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Google Cloud NetApp Volumes の機能

このページでは、Google Cloud NetApp Volumes の機能の概要について説明します。

ネットワーク接続ストレージ

NetApp Volumes は、ファイルシステムまたはボリュームをネットワーク接続ストレージ（NAS）クライアントと共有します。通常、NAS クライアントは、業界標準の Network File System（NFS）プロトコルと Server Message Block（SMB）プロトコルを使用して Windows または Linux オペレーティングシステムで実行される仮想マシン（VM）です。

クライアントサーバーモデル

NFS と SMB はどちらもクライアントサーバーモデルを使用します。クライアントは、ファイルシステムに対してアクションを実行するようサーバーにリクエストを送信します。サーバーは、ファイルやフォルダの作成または削除、ファイルの変更、ファイルの閲覧と読み取りなどのオペレーションを実行します。

ファイルシステムは、多くのクライアントで共有できるボリュームに埋め込まれています。通常、Windows、Linux、UNIX オペレーティングシステムには、SMB クライアントソフトウェアと NFS クライアントソフトウェアが組み込まれています。

アクセス権限

すべてのファイルシステムオブジェクトに所有者が必要ですが、オブジェクトに対するアクセス権限を他のユーザーやグループに付与できます。

NFS の場合、所有権はユーザー ID とグループ ID を指定します。これらは標準の UNIX スタイルのユーザー権限とグループ権限を使用します。NFSv4.1 では、ユーザー ID とグループ ID またはセキュリティプリンシパルを使用できます。Kerberos で NFSv4.1 を使用すると、Kerberos プリンシパルの使用によりユーザー ID アクセスが置き換えられ、ユーザー ID が認証されます。 NFSv4.1 では、標準の UNIX 権限に加えて、アクセスを管理する代替方法として NFSv4.1 アクセス制御リストも提供されています。

SMB の場合、Windows セキュリティ識別子は所有権を指定し、NTFS スタイルのアクセス制御リストを使用してオブジェクトへのアクセスを管理します。

ブロックストレージ

NetApp Volumes Flex Unified サービスレベルでは、iSCSI プロトコルと NVMe/TCP プロトコルを使用してブロックストレージをプロビジョニングできます。ブロックストレージを使用すると、ユーザーはフルマネージドエクスペリエンスのメリットを引き続き享受しながら、データベースなど、ディスクへの直接アクセスを必要とするワークロードを実行できます。ブロックストレージと iSCSI プロトコルおよび NVMe/TCP プロトコルの統合により、デプロイの柔軟性が向上し、でホストできるアプリケーションの範囲が広がります。Google Cloud

NetApp Volumes は、業界標準の iSCSI プロトコルと NVMe/TCP プロトコルを使用して、TCP/IP ネットワーク経由でブロックデバイスをホストに提供します。iSCSI を使用すると、物理ストレージがリモートにある場合でも、Windows と Linux の両方で実行されている VM がローカルに接続されたディスクとして NetApp Volumes にアクセスできます。NVMe/TCP は Linux サーバーでのみ使用できます。

イニシエータターゲットモデル

iSCSI はイニシエータターゲットモデルを使用します。iSCSI イニシエータと呼ばれるクライアントは、IP ネットワーク経由で SCSI コマンドをストレージシステムに送信します。ストレージシステムは iSCSI ターゲットとして機能します。ターゲットはこれらのコマンドを受信し、データの読み取りと書き込み、ディスクのフォーマット、パーティションの管理などのブロックレベルのオペレーションを実行します。

NetApp Volumes は、ブロックデバイスとして iSCSI 論理ユニット番号（LUN）としてイニシエータに提供されます。各 LUN はクライアントに RAW ディスクとして表示されるため、オペレーティングシステムは NTFS、ext4、XFS などの独自のファイルシステムを作成して管理できます。ほとんどの Windows オペレーティングシステムと Linux オペレーティングシステムには iSCSI イニシエータソフトウェアが組み込まれているため、iSCSI ターゲットへの接続が簡素化されます。

