効率的なデータ共有と高速なフェールオーバーを可能にするために、マルチアタッチ機能を使用して、単一の企業向け SSD (ESSD) または ESSD AutoPL ディスクを、Non-Volatile Memory Express (NVMe) プロトコルをサポートし、同じゾーンに存在する複数の Elastic Compute Service (ECS) インスタンスにアタッチできます。アタッチ後、このディスクは共有 NVMe ディスクと呼ばれます。このトピックでは、マルチアタッチ機能を使用して単一のクラウドディスクを複数の ECS インスタンスにアタッチする方法について説明します。
NVMe の詳細については、「NVMe プロトコル」をご参照ください。
シナリオ
マルチアタッチ機能は、次のシナリオに適しています。
データ共有は、NVMe の最もシンプルな使用シナリオです。あるアタッチメントノードから共有 NVMe ディスクにデータが書き込まれると、他のすべてのアタッチメントノードがそのデータにアクセスできます。これにより、ストレージコストが削減され、読み書き性能が向上します。たとえば、クラウド内の単一の NVMe 対応コンテナイメージは、同じオペレーティングシステムを実行する複数のインスタンスによって読み取りおよびロードできます。
高いサービス可用性は、共有ディスクの最も一般的なアプリケーションシナリオの 1 つです。Oracle Real Application Clusters (RAC)、SAP High-performance ANalytic Appliance (HANA)、クラウドネイティブの高可用性データベースなどの従来の SAN ベースのデータベースは、実際のビジネスシナリオで単一障害点 (SPOF) に遭遇する可能性があります。共有 NVMe ディスクを使用すると、SPOF が発生した場合に、クラウドベースのストレージとネットワークの観点から業務継続性と高可用性を確保できます。計算ノードでは、頻繁な停止、ダウンタイム、ハードウェア障害が発生します。計算ノードの高可用性を実現するために、プライマリ/セカンダリモードでビジネスをデプロイできます。
たとえば、データベースシナリオでは、プライマリデータベースに障害が発生した場合、セカンダリデータベースが迅速に引き継いでサービスを提供します。プライマリデータベースをホストするインスタンスがセカンダリデータベースをホストするインスタンスに切り替わった後、NVMe Persistent Reservation (PR) コマンドを実行して、障害が発生したプライマリデータベースの書き込み権限を取り消すことができます。これにより、障害が発生したプライマリデータベースへのデータの書き込みが防止され、データ整合性が確保されます。次の図は、フェールオーバープロセスを示しています。
説明PR は NVMe プロトコルの一部であり、クラウドディスクの読み取りおよび書き込み権限を正確に制御して、計算ノードが期待どおりにデータを書き込めるようにします。詳細については、「NVM Express Base Specification」をご参照ください。
プライマリデータベースインスタンス (データベースインスタンス 1) に障害が発生し、サービスが停止します。
NVMe PR コマンドを実行して、データベースインスタンス 1 へのデータの書き込みを防止し、セカンダリデータベースインスタンス (データベースインスタンス 2) へのデータの書き込みを許可します。
ログの再生などのさまざまな方法を使用して、データベースインスタンス 2 をデータベースインスタンス 1 と同じ状態に復元します。
データベースインスタンス 2 がプライマリデータベースインスタンスとして引き継ぎ、外部にサービスを提供します。
マルチアタッチが有効なクラウドディスクは、高いパフォーマンス、IOPS、スループットを提供し、低速および中速のストレージシステムのパフォーマンスを高速化できます。たとえば、データレイクは一般的に Object Storage Service (OSS) 上に構築されます。各データレイクには、複数のクライアントから同時にアクセスできます。データレイクは、高いシーケンシャル読み取りスループットと高い追加書き込みスループットを提供しますが、シーケンシャル読み書きスループットが低く、レイテンシが高く、ランダム読み書き性能が低いという特徴があります。データレイクなどのシナリオでアクセスパフォーマンスを大幅に向上させるには、高速でマルチアタッチが有効なクラウドディスクをキャッシュとして計算ノードにアタッチします。
機械学習シナリオでは、サンプルにラベルを付けて書き込んだ後、サンプルを分割して複数のノードに分散し、並列分散コンピューティングを容易にします。マルチアタッチ機能により、各計算ノードはネットワーク経由で頻繁にデータを送信することなく、共有ストレージリソースに直接アクセスできます。これにより、データ転送レイテンシが短縮され、モデルトレーニングプロセスが高速化されます。高性能とマルチアタッチ機能の組み合わせにより、クラウドディスクは、高速なデータアクセスと処理を必要とする大規模なモデルトレーニングタスクなどの機械学習シナリオに、効率的で柔軟なストレージソリューションを提供できます。このストレージソリューションは、機械学習プロセスの効率と有効性を大幅に向上させます。
課金
マルチアタッチ機能は無料です。クラウドディスクや ECS インスタンスなどのリソースがマルチアタッチ機能を使用する場合、それらのリソースに対して課金されます。ECS リソースの課金の詳細については、「課金の概要」をご参照ください。
制限事項
次の表に、マルチアタッチ機能の制限事項を示します。
リソース | 制限 |
クラウドディスク |
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リージョンとゾーン | マルチアタッチ対応のクラウドディスクは、そのクラウドディスクをサポートするインスタンスファミリーと同じリージョンとゾーンで利用できます。 |
