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» 2013年04月23日 10時00分 UPDATE

シリーズ2:仮想化だからできるアップタイム最大化        〜DR・BCP対策で業務・ビジネスを止めない施策

仮想化・クラウド時代のIT戦略と企業経営戦略:ITのためのテクノロジーからビジネスのためのITへ

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業務・ビジネス損失回避のためのベースは仮想化

 なぜ業務・ビジネス損失回避のためのベースとして仮想環境の構築が推奨されるのか。

 前回の仮想化の基本機能・効能で挙げた要素の、ほぼすべてがその理由だ。仮想化は実装や追加拡張がスピーディーにできるというだけではなく、仮想マシンの別サーバへの移設と運用継続や運用再開が、自動化も含め可能で、ITサービス提供に従来より求められてきた、信頼性・可用性・サービス継続性の3つを満たしつつ、コンピューティングリソースの有効活用ができる等、複合効果を産みだすテクノロジだ。この効果を一層促進する方法がある。

<アップタイム向上の近道〜仮想マシンのRAS〜>

 ITがビジネスに欠かせない今、ダウンタイムの可能な限りの短縮、ダウンタイムゼロが理想だ。この実現の最も手短かな方法は、仮想サーバを少なくとも2台立てておくこと。VMware vSphere 5.1から、仮想マシンの移設(マイグレーション)は、複数サーバ間でも実施できるようになったが、アップタイム向上をより高いレベルで実現するためには、仮想マシンをサーバ上ではなく外部共有ストレージ上に配置しておくことが推奨される。こうすることでサーバリソースへの負荷軽減や運用管理ポイント・工数減少が図られること、システムバックアップ・リカバリがしやすくなること、等の運用上のメリットを得ることができる。

※RAS:信頼性(Reliability)/可用性(Availability)/サービス継続性(Serviceability)


<アップタイム向上の盲点〜データのRAS〜>

 加えて、忘れてはならないのが、データの信頼性・可用性・サービス継続性の確保である。業務・ビジネスでデータを伴わないものはなく、データへのアクセスができないこと、データが復旧しないことが、企業活動を止めてしまう。また、仮想環境は得てしてサイロ化しやすいことを前回で指摘したが、とりわけ仮想環境ではデータそのものもサイロ化しがちだ。データを格納するストレージもストレージリソースプールとして外部共有化し、仮想サーバそれぞれからディスク領域として認識され、シンプロビジョニング・自動階層化・スナップショット管理等、自動化かつ自律的に機能し、運用管理者への負荷軽減とユーザー利便性向上を可能にするストレージ環境を設けておくことが、仮想化のメリットを強化するポイントだ。デルでは仮想環境に最適なiSCSIストレージをエントリモデルのPowerVault MDiシリーズから上位モデルEqualLogic PSシリーズ、また、FCストレージのCompellent Storage Centerまでをラインアップしている。ユーザー企業が必要とする規模、コストと性能に見合った仮想化の要件に沿うストレージインフラを選択できる。

外部ストレージを使うメリットその1:無駄な投資をしなくてすむ

 サイジングを個別に行って、仮想マシンやホスト毎にストレージを設けている場合、利用率が低いままで未使用領域が残り続け、「コストの回収が延々とできない」という結果を招きがちだ。サーバと同様、ストレージもリソースプールとして位置付け、複数仮想マシンや複数ホスト・クラスタ向けにストレージを一本化、必要なだけの容量をそれぞれに割り当てて運用開始、必要になっただけの容量を追加していくシンプロビジョニングの機能を活用すれば、生きた投資と運用管理の劇的な効率化の両方が可能だ(シリーズ1の図7参照)。

外部ストレージを使うメリットその2:VMware vSphereのVAAI機能とDell EqualLogicの機能連携

delvm01.jpg 図1:VAAI有効化で処理時間とリソース負荷が大幅に軽減

 前のメリットその1で触れたシンプロビジョニング機能との連携は、VAAI対応のiSCSI接続、もしくはFC接続の外部ストレージならではのものだ。シンプロビジョニング用ハードウェアアクセラレーションの利用例としては、EqualLogicが備えるHost Integration Tool for VMware Edition(HIT/VE)を用いたシンプロビジョニングされたストレージアレイ上の容量監視機能がある。データストア作成時にウィザード上で設定をするだけで、容量不足のアラートをあげることができ、容量不足を事前回避することが可能になり、仮想環境の運用管理効率化が図られる。さらに、ESXiホスト側のリソース負荷をストレージ側にオフロードするフルコピー・ゼロブロック、複数ESXiホストからの様々な処理がVMFS全体がロックすることで発生する性能の劣化を回避する機能Hardware Assisted Lockingでブロック単位での効率よい排他処理を行い、特にVDIのブートストームでの待機時間削減が可能になる(図1)。