NVMe/TCP は、NVMe over Fabrics（NVMe-oF）のより広範なホストサブシステムアーキテクチャモデル内で機能するイニシエータターゲットモデルを使用して、IP ネットワーク経由でブロックストレージにアクセスします。クライアントは NVMe ホストとして機能し、TCP 経由で NVMe プロトコルを使用して、1 つ以上の NVMe サブシステムを公開するストレージシステムと通信します。ストレージシステムは、NVMe ブロックストレージを NVMe 名前空間として Linux クライアントに提供します。

ホストグループの作成と管理の方法について詳しくは、ホストグループについてをご覧ください。

ストレージプール

ストレージプールはボリュームのコンテナとして機能します。ストレージプール内のすべてのボリュームは、次の情報を共有します。

場所
サービスレベル
Virtual Private Cloud（VPC）ネットワーク
Active Directory ポリシー
該当する場合は、NFS ボリュームでの LDAP の使用
顧客管理の暗号鍵（CMEK）ポリシー
ゾーンまたはリージョンのプール可用性
自動階層化機能

プールの容量を分割して、プール内のボリュームに割り当てることができます。ストレージプールは、NetApp Volumes の課金対象コンポーネントです。課金は、ボリュームレベルでの使用量に関係なく、プールに割り当てられたロケーション、サービスレベル、容量に基づいて行われます。

ストレージプールは、ボリュームにパフォーマンス機能も提供します。

Standard、Premium、Extreme サービスレベルのストレージプール内のボリュームは、プロビジョニングされたボリューム容量の TiB あたり、それぞれ 16、64、128 MiBps のスループットを提供します。
Flex File のデフォルトパフォーマンスサービスレベルのストレージプール内のボリュームは、プールのパフォーマンスを共有します。これは、プロビジョニングされたプール容量の TiB あたり 16 MiBps です。
Flex Unified または Flex File のカスタムパフォーマンスサービスレベルのストレージプール内のボリュームは、プールのパフォーマンスを共有します。プールのパフォーマンスは容量とは別に構成できます。

Flex Unified: デフォルトモードと ONTAP モード

Flex Unified サービスレベルでは、次の 2 つの方法でストレージプールをプロビジョニングできます。

デフォルトモード
ONTAP モード

特に指定がない限り、このドキュメントのすべての情報は両方のモードに適用されます。

デフォルトモード

デフォルトモードは Google によって完全に管理されます。すべてのリソースは、 Google Cloud コンソール、Google Cloud CLI、Google Terraform プロバイダを介して管理されます。これらはすべて、 Standard、Premium、Extreme サービスレベルと同様に、Google API を介して動作します。
管理の簡素化を希望し、ストレージに関する専門知識が限られているユーザー向けに設計されています。
Google Cloud NetApp ONTAP を搭載していますが、Google API を介して公開される ONTAP 機能のみを使用できます。Google API でサポートされていない ONTAP 機能にアクセスしたり、変更したりすることはできません。

ONTAP モード

ONTAP ストレージオペレーティングシステムを高度に制御できるため、SVM、ボリューム、プロトコルのほとんどの ONTAP 機能と設定を使用できます。
ONTAP ストレージシステムの構成と運用に慣れているユーザー向けに設計されています。
Google はストレージプール、ネットワーク、CMEK のみを管理し、ONTAP API はボリューム、プロトコル、スナップショットなど、他のすべてのリソースを制御します。
用の Terraform プロバイダを使用してプールを管理し、 Google Cloud NetApp ONTAP プロバイダを使用してプール内のリソースを管理できます。詳細については、Terraform を使用して ONTAP モードを管理するをご覧ください。
ストレージプールを除くすべてのリソース（ボリュームなど）のモニタリングはお客様の責任となります。

ボリューム

ボリュームは、アプリケーション、データベース、ユーザーデータを保存するストレージプール内のファイルシステムコンテナです。

ボリュームの容量は、ストレージプールで使用可能な容量を使用して作成できます。また、プロセスを中断することなく、容量を定義してサイズを変更できます。

ストレージプールの設定は、含まれているボリュームに自動的に適用されます。

スナップショットとスナップショットベースのデータマネジメント

NetApp Volumes は、スナップショット機能を使用してデータ使用量を管理するのに役立ちます。これにより、追加のストレージ容量を必要とせずに、データのスナップショットを数秒で作成できます。