ECS インスタンス |
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イメージ | イメージには NVMe ドライバーが含まれている必要があります。 説明
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手順
ステップ 1: クラウドディスクの作成時にマルチアタッチ機能を有効にする
ECS コンソール - ブロックストレージ に移動します。
トップナビゲーションバーで、管理するリソースのリージョンとリソースグループを選択します。
[クラウドディスクの作成] をクリックします。
クラウドディスク購入ページで、次の表で説明されているパラメーターを設定します。
説明このステップでは、クラウドディスクの作成時にクラウドディスクのマルチアタッチ機能を有効にする方法について説明します。その他のパラメーターの詳細については、「空のデータディスクを作成する」をご参照ください。
パラメーター
説明
アタッチ
[アタッチしない] を選択して、作成するクラウドディスクを ECS インスタンスにアタッチしないように指定します。
リージョンとゾーン
マルチアタッチ機能がサポートされているリージョンとゾーンを選択します。
課金方法
[従量課金] を選択します。
クラウドディスク
クラウドディスクのストレージパラメーターを指定し、マルチアタッチ機能を有効にします。
クラウドディスクのカテゴリを選択し、クラウドディスクの容量などのパラメーターを指定します。
[マルチアタッチ] を選択します。
[クラウドディスク] タブの [マルチアタッチ] 列に [サポート済み] と表示されている場合、クラウドディスクは作成されています。
ステップ 2: マルチアタッチ機能が有効になっているクラウドディスクを 複数の ECS インスタンスにアタッチする
ECS コンソール - インスタンス に移動します。
インスタンスリストから、クラウドディスクをアタッチする NVMe 対応 ECS インスタンスの ID を取得します。
ECS コンソール - ブロックストレージ に移動します。
アタッチするディスクを見つけ、[アクション] 列の [アタッチ] をクリックします。
[クラウドディスクのアタッチ] ダイアログボックスで、パラメーターを設定します。
説明このステップでは、マルチアタッチ機能が有効になっているクラウドディスクを ECS インスタンスにアタッチする方法について説明します。その他のパラメーターの詳細については、「データディスクをアタッチする」をご参照ください。
宛先インスタンス: 取得した ECS インスタンスの ID を入力します。
インスタンスとともにクラウドディスクをリリース: 関連付けられたインスタンスがリリースされた場合にクラウドディスクを保持するには、このオプションをクリアします。
ECS インスタンスにログインして、クラウドディスクのパーティション分割とフォーマットを行い、ファイルシステムをマウントします。
詳細については、「データディスクの初期化」をご参照ください。
重要複数の ECS インスタンスにアタッチされたマルチアタッチ対応のクラウドディスクがシングルノードファイルシステムを使用している場合、ECS インスタンスがデータの同期に失敗し、データ不整合が発生する可能性があります。シングルノードファイルシステムには、拡張ファイルシステム 3 (Ext3)、Ext4、eXtensible File System (XFS)、および New Technology File System (NTFS) のいずれかのタイプがあります。データ不整合を防ぐために、ビジネスシナリオに適したクラスターファイルシステムを作成することをお勧めします。クラスターファイルシステムは、書き込まれたデータ、作成されたファイル、および変更されたメタデータが、クラウドディスクがアタッチされているすべてのインスタンス間でリアルタイムに同期されることを保証します。これにより、ファイルシステムレイヤーでのデータ整合性が確保されます。代表的なクラスターファイルシステムの種類には、Oracle Cluster File System version 2 (OCFS2)、Global File System 2 (GFS2)、Veritas Cluster File System (Veritas CFS)、Oracle Automatic Storage Management Cluster File System (Oracle ACFS)、Databricks File System (DBFS) などがあります。
(オプション) 必要に応じて ステップ 2 から ステップ 5 を繰り返し、クラウドディスクを NVMe をサポートする他の ECS インスタンスにアタッチします。
クラウドディスクが必要なすべての ECS インスタンスにアタッチされると、[ブロックストレージ (ディスク)] ページの [クラウドディスク] タブで、クラウドディスクの [ステータス] 列に [使用中] と表示されます。[関連付けられたインスタンス] 列のインスタンス ID または名前にポインターを合わせると、各 ECS インスタンスでのクラウドディスクのマウント情報を表示できます。
参考
必要に応じて、カスタムイメージの NVMe ドライバー属性を変更できます。詳細については、「イメージの属性とタグの変更」トピックの「イメージの属性の変更」セクションをご参照ください。
クラウドディスクでマルチアタッチ機能が有効になっていて、クラウドディスクのサイズが変更された場合、クラウドディスクの新しい容量が有効にならないことがあります。詳細については、「ステップ 1: ディスクのサイズを変更してディスク容量を拡張する」をご参照ください。