン被せて、ファイルレベルの共有を実ピュータに接続し、高速なデータ転現しました。これらのユニークな

このボリュームレベルの共有に対し送と、無駄のないキャパシティー

ファイルシステムはそれぞれジャーて、より、細かいファイルレベルでマネージメントが可能になりまし

ナリング機能やユーティリティーをの読み書きの制御をするのをファイた。ファイバーーチャネルでネット付加して、ファイルシステムの信頼ルレベル共有といいます。ファイルワーク (SAN) 化されたストレージ性や、使い勝手をより良くする努力

レベル共有の場合はボリューム内のとコンピュータが接続されることにをしてきました。

複数のファイルに対する読み出しはより、数十メガからギガクラスの大しかし、何れのファイルシステムも、勿論のこと、複数のファイルへの同容量のファイルを LAN で搬送する

あくまで開発元の独自のフォーマッ時書き込みや更新を可能にします。

ことなく、直接アクセスすることがトのため、システム上に不整合なこただ、１つのファイルに対する書込できます。しかしながら、この集中とが発生し、ファイルシステムにダみは同時に１台のコンピュータしか化した SAN のストレージの利用はメージが起きた場合に、通常の OS行うことができません。

あくまで RAID 装置内部に設定されに標準装備されているチェックユーた論理ドライブを SAN に接続されティリティーや、復元ユーティリたコンピュータがローカルのドライティーを使用して、データの復旧をブとしてマウントすることに限ら試みることが難しいのが現状です。

れ、複数のコンピュータから同時にSAN 内の論理ドラブをマウントし、アクセスすることはできませんでしmetaSAN について
metaSAN は、この SAN アーキテ
クチャーの価値を更に増進するためファイルレベル共有とはにデザインされ、従来に無い、独自のアプローチで SAN ストレージをた。万一、複数のコンピュータからここでファイル共有、又は、ファイ管理し、システムの信頼性と性能の同時にアスセスをしようとすると、ルレベル共有ということを正確に理向上を図りました。

ディレクトリーが破壊され、データ解する必要があります。ファイル

metaSAN は独自のファイルシス消失という致命的結果をまねくこと

レベル共有は NAS( ネットワークテムを使用しません。Windows ま

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

たは Mac OS X で充分その信頼性システムで初期化されたボリューEthernet、及び、InﬁniBand インが実証された OS ネイティブのファムです。 共有されるストレージをターフェースで接続されたストレー

イ ル シ ス テ ム [NTFS(Windows)、設定すると、次に、そのストレージに対して、複数のコンピュータかまたは、HFS+(Mac OS X)] で初期ジにアクセスするコンピュータをらの共有が可能です。

化されたストレージをそのままファ設定します。SAN に参加する総て

3．高速なファイルシェアリング：

イル共有のボリュームとしてサポーのコンピュータの ID はネットワー

複数のユーザーが同じボリューム、ト し ま す。SAN メ ン バ ー の コ ンクの IP アドレスで登録されます。

フォルダーにアクセスし、読み書きピュータは SAN ストレージを OS

metaSAN はインストールされたコが可能です。

と親和性の高いローカルディスクとンピュータ内の各ボードのユニーク

4．高いデータ転送性能：最低限のしてマウントし、共有ストレージでな番号も管理するべきものとして登オーバーヘッドが最大のデータスあることを意識せずにストレージに録します。

ループットを保証します。

アクセスすることができます。

こうして、共有ボリュームと共有に

5．OS ネイティブファイルシステ

metaSAN で は、SAN ス ト レ ージのボリューム情報を定義する
Metadata を 管 理 し、SAN に 参 加しているコンピュータにサービスを提供するコンピュータをメタデー
タマスターと呼びます。metaSAN
は、このメタデータマスターに障害が発生した場合、利用可能な SAN内のコンピュータを利用して、直ちにサービスを引き継ぐフェイルオーバーのメカニズム ( ダイナミックマスター アービトレーション機能 )を実装しており、より信頼性の高いSAN ファイル共有の環境を可能にします。
metaSAN は広く柔軟にアプリケーションをサポートし、高速なファイル共有を実現し、SAN ストレージをコアにした、クリエイティブなワークグループのコラボレーション環境としての新しいスタンダードを参加するコンピュータを設定することにより、SAN のファイル共有の条件が整います。

