Nutanixバイブルを読んでみた（10.3 ストレージ③）

はじめに

前回に引き続きNutanixバイブルを読み進めていきます。前回の記事はこちら。 cloudshopper.hatenadiary.com

※個人的な勉強メモとなりますので、記載内容について一切の責任は持ちません。
※また、個人的に感じたことは網掛け部分に記載しています。

今日のトピックス

・Nutanix Cloud バイブル(日本語版)を読んで内容をまとめてみる。
・本記事の対象は、「AOS (Storage for Compute VMs)」-「10.3 ストレージ」の下記2項目。
　・「10.3.3 拡張可能メタデータ」
　・「10.3.4 データ保護」

Nutanixの拡張可能メタデータ

• メタデータとは
  • データに関するデータのこと。Nutanix AOSでは、ストレージの管理・構成・追跡に不可欠な情報。
  • メタデータには重要な要素（要件）がいくつかある。
    • 完全一致性（ACID準拠）
    • スケーラブル（拡張可能であること）
    • ボトルネック無し（リニアに拡張できること）
      
      
• メタデータの構造
  • AOS 5.10以降のメタデータは、ローカルメタデータとグローバルメタデータに分かれています。ローカルメタデータを活用するので、データローカリティの最適化を図っています。
    • ローカルメタデータ：各CVMが自ノードに関する情報のみを保持。
      • ストレージ：AES DB
      • 格納されるデータの内容：物理エクステントの配置など
    • グローバルメタデータ：クラスタ全体で共有される情報。
      • ストレージ：Medusa（Cassandraベース）
      • 格納されるデータの内容：vDiskマップ、統計情報、クラスタ構成情報など

Nutanixのデータ保護

• データ保護の基本要素
  • レプリケーションファクター（RF）
    • データの冗長性を確保するため、複数のノードにデータをコピー（レプリケート）する機能。
    • コンテナレベルで設定可能で、設定に応じてコピーするノード数が変わる。例えばRF2の場合は2ノードに保存、RF3の場合は3ノードに保存。
    • RFをいくつにするか？によってクラスタ内で必要となるノード数が変わってくる。
  • チェックサム
    • データの整合性を確認するための検証コード。
    • データ書き込み時に生成され、メタデータとして保存。読み取り時に照合され、データ破損が見つかった際は他のノード上のデータを使用し手復旧。
      
      
• データ書き込みの流れ
  • データ書き込み時はまずローカルノード上のOpLogに保存
  • 書き込み完了前に、他ノード上のCVM（OpLog）にもレプリケート
  • レプリケートまで完了した後、ゲストOSに書き込み完了のACKを返送
  • OpLog上のデータは一定時間経過後にエクステントストアに排出
    
    ここまでの要素を図式化すると以下のようなイメージです。

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ゲストOS
　↓
ローカルOpLog
　↓
　↓ ----- 同期レプリケーション（RFに応じて他CVMへ）
　↓
ゲストOSへACKを送信
　↓
非同期でエクステントストアにデータ排出

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おわりに

今回はメタデータとRFの話がメインでしたね。Nutanixと聞くとデータローカリティという考え方が思い浮かびますが、メタデータも一役買っていたんですね。

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