クラウドディスクのマルチアタッチ機能を使用して、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 - Elastic Compute Service

効率的なデータ共有と迅速なフェールオーバーを実現するために、マルチアタッチ機能を使用して、単一のエンタープライズ 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、同じゾーンにある複数の Elastic Compute Service (ECS) インスタンスにアタッチできます。アタッチ後、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、以下のシナリオに適しています。

データ共有
データ共有は、NVMe の最もシンプルなユースケースです。1 つの接続ノードから共有 NVMe ディスクにデータが書き込まれると、他のすべての接続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、読み取り/書き込みパフォーマンスが向上します。たとえば、クラウド内の単一の NVMe 対応コンテナイメージを、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で読み取り、ロードできます。
高可用性フェールオーバー
高サービス可用性は、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 の場合に、クラウドベースのストレージとネットワークに関してビジネス継続性と高可用性を確保できます。計算ノードは、頻繁な停止、ダウンタイム、ハードウェア障害に遭遇します。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、データベースのシナリオでは、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すぐにサービスを引き継ぎます。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えられた後、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へ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にデータが書き込まれるのを防ぎ、データの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 1 つで、クラウドディスクへの読み取りおよび書き込み権限を正確に制御して、計算ノードが想定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。
1. 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。
2. 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ぎ、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。
3. ログの再生など、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。
4. 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。
分散データキャッシュアクセラレーション
マルチアタッチ対応クラウドディスクは、高パフォーマンス、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アクセラレーションを促進できます。たとえば、データレイクは一般的に Object Storage Service (OSS) の上に構築されます。各データレイクには、複数のクライアントが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取り/書き込みスループットが低く、待ち時間が長く、ランダム読み取り/書き込みパフォーマンスが低くなります。データレイクなどのシナリオでのアクセスパフォーマンスを大幅に向上させるために、高速のマルチアタッチ対応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できます。
機械学習
機械学習のシナリオでは、サンプルにラベルが付けられて書き込まれた後、サンプルは分割されて複数のノードに分散され、並列分散コンピューティングが容易になります。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データを頻繁に送信することなく、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、データ転送の待ち時間が短縮され、モデルのトレーニングプロセスが高速化されます。高パフォーマンス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、高速データアクセスと処理を必要とする大規模モデルのトレーニングタスクなど、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。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効果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、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

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	クラウドディスクに対してマルチアタッチ機能を有効にできるのは、クラウドディスクを個別に作成した場合のみです。既存のクラウドディスクに対してマルチアタッチ機能を有効または無効にすることはできません。データディスクに対してはマルチアタッチ機能を有効にできますが、システムディスクに対しては有効にできません。従量課金 ESSD、ESSD AutoPL ディスク、およびリージョン ESSD のみがサポートされています。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場合、すべての ECS インスタンスの合計パフォーマンスは、クラウドディスクの最大パフォーマンスを超えることはできません。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では、次の操作はサポートされていません。関連付けられている ECS インスタンスが解放されたときにクラウドディスクを解放する。クラウドディスクのサイズをオンラインで変更する。ただし、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のサイズをオフラインで変更することはできます。 ECS コンソールでクラウドディスクをパーティション分割する。説明クラウドディスクがアタッチされている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を作成し、ファイルシステムをマウントすることのみ可能です。詳細については、「データディスクを初期化する」をご参照ください。クラウドディスクの課金方法を変更する。クラウドディスクを再初期化する。クラウドディスクのカテゴリを変更する。 ESSD パフォーマンスレベルを変更する。スナップショット整合性グループを作成する。
リージョンとゾーン	マルチアタッチ対応クラウドディスクは、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と同じリージョンとゾーンで使用できます。
ECS インスタンス	インスタンスファミリは NVMe をサポートしている必要があります。NVMe をサポートするインスタンスファミリの詳細については、「インスタンスファミリの概要」をご参照ください。説明インスタンスファミリをクエリし、インスタンスファミリが NVMe をサポートしているかどうかを確認するには、DescribeInstanceTypes 操作を呼び出し、レスポンスの NvmeSupport パラメーターの値を確認します。マルチアタッチ機能が有効になっている単一のクラウドディスクは、最大 16 個のインスタンスにアタッチできます。
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。説明カスタムイメージが NVMe をサポートしているかどうかを確認するには、DescribeImages 操作を呼び出し、操作で `NvmeSupport` パラメーターを設定します。カスタムイメージに NVMe ドライバーがない場合は、NVMe ドライバーをインストールします。詳細については、「カスタムイメージに NVMe ドライバーをインストールするにはどうすればよいですか？」をご参照ください。

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。
上部の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、次の表に示すパラメーターを設定します。

创建多重挂载ESSD云盘

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。クラウドディスクカテゴリを選択し、クラウドディスク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 サポートされています と表示されている場合、クラウドディスクは作成されます。

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複数の ECS インスタンスに

ECS コンソール - インスタンスに移動します。
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 をインスタンスリストから取得します。
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、[アタッチ][アクション] 列のをクリックします。
[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。
- 接続先インスタンス：取得した ECS インスタンスの ID を入力します。
- インスタンスと共にクラウドディスクを解放：関連付けられているインスタンスが解放された場合にクラウドディスクを保持するには、このオプションの選択を解除します。
ECS インスタンスにログインして、クラウドディスクをパーティション分割およびフォーマットし、ファイルシステムをマウントします。
詳細については、「データディスクを初期化する」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クラウドディスクが単一ノードファイルシステムを使用している場合、ECS インスタンスはデータを同期できず、データの不整合が発生する可能性があります。単一ノードファイルシステムは、拡張ファイルシステム 3 (Ext3)、Ext4、eXtensible File System (XFS)、および新技術ファイルシステム (NTFS) のいずれかのタイプにすることができます。データの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でリアルタイムに同期されるようにします。これにより、ファイルシステムレイヤーでのデータの整合性が確保されます。一般的なクラスタファイルシステムタイプには、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)、および Databricks File System (DBFS) 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 を繰り返して、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] タブの [ステータス] 列に 使用中 と表示されます。[関連付けられているインスタンス] 列のインスタンス ID または名前にポインターを移動すると、各 ECS インスタンスのクラウドディスクのマウント情報が表示されます。

参照

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を変更する」トピックの「イメージの属性を変更する」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場合があります。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。