ファイルにはSANのメンバーのコンピュータの内１台だけがその時点で書込むことができます。他のメンバーからの書込みはその時点ではブロックされ、ファイルの整合性が保たれます。

とセキュリティーをそのまま保持します。
6．ネイティブ OS でのアクセス権アカウントをそのまま参照：パスワードの管理を追加する必要がありません。
7．透過的で、簡単な使用方法：共有ストレージはローカルドライブとアクセスや、書込みを制御することして常にマウントされます。

基本機能となります。

用可能な SAN のファイバーーチャ

metaSAN の場合、ネイティブファのコンピュータに対して、個別に優を排他制御といい、metaSANのイルシステムのデータベースに代わり、metaSAN のファイル構造を定義するデータベースがあります。
このデータはディスクの内部に書き込まれていますが、同時に各メンバーのコンピュータのメモリー中に展開されています。

提供しました。

8．ノード毎へのバンド幅割当：利ネルのバンド幅を各 SAN メンバー先的に分配したり、平等化させたりすることができます。
9.

LAN クライアントから SAN 共

有ボリュームへのアクセス：SAN
メンバーに接続された LAN クライ
アントに、SAN ボリュームへアクセスすることを可能にします。
10. LAN クライアントに対して、SAN に直接接続されたメンバーがmetaSAN の特長
metaSAN ファイル共有の仕組み

ム：NTFS と HFS+ の も つ 完 全 性

ゲートウエイとして、メンバー間でロードバランシングを行い、LAN

1．クロスプラットホーム環境をサクライアントのトラフィックを集中

metaSAN のファイル共有環境は、

ポ ー ト：Windows XP、Windowsを分散します。

まず共有される SAN ストレージを2003、Mac OS X、 及 び、RH

11．ユーザークオータの割当：ス

中心にして設定されます。 共有さLinux のコンピュータから SAN 内トレージに対するアクセスの競合をれるストレージは論理的なボリューでコンテンツを共有することによ避けるために個々にクオータを割りムで各コンピュータがマウントするり、クリエータの高度なコラボレー当てることができます。

ことが可能な Windows NTFS、まションを実現します。

12．24 / 7 のミッションクリティ

た は、Mac OSX HFS+ フ ァ イ ル

2. ファイバーーチャネル、iSCSI、カル業務対応：リアルタイムフェイ

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ルオーバー機能によるフルに冗長とバックアップユーティリティーをマスターは共有ボリュームを管理化されたクラスター型の SAN スト使用して、データのバックアップをし、他のメンバーが共有ボリュームレージ環境を提供します。

テープ装置にとることができます。

にアクセスする場合に排他制御を行

この方法は、通常の Ethernet を介うことにより、データ破壊を防ぎましてデータを転送するバックアップす。共有ストレージにメンバーがアサーバーソリューションに比較しクセスしようとすると、メタデータ

metaSAN は、複数のコンピュータて、高速、且つ、低コストな LAN

マスター は必要なサービスデータからアクセスの衝突を防ぎ、データフリーバックアップ ソリューショを提供し、オペレーションをうまくを破壊から守り、ファイルの真の共ンです。

完了させます。このサービスデータ

metaSAN の働き有を可能にします。
図 1 は、metaSAN が サ ポ ー ト
す る SAN の 一 例 で す。 大 容 量 のは LAN で渡されますが、実際のユー
metaSAN の構成

