はじめに

今回は、ミラーディスク型クラスターを構築する際の検討ポイントと推奨設定をご紹介します。

ミラーディスク型クラスターはオンプレミスやクラウドといった環境を問わずご利用いただけますが、利用する際にはそれぞれの環境の仕様や特性に合わせたCLUSTERPROの設定を行うことが重要です。
例えば、オンプレミス環境では調達したハードウェアやネットワークの性能、クラウド環境ではシステムで利用するリソースに設定されている性能(ディスクやネットワークのスループットやIOPSなど)の上限値、といった環境ごとの特性を考慮した上で、サーバーやCLUSTERPROの設定を行う必要があります。

本記事では、実際に構築を行う前に検討すべきポイントや推奨値なども紹介していますので、ミラーディスク型クラスターを構築する際はぜひご一読ください。
また、ミラーディスク型クラスターの基本的な動作や理解しておきたい機能や用語については、以下の記事で紹介していますので、併せてご参照ください。

【参考】

HAクラスター入門 ～ミラーディスク型クラスター機能解説～

この記事の内容

1. ミラーディスク型クラスターとは

ミラーディスク型クラスターは、HAクラスターを構成する2台のサーバーのローカルディスク間でデータをミラーリングすることにより、フェールオーバー後も同一のデータにアクセスできるようにするクラスター構成です。

ミラーディスク型クラスターは基本的にクラスターサーバー間がネットワークで接続できれば構築できるため、共有ディスクを用意することが難しい環境でも構築が可能です。一部のクラウドでは共有ディスクに相当するサービスや機能が提供されていますが、基本的に1つのデータセンター(Availability Zone、可用性ドメインなど)内でのみ利用可能となっているため、複数のデータセンターやリージョンを跨ぐような環境でより可用性が高い構成を実現する場合には、ミラーディスク型クラスターがより適していると言えます。

2. ミラーディスク型クラスターを構築する際の検討ポイントと推奨設定

ミラーディスク型クラスターを構築する際の検討ポイントと推奨設定をご紹介します。
検討ポイントとしては、クラスター構成要素の性能の影響やディスクの構成に加え、使用するファイルシステム、ミラーリングに関連するCLUSTERPROの設定が挙げられます。
本記事を参考に、HAクラスターを構築する環境に合わせて適宜構成や設定を検討・選択ください。

2.1 ミラーディスク型クラスターを構築する環境の性能確認

2.2 ミラーパーティションを作成するディスクの構成

2.3 データパーティションで使用するファイルシステムの選択

データパーティションのファイルシステムは、業務要件を考慮してシステムに合わせて選択しますが、可能であれば利用域コピー機能の対象となるファイルシステムを選択することを推奨します。

利用域コピー機能は、ミラーディスクをフルコピーする際にミラーディスク上のデータの存在する領域だけをコピーすることで、コピー時間を短縮できる機能です。なお、LinuxではCLUSTERPROのバージョンによって対応しているファイルシステムが異なります。利用域コピー機能が利用可能なファイルシステムは、Windows、Linuxでそれぞれ以下の通りです。

2.4 ミラーリングのモード選択

2.5 CLUSTERPROのミラーリングに関する各機能の推奨設定

2.5.1 ミラー復帰I/Oサイズの設定(Linux)

Linuxの場合、ミラー復帰I/Oサイズには64KBを設定します。
ご利用するバージョンがX 4.2、X 4.1の場合はミラー復帰I/Oサイズを既定値の4KBから64KBに変更してください。なお、X 4.0以前ではミラー復帰I/Oサイズの設定が存在せず、X 5.0、X 4.3では既定値が64KBとなっています。

ミラー復帰は、クラスターサーバー間でミラーディスクの異常状態(データの相違)が発生した場合に正常状態に戻す操作・機能です。
障害が発生したサーバーがクラスターに復帰する、ミラーディスクに対してバックアップデータをリストアするなど、ミラーブレイク状態の時にミラー復帰を実施する必要があります。ミラー復帰I/Oサイズに64KBを設定することで、4KBに設定したときよりもディスクI/Oを減らすことができ、ミラー復帰にかかる時間を短縮できる可能性があります。

2.5.2 履歴ファイルに関連する設定(非同期モード)

ミラーリングのモードに非同期モードを選択する場合は、履歴ファイルに関連する設定を検討する必要があります。履歴ファイルの概要については以前の記事をご参照ください。履歴ファイルに関する推奨設定は以下のようになります。

履歴ファイル格納先はシステムディスクとは別のディスクに設定する

履歴ファイル格納先(フォルダ、またはディレクトリ)は、システムディスクとは別のディスクに設定することを推奨します。
履歴ファイル格納先をシステムディスクとは別のディスクに設定することで、十分な空き容量を確保しやすくなり、また履歴ファイルへの書き込みとシステム(OSや業務アプリケーションなど)による書き込みを分散することが見込めます。また、データパーティションへのI/O増加に伴い履歴ファイル格納先へのI/Oも増加することがあるため、高いI/O性能が必要な環境では、履歴ファイル格納先に専用のディスクを用意することを推奨します。これにより、データパーティションと履歴ファイルへのI/Oを分散させることが可能となります。

履歴ファイルサイズを制限する

履歴ファイルサイズは、Windows、Linuxともに、制限値の上限を100GBとして設定することを推奨します。
履歴ファイルサイズを制限することで、データの更新量が多く待機系サーバーへのデータの転送処理が追いつかない場合などにディスクが履歴ファイルで溢れることを防ぐことができます。

キュー関連の設定を調整する

ミラーリングの書き込みデータをできるだけ履歴ファイルとして保存しないように、Windowsの場合はキューのサイズを大きく、Linuxの場合はキューの数を多く設定します。メモリ上に確保するキューは、履歴ファイルよりも高速に処理可能であるため、キューサイズを調整することで履歴ファイルへの書き込みを減らすことが出来ます。既定値では、Windowsのキューのサイズは2048KB、Linuxのキューの数は2048が指定されます。キューのサイズを大きく、またはキューの数を多くすることで、書き込みデータが履歴ファイルとして一時保存される頻度が減ることが見込めます。
ただし、キューのサイズを大きく、またはキューの数を多く設定する場合、クラスターの動作に必要なメモリサイズも大きくなるため空きメモリサイズが十分にあることを事前に確認してください。必要なメモリサイズについては、CLUSTERPROの動作要件をご確認ください。
なお、Linuxにてキューの数に無制限、もしくは大きすぎる値を設定した場合、大量のデータ書き込みが発生した状態でミラー通信の断線などの障害が発生すると、キューに対する処理が一度に大量に発生して極端に高負荷となることがあります。そのため、キューの数を大きめに設定する際は、実際の業務相当のI/O負荷をかけながら評価を行い調整することを推奨します。

3. CLUSTERPRO X Best Practice Guide

まとめ

今回は、ミラーディスク型クラスターを構築する際の検討ポイントと推奨設定をご紹介しました。
ミラーディスク型クラスターを構築する環境はシステムの要件ごとにそれぞれ異なるため、今回ご紹介したポイントがすべての環境で必ずしも効果を発揮するというわけではありませんが、オンプレミスやクラウドといった環境を問わず活用いただけますので、ミラーディスク型クラスターの構築を検討される場合にぜひご参考にしてください。

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