 これら以外にも仮想環境に外部ストレージを導入するメリットがある。デルのSANストレージ製品(PowerVault MDiシリーズ、EqualLogic、Compellent Storage Center)を用いたVMware仮想環境構築の具体的なメリット詳細については、デルにコンタクトしてほしい。ここからは外部ストレージを用いて統合化を図る意義に視点を移していこう。

「止めない」ために考えなくてはならないこと
〜何を・どこまでを保護・復旧対象とするか、復旧に許される時間は〜

 2011年3月11日に発生した東日本大震災。これを契機に災害復旧とビジネス継続への対策と取り組みを本格化させた企業は多数にのぼる。業務・ビジネスにおいては、日々動的に生成・変更・蓄積されていくデータへの対処が重要な課題になっている。企業の重要な資産であるデータに復元力を持たせるために、何が必要か、何が適しているか、を紐解いていこう。

 まず精査・決定しなくてはならないのは、どの領域を復旧対象とするか、どのレベルでの復旧を目標とするか、の2つだ。

  • どの領域:インフラ・コンポーネント単位、データデータセンタ単位、サイト・拠点単位
  • どのレベル:RPO(Recovery Point Objective:目標復旧時点)・RTO(Recovery Time Objective:目標復旧時間)

 仮想化を施しておくことで有事の際のプランと実行がしやすくなる。集約・統合が図られているため、バックアップ/リカバリ対象の数が大幅に圧縮されているからだ。また、VMwareのテクノロジを用いた仮想環境のシステム=仮想マシンはファイルとして存在しているため、VMDKファイルをコピーすることでバックアップができてしまう、仮想マシンはカプセル化されており、ハードウェアや他の仮想マシンからは隔離されている、といったそもそも仮想化が持つメリットを引き出すこともできる。セキュリティ性が保たれている上に、バックアップ/リカバリ対象がハードウェア非依存であることで、バックアップ/リカバリ先でのハードウェア制限も減少する。仮想環境の運用管理もVMware vCenterを用いることで、ハードウェア管理ともに一元化され、プロセス自体が簡略化・短縮されている(図2)。

delvm02.jpg 図2:VMwareを用いた一元管理でシンプル化と効率化

 バックアップ・リカバリまでを考えた運用管理に関しては、前段でお伝えした外部SANストレージを導入していることで得られるメリット『運用管理ポイント・工数減少が図られること』が活きてくる。デルのSANストレージとVMware vCenterファミリの運用管理製品との密な機能連携が仮想化とデータの保護に実効性を高める(図3)。個別の環境向けの設計や期待効果は、環境把握・環境課題認識・予算・ゴール等様々な要素を充分考慮して設計実装する必要がある。検討予定がある場合は、セミナーや説明会でのデルのソリューションプロフェッショナルによるガイダンスを受けていただきたい。

delvm03.jpg 図3:デルSANストレージとVMwareの主な連携機能

 さて、ここで、止めないための施策検討第1ステップとして、vSphere環境のバックアップ・リカバリ/リストアで精査・決定・注意をするべき基本的なポイントをおさらいしておこう。

(注:ホスト障害の場合の保護対象となるESXi、vCenter障害の場合の保護対象となるvCenterデータベースを除く、仮想マシンとデータについてのみの記述)

バックアップ対象のレベルを決定する

  1. イメージレベル〜仮想マシンをVMDKレベルで
  2. ファイルレベル〜OSファイル・アプリケーションファイルをゲストOSのレベルで
  3. データストアレベル〜データストアをLUNのレベルで

仮想環境でリストア対象とする単位を精査する

 障害の内容により、要求される復旧内容が異なる。その内容は3つに大まかに分類される。

  1. データストアレベル〜データストア上の全仮想マシンが取得時点に戻る⇒物理障害の場合、短時間で対応可能
  2. イメージレベル〜当該仮想マシンを構成する全VMDKが取得時点に戻る⇒論理障害で要求されることが多い
  3. ファイルレベル〜必要な仮想マシンの必要なファイルだけを取り出せる⇒論理障害の場合で要求されることが多い

バックアップ・リカバリに求める整合性を決定する

  1. VMDK整合性〜VMスナップショット生成で静止点を作成⇒イメージレベル・データストアレベルの場合に求められる
  2. ファイルシステム整合性〜VSSやSync Driver等で静止点を作成⇒システム領域・ファイルシステム領域に求められる
  3. アプリケーション整合性〜SCNを記録して静止点を作成⇒データベース領域に求められる

