Google Cloud NetApp Volumes の機能

このページでは、Google Cloud NetApp Volumes の特長と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、ネットワーク接続ストレージ（NAS）クライアントにファイル システム（ボリューム）を共有します。NAS クライアントは通常、業界標準のネットワーク ファイル システム（NFS）とサーバー メッセージ ブロック（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。このモデルでは、クライアントがサーバーにリクエストを送信して、ファイル システムでアクションを実行します。サーバーは、ファイルやフォルダの作成や削除、ファイルの変更、ファイルの閲覧や読み取りなどのオペレーションを実行します。

ファイル システムはボリュームに埋め込まれており、多くのクライアントで共有できます。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 オブジェクトには所有者が存在する必要がありますが、他のユーザーやグループにオブジェクトのアクセス権限を付与できます。

NFS の所有権では、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するユーザー ID とグループ ID を指定します。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 ID 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

注: NetApp Volumes は、Flex Unified サービスレベルの iSCSI プロトコルと NVMe/TCP プロトコルを使用してブロック ストレージを提供します。NVMe/TCP は ONTAP モードでのみ使用できます。

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、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しながら、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できます。ブロック ストレージと iSCSI 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、Google Cloudでホストできるアプリケーションの範囲が広がります。

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 iSCSI ターゲットとして機能するストレージ システムに送信します。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、iSCSI 論理ユニット番号（LUN）としてイニシエータにブロック デバイスとして提示されます。各 LUN はクライアントにロー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 および 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 経由の 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詳細については、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容量を提供します。プールの容量をそのプール内のボリューム間で分割できます。論理容量とは、ストレージ プール内のボリュームにプロビジョニングする容量を指します。これには、ユーザーデータ（ファイルと LUN）、スナップショット、メタデータが含まれます。

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。

• ロケーション

• サービスレベル

• Virtual Private Cloud（VPC）ネットワーク

• Active Directory ポリシー

• NFS ボリュームの LDAP の使用（該当する場合）

• 顧客管理の暗号鍵（CMEK）ポリシー

• ゾーンプールまたはリージョンプールの可用性

• 自動階層化機能

  注: プールで自動階層化が有効になっている場合は、ボリュームで自動階層化をオンまたはオフにできます。

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 のサービスレベルのストレージ プールのボリュームは、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 ファイルのデフォルトのパフォーマンス 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 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。

課金

実際の物理ディスク容量や個々のボリュームの使用量ではなく、ストレージ プールに割り当てた論理容量に対して課金されます。課金は、ボリュームが実際に使用する容量に関係なく、プールのロケーション、サービスレベル、割り当てられた合計サイズによって異なります。

課金の詳細については、NetApp Volumes の料金をご覧ください。

ストレージ プールで自動階層化を有効にすると、課金はプールのサービスレベルによって異なります。詳しくは、以下のセクションをご覧ください。

• 自動階層化を備えた Flex 統合ストレージ プール

• 自動階層化を備えた Premium ストレージ プールと Extreme ストレージ プール

自動階層化を備えた Flex 統合ストレージ プール

自動階層化が有効になっている Flex 統合ストレージ プールの場合、コールドデータは低コストのストレージに自動的に移動します。これらのプールの容量と課金は、次の値によって異なります。

• ホット層のサイズ: アクティブなデータに割り当てられた容量。ホット層の料金で課金されます。

• プールサイズ: プールの合計容量。ホットティアのサイズとコールドティアの実際の使用量の両方が含まれます。

重要: ホットティアのサイズとコールドティアの実際の使用量の合計が、プールサイズの合計を超えることはできません。

この課金モデルでは、ワークロードに基づいて費用を最適化できます。

• 割り当てられたホットティアのサイズ全体に対して、Flex 統合の料金で課金されます。

• 実際のコールド階層の使用量に対してのみ課金されます。

• 未使用のプール容量に対しては課金されません。

たとえば、1 TiB がホットティアに割り当てられた 12 TiB のプールを作成し、時間の経過とともに 5 TiB のデータをプールに書き込むとします。4.5 TiB のコールドデータがコールド層に移動した後、0.5 TiB がホット層に残ります。このシナリオでは、次のように課金されます。

• ホット階層: ホット階層に 0.5 TiB しか残っていない場合でも、1 TiB のホット階層の割り当て全体に対して Flex 統合料金で課金されます。

• コールド層: コールド層に保存されている 4.5 TiB と、データの移動に適用されるネットワーク オペレーション料金が請求されます。

• 未使用の容量: 残りの 6.5 TiB の未使用プール容量に対しては課金されません。

自動階層化を備えた Premium ストレージ プールと Extreme ストレージ プール

自動階層化が有効になっている Premium ストレージ プールと Extreme ストレージ プールでは、コールドデータが低コストのストレージに自動的に移動します。これらのプールの容量と課金は、次の値によって異なります。

• プールサイズ: プールの割り当て済み容量の合計。

• コールド層のサイズ: コールド ストレージ内のデータで使用されている容量。

• ホット階層のサイズ: 残りのプール容量。プールサイズからコールド階層のサイズを引いた値として自動的に計算されます。ホットティアには、アクティブなデータと未使用のプール容量の両方が含まれます。プールごとに、最小 2 TiB のホットティア容量に対して課金されます。