NetApp Volumes スナップショットは、データの物理コピーではありません。NetApp Volumes スナップショットは、前回のスナップショット以降に変更されたデータのみをキャプチャします。すべてのデータを上書きすると、スナップショットが大量のボリューム容量を消費する可能性があります。

ボリュームレプリケーション

クロスロケーションのボリュームレプリケーションによってデータを保護できます。このレプリケーションでは、あるロケーションにあるソースボリュームが別のロケーションにある宛先ボリュームに非同期で複製されます。この機能により、ロケーション全体のサービス停止や障害が発生した場合に、他のボリュームを重要なアプリケーションアクティビティに使用できるようになります。

ボリュームレプリケーションでは、最初の転送時に使用済みのデータブロックのみが移動します。以降の増分転送では、変更されたブロックのみが転送されます。転送されたバイト数に対してのみ料金が発生するため、転送時間が最適化され、費用が削減されます。

バックアップ

バックアップは、Backup Vault のボリュームとは別に保存されるボリュームのコピーです。ボリュームが使用できない場合や削除された場合は、バックアップを使用してデータを新しいボリュームに復元できます。 NetApp Volumes は、手動およびスケジュールされたボリュームバックアップをサポートしています。

ボリュームの最初のバックアップには、ボリュームのすべてのデータが含まれます。以降のバックアップでは、増分変更のみがキャプチャされるため、高速な増分バックアップが可能になり、Backup Vault 内に必要な容量が削減されます。

Active Directory のインテグレーション

SMB（CIFS）、拡張グループを使用した NFSv3、NFSv4.1 などのファイル共有プロトコルは、セキュリティプリンシパルを使用してユーザー ID 情報を提供する外部ディレクトリサービスに依存しています。NetApp Volumes は、ディレクトリサービスに Active Directory を使用します。Active Directory は、次のオブジェクトを検索するための LDAP サーバーなどのサービスを提供します。

ユーザー
グループ
マシンアカウント
DNS サーバー（ホスト名の解決用）
Kerberos サーバー（認証用）

データ暗号化

NetApp Volumes は、ボリューム固有の鍵を使用して常に保存データを暗号化します。

顧客管理の暗号鍵（CMEK）を使用すると、ボリューム固有の鍵は Cloud Key Management Serviceに保存されている鍵を使用してラップされます。この機能により、使用する暗号鍵をより細かく制御し、鍵をデータとは異なるシステムまたはロケーションに保存することで、セキュリティレイヤを追加できます。NetApp Volumes は、ハードウェアセキュリティモジュール、暗号鍵管理、生成、使用、ローテーション、破棄の完全な鍵管理ライフサイクルなど、Cloud Key Management Service の機能をサポートしています。

自動階層化

非アクティブなデータが大量にあるユーザーは、自動階層化を使用することで、ストレージの総費用を削減できます。自動階層化により、非アクティブなデータが低コストのストレージ階層に移動します。このプロセスは NFS クライアントと SMB クライアントに対して透過的であり、ユーザーはデータに対する完全な可視性とアクセス権を持ちます。コールドデータへのアクセスは、ホットデータへのアクセスよりも遅くなります。詳細については、自動階層化を管理するをご覧ください。

SnapMirror

SnapMirror は、プライマリソースボリュームからセカンダリ宛先ボリュームにデータをコピーします。宛先は、同じサイトまたはリモートロケーションに配置できます。このコピーは、プライマリシステムが使用できない場合にデータを復元するためのバックアップと障害復旧に使用されます。

SnapMirror は、非同期レプリケーションと同期レプリケーションの両方をサポートし、多くのソースと宛先のペアを同時に管理できます。

最初のフルコピーの後、SnapMirror は変更されたデータのみを転送するため、帯域幅が削減され、更新が高速化されます。また、重複排除や圧縮などのストレージ機能もサポートしています。

SnapMirror を使用すると、レプリケーションを一時的に一時停止して、障害復旧をテストできます。障害発生後、SnapMirror はレプリケーションの方向を逆にして、システムを迅速に再同期することもできます。