バックアップ・リストア対象となる仮想環境・仮想基盤を正確に把握して、手法を決定する

  • 物理環境に準ずる手法
    • ゲストOS上でスクリプト・コピーコマンドやバックアップエージェントで(ファイルレベル)
    • ゲストOSからOSイメージを吸い上げ(イメージレベル)
  • 仮想環境での手法
    • VADP対応バックアップツールVMware Data Protectionで(イメージレベル)
  • ストレージベースでの手法
    • アレイレプリケーションやアレイレプリケーション+管理ツールで(データストアレベル)

仮想環境・仮想基盤に特有の主な注意点

  1. 仮想環境ではVMDKレイヤーが追加され3層構成になっている:OS VMDK LUN/データストア
  2. 集約や統合化が進んだ共有仮想基盤では、1LUN上に複数システムが存在する場合がある。
  3. アプリケーション整合性と二次媒体への保存が必要な仮想マシンのバックアップ対応方法

 バックアップの頻度も忘れず盛り込んで、バックアップ・リストアの設計には最低限これらを踏まえる必要がある(図4)。

delvm04.jpg 図4:仮想環境のバックアップの主なポイントと留意点

 基本的には、VADP対応のツールを用いること、バックアップの用途別にアレイのアプリレプリケーションやゲストエージェント型を適宜選択することがお勧めだ。外部ストレージに集約している場合には、単一LUN上に存在する複数システムやバックアップ・リストア/リカバリ手法で配慮が必要な部分が出てくるが、仮想化本来のメリットを最大限に活かすためには、仮想環境に外部ストレージを導入しておくことが推奨される。

ビジネス損失を回避するための費用はコストか投資か

 さて、冒頭で触れたバックアップ・リストアで、ストレージベースのバックアップであれば、有事の際に備えた施策、サイト間レプリケーションと連動させたオフサイトバックアップが可能だとお伝えした。

 本格的な継続性維持の施策には、本番環境が設営され稼働している拠点・サイトとは別の拠点・サイトを設営して移設運用ができるようにしておくことが望ましい。サイトの選定、設計プラン、別途インフラ導入への投資、設営と運営に備えるための人的リソースなど、様々なコストがかかる。そして、バックアップ・リカバリのところで触れた方法や手法の複雑さ、有事の際に切替運用がうまくいくのかどうかの不確実性にも事前に対処しておかなくてはならない。

 仮想化をベースにした環境構築をしておくこと、有事の際の対策も仮想環境をベースにプランすることが推奨されることは前に述べた通りだ。仮想化を施しておくことでデプロイから運用管理までをシンプル化し、IT予算で運用管理にかかる費用を圧縮する方向に転換、有効な投資へと振り向ける。物理から仮想へ、仮想化の先のクラウドへととロードマップを進めていくことが、企業が成長途上でたどる道筋だ。仮想化を構築する、効果を継続する、企業競争力を創るための素地とする---経営上の戦略的投資を行っていくためのプロセスを踏むことをデルでは従来より提唱している(図5)。

delvm05.jpg 図5:デルからの提案〜発想転換で戦略的投資

VMware vCenter Site Recovery Managerで復旧施策の効果を上げる

 Dell EqualLogic iSCSI外部ネットワークストレージを用いて仮想環境の保護対象サイトと復旧サイトを立て、VMware vCenter Site Recovery Manager(以下SRM)を用いてサイト間レプリケーションを実施する例を示した(図6)。

delvm06.jpg 図6:デルのSANストレージとVMwareで実現できること

 まず簡単にEqualLogicストレージ側でサイト間レプリケーションに実行可能な主なものを挙げると、双方サイトのEqualLogicグループの複製用ペアリング、復旧サイト用のボリューム内へのデータストア設定、ボリューム複製スケジュールの設定と管理だ。SRMとの連携が重要なのだが、障害対策のテストのための機能を備えている。

 前にも述べた通り、サイト間レプリケーションで継続性対策・耐障害性対策を施しておくことには、様々な懸念がつきまとう。その中の一つで、実質最も重要で深刻なのが、本当に復旧サイトが目標設定・期待値通りに機能するかどうかだ。保護対象の環境を実際に止めてテストすることは不可能だ。一方で、保護対象と同等環境を別途設けてテストすることには、あまりにもコストと労力が掛かりすぎて現実的ではない。

 SRMを用いると、この問題の解決を図ることができる。実際に機能するかどうかは、復旧サイトだけではなく、復旧のための手順も同様の課題を孕んでいる。手順が有効か、その手順で人が切替運用の操作を担えるか、システム変更が発生した場合の手順変更の有無と実効性、および復旧サイトが順調に稼働してくるか。