ホット階層とコールド階層に割り当てられたプール容量全体に対して課金されます。

• ホットティアのサイズ（アクティブなデータと未使用のプール容量）に対して、Premium または Extreme の料金が請求されます。

• コールド層のサイズに対して、より低いコールド層の料金が請求されます。

たとえば、12 TiB のプールを作成し、そのプールに 5 TiB のデータを書き込むとします。4.5 TiB のコールドデータがコールド階層に移動した後、0.5 TiB のアクティブ データと 7 TiB の未使用容量がホット階層に残ります。このシナリオでは、次のように課金されます。

• ホットティア: プレミアムまたはエクストリームの料金で、ホットティア容量 7.5 TiB（プールサイズ 12 TiB からコールドティア サイズ 4.5 TiB を差し引いた値）の料金が請求されます。

• コールド層: コールド層に保存されている 4.5 TiB に対して、コールド層の低料金で課金されます。また、データの移動に適用されるネットワーク オペレーション料金も課金されます。

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。

• Default-mode

• 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 のサービスレベルと同様に、Google API を介して動作します。

• 管理の簡素化を好み、ストレージの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 を基盤としていますが、Google API を介して公開されている ONTAP 機能のみが使用可能です。Google API がサポートしていない ONTAP 機能にはアクセスできません。また、変更することもできません。

ONTAP モード

• ONTAP ストレージ オペレーティング システムの高度な制御を提供します。これにより、SVM、ボリューム、プロトコルにほとんどの 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精通しているユーザー向けに設計されています。

• Google が管理するのは、ストレージ プール、ネットワーキング、CMEK のみです。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は ONTAP API によって制御されます。

• 用の Terraform プロバイダ Google Cloudを使用してプールを管理し、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。

注: ONTAP モードでは、ストレージ プールと CMEK ポリシーを除くほとんどの機能は Google Cloud コンソール外で管理されます。詳細については、ONTAP モードについてをご覧ください。

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。

ストレージ プールで使用可能な容量を使用してボリュームの容量を作成できます。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変更できます。

ストレージ プールの設定は、そのプール内の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 では、スナップショット機能を使用してデータ使用量を管理できます。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、データの物理的な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、初期転送時に使用済みのデータブロックのみが移動されます。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課金されるため、転送時間が最適化され、コストが削減されます。

バックアップ

バックアップは、ボリュームとは独立して Backup Vault 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設定されたボリューム 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、高速な永久増分バックアップが可能になり、Backup Vault 内の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、外部ディレクトリ サービスに依存して、セキュリティ プリンシパルを使用してユーザー ID 情報を提供します。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（ホスト名解決用）

• Kerberos サーバー（認証目的）

データ暗号化

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

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。この機能を使用すると、使用する暗号鍵をより細かく制御し、データを保存するシステムや場所とは異なるシステムや場所に鍵を保存することで、セキュリティを強化できます。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、破棄の鍵管理ライフサイクル全体など、Cloud Key Management Service の機能をサポートしています。

自動階層化

大量の非アクティブ データがあるユーザーは、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料金の低い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、同じサイトでもリモートの場所でもかまいません。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ており、多くの移行元と移行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、重複除去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。災害発生後、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とレプリケーションの方法

次の表に、移行元と移行先のボリューム 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。

注: すべての ONTAP は、オンプレミス ONTAP、Amazon FSx for NetApp ONTAP（FSxN）、Cloud Volumes ONTAP（CVO）など、すべての ONTAP ベースのシステムを指します。

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、Flex 統合のデフォルト モード	ボリューム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、Flex 統合のデフォルト モード	ボリューム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、Extreme	Standard、Premium、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 ファイル	Flex ファイル	ボリューム レプリケーション

ボリュームの移行

注: Standard、Premium、Extreme の各サービスレベルでは、この機能は許可リストに登録された一般提供（GA）で利用できますが、デフォルトでは有効になっていません。この機能へのアクセスをリクエストするには、セールスにお問い合わせください。

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

注: Standard、Premium、Extreme の各サービスレベルでは、この機能は許可リストに登録された一般提供（GA）で利用できますが、デフォルトでは有効になっていません。この機能へのアクセスをリクエストするには、セールスにお問い合わせください。

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 の間でボリューム 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、オンプレミス ONTAP システムの障害復旧ターゲットとして NetApp Volumes を使用できます。

FlexCache

注: プレミアム サービスレベルとエクストリーム サービスレベルの場合、この機能は許可リストに登録された一般提供（GA）で利用できますが、デフォルトでは有効になっていません。この機能へのアクセスをリクエストするには、営業担当者にお問い合わせください。

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なスパースで永続的なコピーを作成し、データをユーザーの近くに配置することで、データアクセスを最適化する NetApp テクノロジーです。この機能により、レイテンシが短縮され、スループットが増加するため、読み取り集中型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管理を簡素化し、完全なデータ移行を必要とせずにクラウドでのデータ キャッシュ保存を可能にします。

また、NetApp Volumes では、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 と NAS プロトコルの両方で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 モードが有効なストレージ プールで共存できますが、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 マルチプロトコルの詳細については、ONTAP S3 マルチプロトコルの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 エージェントの詳細については、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。