詳細については、ONTAP と Google Cloud NetApp Volumes 間の SnapMirror をご覧ください。

サポートされている移行方法とレプリケーション方法

次の表に、ソースボリュームタイプと宛先ボリュームタイプをサポートする移行方法とレプリケーション方法を示します。

ソースボリューム	宛先のボリューム	レプリケーション方法
すべての ONTAP	Standard、Premium、Extreme、または Flex Unified デフォルトモード	ボリュームの移行または外部レプリケーション
すべての ONTAP	Flex Unified ONTAP モード	SnapMirror
Flex Unified ONTAP モード	Standard、Premium、Extreme、または Flex Unified デフォルトモード	ボリュームの移行または外部レプリケーション
Flex Unified ONTAP モード	すべての ONTAP	SnapMirror
Standard、Premium、または Extreme	Standard、Premium、または Extreme	ボリュームレプリケーション
Flex Unified デフォルトモード	Flex Unified デフォルトモード	ボリュームレプリケーション
Flex File	Flex File	ボリュームレプリケーション

ボリュームの移行

ボリュームの移行機能を使用すると、SnapMirror ベースの移行を使用して、ONTAP ベースの Flex ボリュームを NetApp Volumes に移行できます。SnapMirror は、ベースラインと非同期の増分転送を使用して、ワークロードを NetApp Volumes に移行する際に必要なダウンタイムを最小限に抑えます。

この機能は、期間限定の移行を目的としています。ONTAP システムと NetApp Volumes 間の継続的なレプリケーションについては、外部レプリケーションをご覧ください。

外部レプリケーション

外部レプリケーションを使用すると、SnapMirror を使用して、ONTAP ベースのソースシステムと NetApp Volumes 間のボリュームレプリケーションを設定できます。SnapMirror は、ベースラインと非同期の増分転送を使用して、ソースボリュームと宛先ボリュームの同期を維持します。ボリュームレプリケーションと同様に、外部レプリケーションを停止、再開したり、レプリケーションの方向を逆にしたりできます。この機能を使用すると、NetApp Volumes をオンプレミス ONTAP システムの障害復旧ターゲットとして使用できます。

FlexCache

FlexCache は、リモートロケーションにボリュームの書き込み可能でスパースな永続コピーを作成してデータへのアクセスを最適化し、データをユーザーに近づける NetApp テクノロジーです。この機能により、レイテンシを短縮し、スループットを向上させることで、読み取り集中型のワークロードのパフォーマンスが向上します。また、FlexCache はハイブリッドクラウド環境でのデータマネジメントを簡素化し、完全なデータ移行を必要とせずにクラウドでのデータキャッシュを可能にします。

さらに、NetApp Volumes を使用すると、ONTAP モードの Flex Unified ボリュームなど、ONTAP ベースのソースシステムでホストされているオリジンボリュームからキャッシュボリュームを作成できます。

ONTAP モードの S3 マルチプロトコルサポート

ONTAP モードでは、S3 プロトコルと NAS プロトコルの両方を使用してデータにアクセスする必要があるアプリケーションに対して、NFS や SMB などの NAS プロトコルとともに S3 アクセスを提供するようにクラスタを構成できます。ファイル（NAS）ボリュームとブロック（iSCSI）ボリュームは ONTAP モードのストレージプールに共存できますが、S3 マルチプロトコルサポートは、これらのプール内のファイルボリュームでのみ使用できます。

スタンドアロンの S3 バケットはサポートされていません。S3 アクセスは、NAS プロトコルもサポートする ONTAP モード構成の一部としてのみ使用できます。

ONTAP モードの S3 マルチプロトコルについて詳しくは、ONTAP S3 マルチプロトコルサポートをご覧ください。

NetApp Volumes と NetApp Console の統合

NetApp Volumes は NetApp Console エージェントと統合されています。この統合は、ストレージ管理を簡素化し、すべての Cloud Storage 要件の処理を簡素化する統合プラットフォームを提供することを目的としています。NetApp Console エージェントについて詳しくは、 NetApp Console をご覧ください。

次のステップ

Google Cloud NetApp Volumes のサービスレベルについて確認する。