 SRMを用いない場合と用いた場合の手順比較をしてみると、その差は明らかだ。また、操作を担う人のスキルや知識に依存しない手順定義と設定も、もちろん可能だ(図7、8)。

delvm07.jpg 図7:SRMでリカバリ・プロセスのシンプル化と効率化
delvm08.jpg 図8:SRMを用いたリカバリ・プロセスのシンプル化〜例:事前定義で人依存排除

 復旧サイトのテストは本番環境稼働中でも、ネットワークには接続されず、本番サイトに影響を与えることなく安全に実施できる。本番環境のシステム変更に伴い手順変更が生じた場合、定期的な点検、運用担当者が交代した場合に、復旧サイトのテストを実施できることは、SRMを利用する大きなメリットだ。有事の際以外にも、拠点単位でのメンテナンスが必要になったりした場合等で、計画的に本番環境から切替を行うこともできる(図9)。

delvm09.jpg 図9:SRMを用いたリカバリ・プロセスの効率化の例:本番運用中の安全な切替テスト

 また、SRMはサードパーティソリューションとの連携機能も備えている。ポリシーを事前に規定しておけば、有事の際には、ユーザーには透過的に、そして仮想マシンのIPアドレスの再付与もなしで、自動でフェイルオーバーさせることもできる。

 仮想環境をベースにしたバックアップ・リカバリからSRMを用いたサイト間レプリケーションまでの、有事に備えた施策のポイント概要をここまでで見てきたが、VMware製品を用いた仮想環境構築、運用管理に加え、DR・BCP対策にもVMwareのテクノロジとの高い親和性と機能連携が可能なのがデルのインフラ機器だ。施策の実装の必要性がクローズアップされているDR・BCP施策と最適化には、VMware vCenter SRMとデルのSANストレージの組み合わせで効果が高まる。

 DR・BCP施策の最適化が図られるか否かについては、用いるSANストレージ側の機能に依る部分が、実は大きい。デルのIP SANストレージEqualLogic PSシリーズには、最適化に求められるストレージ機能が標準で装備されている。ストレージハードウェア購入と同時に、追加コストなしで必要な優れたストレージ機能が使えるのは、IT部門だけでなく、経営側にとっても大きなメリットだ。

主なEqualLogicのストレージ機能としては以下が挙げられる。(図1、3)

  • EqualLogic Virtual Storage Manager (VSM) for VMware
  • EqualLogic Multipath I/O (MPIO) for VMware
  • EqualLogic Storage Replication Adaptor for VMware vCenter Site Recovery Manager (SRM)
  • VMware vStorage API for Array Integration(VAAI)との連携

 環境やゴール設定により他にも有効な機能が種々ある。もちろんCompellent Storage CenterのFC SANストレージも有効な機能が満載だ。充分な事前の情報入手、精査での選定が重要だ。

改めて〜ビジネス損失を回避するための費用はコストか投資か

 業務を止められない、ビジネスを止められない、社内外のエンドユーザーへのITサービス提供とデータアクセス性を高品質で提供し、かつ、維持しなくてはならない、企業・ビジネス成長に伴い巨大化や複雑化が進む仮想環境をレベルアップさせて、企業価値を創造するために駆使する。短期的な視点、中長期的な視点の双方からIT戦略と経営戦略を再考する、コストと投資を見極める、企業競争力を備えたビジネス仮想・クラウド基盤の最適化を検討する。

 自社内運用のシステムとデータの保全を一歩進んだデル+ヴイエムウェアのテクノロジとインフラに投資して高レベルで確保するか、従来のレベル維持するのにコストをかけ続けるか。ITロードマップとビジネス成長を見据え、適切な選択と施策をするための素材提供と発想・戦略の実効性に秀でたプランと導入が今の最重要だ。

 DR・BCP対策の一つとして検討や導入が進んでいるデスクトップ仮想化、ITの自社内運用から自社内外での運用の併用〜クラウド併用=ハイブリッド・クラウド〜も注目されている。次回シリーズで、もう一歩先を行くためのテクノロジ・ビジョンについて触れる。

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提供:デル株式会社、ヴイエムウェア株式会社
アイティメディア営業企画/制作:@IT 編集部/掲載内容有効期限:2013年7月31日

関連リンク

アップデート情報・資料の閲覧とダウンロードができるWebサイト!

VMware仮想化と高い親和性を備えるデルiSCSI SANストレージEqualLogic PSシリーズの仮想環境とDR・BCP対策で性能を発揮するVMwareとの連携機能を解説。(上記「デル+ヴイエムウェア ソリューション」からダウンロードできます)

仮想化環境だからこその実効性を発揮するDR・BCP対策とVMware vCenter Site Recovery Manager製品・機能、デルのSANストレージとの連携機能を端的に説明。(上記「デル+ヴイエムウェア ソリューション」からダウンロードできます)

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