SAN ス ト レ ー ジ に SAN ス イ ッ

典型的な metaSAN の構成は SAN

チ、ファイバーチャネルを介して、に参加するコンピュータ (SAN メ

Windows 機や Mac OSX 機、またンバーと呼ばれます。）と、これらは、Linux 機が接続されます。

のコンピュータとファイバーチャネ
ル、iSCSI、または、InfiniBand イ

ザーデータは高性能なファイバーチャネル を介してアクセス、転送されます。

メタデータマスターのフェイルオー
バー

これらのコンピュータは NTFS、まンターフェースで接続された共有ス

メタデータマスターのフェールオー

たは、HFS+ で初期化された SANトレージから構成されます。

バーとは、メタデータマスターに障ボリュームをローカルディスクとしmetaSAN で は、 共 有 さ れ る ス

害が発生した場合に、その管理権てマウントし、読み書きすることがト レ ー ジ の 内 部 情 報、 及 び、 参限が自動的に他のメンバーのコンできます。

加メンバーのアクセス状況はピュータに譲渡される機能のことで更に、
図 -1. 右下にある FC インター

Metadata として管理されます。こす。

フェースを持つテープバックアップの Metadata を SAN メンバーを代

Mac OS X や、Windows が稼動す

は、SAN メンバーのコンピュータ表して管理する役割をメタデータマるメンバーのコンピュータで、事前から metaSAN のストレージ共有スター が果たします。メタデータにメタデータマスター にならないように設定したコンピュータ以外、どのコンピュータもメタデータマスター になることが出来ます。
metaSAN においては、メタデータ

図1

マスター及び、他の SAN のメンバーは常時相互をチェックしており、一定の時間以内にメタデータマスターがレスポンスを返してこない場合、メタデータマスターに障害が発生したと判断し、Metadata のマスター権限を他の正常な SAN メンバーにフェイルオーバーさせます。この機能により、ボリュームを管理するメタデータマスター はダイナミックに交替することができます。フェイルオーバーが起こる状況になった場合は、他の SAN メンバーがメタデー
タマスター を引き継ぎ、他のメンバーからの Metadata に対するリ

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クエストを処理し続けます。この意

SAN - LAN フェイルオーバーを意

metaSAN をインストールされた味で、metaSAN はノンストップの識させること無くオペレーションは

サ ー バ ー は、metaLAN を イ ン ス

オペレーションを可能にするクラス

継続されますので、高いストレージト ー ル さ れ た ノ ー ド (metaLAN

ター型のストレージネットワークとの可用性を可能にします。

client）からの SAN の共有ボリュー言えます。

ま た、 こ の 機 能 は metaSAN の もム へ の ア ク セ ス を 仲 介 し ま す。

つ 他 の ユ ニ ー ク な 機 能 metaLAN

metaLAN client は SAN の共有ボで更にその有用性を発揮します。

リュームを他のサーバーのサービス

バンド帯域コントロール

プロトコルに依存するネットワーク

metaSAN に は フ ァ イ バ ー チ ャ ネ

ボリュームとしてではなく、ローカル 等の高性能ストレージインターLAN クライアントによる SAN ボ

ルディスクとして、マウントするフェースの利用可能バンド帯域をリューム共有ことができます。また、ゲートウエイとして機能する metaSAN メ

各 metaSAN メンバーに指定した量割り当てることができます。例え

metaSAN には更にユニークな機能

ンバーは同一ドメイン上に複数存在

ば、A のメンバーには 50MB/ 秒、としてネットワーククライアントかすることができ、各メンバー負荷をB のメンバーには 100MB/ 秒、更ら、SAN ボリュームをあたかもローバランスを図ることができます。更に、C のメンバーには 200MB/ 秒

カルディスクの様にマウントするこには、ゲートウエイとして機能するという様に、それぞれ許容されるバと を 可 能 に す る metaLAN ゲ ー ト

metaSAN メ ン バ ー に 障 害 が 発 生

ンド帯域を指定し、早いもの勝ちにウエイという機能があります。

し、metaLAN client からのアクセ無秩序にバンド帯域が取られる状況

metaSAN をインストールされたコス仲介を行うことができなくなったを回避することができます。バンド

ンピュータをゲートウエイとして場合、自動的にデータのストリーム帯域コントロール機能により、各LAN ク ラ イ ア ン ト が SAN の メ ンを他の metaSAN ゲートウエイがワークステーション、サーバーにおバーになることを可能にします。

引継ぎ、metaLAN からのアクセスいて、どうしても確保するべきデー同一ドメイン上に存在するを継続させることができます。

タ転送帯域が必要な場合、プリセット方式で帯域を確保することが可能となり、ミッションクリティカルなサーバー、ワークステーションの高いサービス性能を実現することがで

図2

きます。

SAN - LAN フェイルオーバー
SAN メンバーで万一、ストレージインターフェースに障害が発生した
場合、metaSAN はそれまでの共有ボリュームに対するアクセス経路をEthernet にフェイルオーバーさせ、それまでのオペレーションの止めること無く継続することを可能にします。 こ の こ と を SAN-LAN フ ェ イルオーバーと呼びます。ストレージインターフェースによって転送されていたデータストリームはその時点でネットワーク経由で流されることのなります。この時、ユーザーには

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metaLAN Serverしていました。

レージを構成し、共有ストレージにし か し、 ド ラ イ ブ の 大 容 量 化、収納されたコンテンツを総てのサーRAID 装置の高速化、ストレージイバーが共有することにより、効率的

以 上 の 様 に、metaSAN に はンターフェースの高速化が進み、スなストレージの構成と、大容量コン

metaLAN client に対するゲートウ

トレージをコアにした SAN を構成

テンツを運営、管理することが容易エイの機能があります。このゲートすることにより、映像編集ワークフになります。metaSAN は国内で大ウエイの機能だけをサーバー機能とローの個々の工程をリアルタイムにきな会員を誇る商用のストリーミンしたソフトウエア製品が metaLAN行うことができるようになりましグサービスのシステムの中で使用さServer として販売されています。

た。しかし、各工程間のデータの転れています。

metaLAN Server は metaLAN

送はその容量の大きさからままなりclient に対するサーバー間での負荷ません。そこで、metaSAN を使用バランス、および、フェールオーバーした、各工程間でのファイル共有環機能を有しています。その意味では境を実現することで従来にない効率HPC シ ス テ ム と は 高 性 能 コ ン

クラスター型のゲートウエイサー的なワークフローを実現し、大幅なピュータを複数台使用して、一つバーということができます。

処理工程の短縮を図ることが可能にのジョブを並列に処理するシステなります。

ム の こ と で、High Performance
Computing の意味です。または、metaSAN とアプリケーション
metaSAN はファイル共有を実現

3. HPC システム

2. ビデオオンデマンド

クラスターシステムとも呼ばれます。

するミドルウエアです。ファイルを近年、映画や、TV 局が作成したド

通常、複数のコンピュータで一つの複数のコンピュータで同時に共有す

ラマ / アニメ / ドキュメント等をテジョブを並列に処理する場合、大容ることが可能になることで、従来のレビ放送や、レンタルビデオだけで量のデータを同時に複数のノードコ業務システムでは実現が難しかったはなくインターネットによるパソコンピュータが読み込み、それぞれの高い生産性や、効率性を可能にしまンや、セットトプボックスを使用しノードが担当する部分の計算結果をした。以下に挙げるのはその一例でたビデオオンデマンドストリーミン

自分のワークファイルとして自分のす。

グサービスが始まっています。

ローカルディスクに書きだします。

ビデオオンデマンドサービスの場

最後に、クラスターコントローラに合、不特定多数の視聴者がネット

よって、それらのデータが集められ、ワークを通して、ストリーミング一つの計算結果として書き出されま

metaSAN を使用することによりサーバーにアクセスし、好みの映画す。

最も効果的な業務アプリケーションや、ドラマを視聴するため、ピーク通常の場合では、クラスターのコンのひとつです。いうまでもなく、映のデマンドに対応可能なサーバーシトローラであるコンピュータの指示

像データはデータそのものが大変大ステムを構築する必要があります。

により、それぞれのノードがネットきく、近年の高精細化に伴い、ますしかし、2 時間の映画 1 本はファワーク経由で共有ボリュームからますファイルサイズが大型化してイルサイズは 2GB を超える容量でデータを取込み、処理をしますが、います。HD 非圧縮データ (HDTV,す。複数のサーバーにそれぞれ大容画像や、映像といった大型のデータ

1080/60i, 4:2:2 非 圧 縮 ) の 場 合、量ストレージを接続し、数千、数万の場合、ネットワークでデータを転約 180MB/ 秒のデータをストレーのコンテンツをコピーするのは大変送してしまうと、分散して処理をすジに取り込み、2 時間の映像の場合な時間を要することになり、且つ、るより、データの転送に時間を要しはファイルサイズが約 1.3TB にな

ピークデマンドに合わせてサーバーてしまい、分散処理をする意味が薄ります。このような大容量データを／ストレージを用意するのも、無視れてきます。metaSAN の様な共有取込み、編集して完パケとしてデーできないコストがかかります。

ファイルシステムを使用することにタを次行程に渡すのは通常のネット

そこで、ピークのユーザーのログイより、HPC に参加するクラスターワーク転送を行った場合、それぞれンに対応可能な複数のサーバーと、ノードのコンピュータにとって、大の工程で長時間の転送時間を必要とそれらのサーバーが共有するスト

容量のデータを収納したストレージ

1. 映像のノンリニア編集

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をローカルディスクとしてマウント

イアントと SAN ストレージとのアしておけば、クラスターコントロー

クセス経路に障害が発生した場合、ラからの演算の命令を受けた段階

それまでそのクライアントとストで、一斉に共有ディスク内のデータレージのアクセスのゲートウエイとを読み込み、更に、演算結果を同じなった metaLAN Server から、他くローカルディスクに書き出すことの metaLAN Server や metaSAN

により、並列でのコンピュータ演算ワークフローを代替えのゲートウエはデータ転送を待つこと無く高速にイとして、オペレーションをフェイ行うことができます。

ルオーバーし、クライアントからのSAN ストレージへのアクセスは停4. NAS vs. metaLAN Server

止することなく継続することが可能です。

NAS はネットワークを介して共有

以 上 の こ と か ら、NAS vs.

されるストレージのことです。近metaLAN Server/metaLAN

年 NAS ベースのストレージが中小

client というテーマにかんしては、規模のグループストレージとして多NAS は低いアクティビティー のス

く採用されるようになりました。限トレージとして不特定多数のクラられたユーザーのためのバックアッ

イアントがデータを共有する上でプや、データ共有を実現することが有効なストレージといえます。ま可能で比較的アクセスの少ないスト

た、metaLAN Server/metaLAN

レージとしては大変有効なストレーclient のシステムでは比較的大容量ジです。しかし、NAS はあくまでデータを同時に複数転送することがEthernet を経由して複数のクライでき、大容量画像、映像などの処理、アントからアクセスされますので、チェックをネットワーク経由で行う

多数のクライアントから同時に大量場合に有効なストレージシステムとのデータを転送した場合、ネットいうことができます。

ワークが大きなボトルネックになります。
metaLAN Server/metaLAN

むすびclient はこの問題を解決します。従metaSAN

来、NAS ベースで大容量データをWindows や Mac OS X を 搭 載 し読み書きしているワークグループにたコンピュータがストレージを共おいて、データ転送が多重化すると、有 す る SAN 環 境 で こ れ た の コ ン

個々の転送が相乗的に劣化してゆきピュータによるファイルレベルの共ます。

有を可能にし、ワークグループの生

metaLAN Server/metaLAN

産性を向上させ、ネットワーククラ

client の 環 境 で は、metaLAN

イアントへの透過的、効率的なサーclient から metaLAN Server

ビスを実現し、コンピュータの有効を ゲ ー ト ウ エ イ と し て、SANな運用を可能にする、クラスター型のボリュームを直接アクセス

ファイル共有システムといえます。

す る こ と が で き ま す。 複 数 の

metaSAN は 世 界 中 に 多 く の ミ ッ

metaLAN Server が存在する場合、ションクリティカルなコンピュータ

metaLAN client は ダ イ ナ ミ ッ ク

システムサイトにインストールさに SAN へのゲートウエイサーバーれ、システムの生産性向上に役立っを選択します。そして、あるクラています。

metaSAN ホワイトペーパー ver.1

は 以 上 の 様 に、

MIC Associates, Inc.

