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ファイルサーバー：HPC3000-XW106FS16R3S製品仕様

HDDを16台搭載、ハードウェアRAIDシステムを採用したミドルレンジファイルサーバ

　　⇒⇒大きな画像		 HPC3000-XW106FS16R3S
HPC3000-XW106FS16R3Sは、RAID 10構成・XFSファイルシステム採用・最大14TBの実効容量を持つ3Uラックマウントシャーシファイルサーバです。性能と信頼性では最高レベルのRAID 10構成で、運用中のデータの堅牢性と障害時の迅速確実な復旧を実現しています。

製品の特長

3.5インチHDDを16台搭載

HPC3000-XW106FS16R3Sは4UラックマウントシャーシにRAIDディスクを16台搭載し、RAID10構成で最大14TBの実効容量を確保したファイルサーバです。

オペレーティングシステムにCentOS5.5を採用

安定性、保守性に定評のあるRedHat®Enterprise LinuxクローンのフリーライセンスLinuxディストリビューションCentOSを採用しました。

性能と信頼性では最高レベルのRAID 10構成をお勧めします

RAID構成といえばRAID 1やRAID 5がよく知られていますが、RAID 5構成の場合一つのディスクに障害が検出されてRAID再構築を行っているとき、さらに別のディスクに障害が検出されると再構築は不可能になり全てのデータが失われてしまいます。複数ディスクの同時障害はHDDの搭載数が多い分ファイルサーバではリスクが高くなります。これまでの経験からこのようなRAID再構築中の複数ディスクの障害は起こりにくいものではなく、むしろディスクの経年劣化により時期を同じくして発生しやすい現象といえます。RAID 5の障害復旧時に別の障害が発生するリスクは無視できない大きさで、また大容量にわたるRAID 5の再構築には相当な時間がかかってしまうことからファイルサーバ用途にふさわしい構成ではありません。

HPCシステムズのファイルサーバでは性能と信頼性では最高レベルのRAID 10構成をお勧めします。
HDD2台一組でRAID 1ペアを組みミラーリングを行うとデータが冗長化されます。
複数のRAID 1ペアをRAID 0(ストライピング)で一つのボリュームにまとめた構成がRAID 10です。RAID 0でディスクアクセスを複数のディスクペアに分散させて処理させるので、パフォーマンスが向上します。RAID 10構成は堅牢性とパフォーマンスを兼ね備え、また冗長性の回復作業も安全で短時間で済むためにHPC用途のファイルサーバとしての高い要求に応えることができます。

ディスク容量の有効利用という面では優れたRAID 5ですが、HPC用途のファイルサーバとして推奨できるのは、パフォーマンスを犠牲にせずデータの安全性を確保することができるRAID 10にスペアディスクを搭載した構成だけです。

LSI Logic社製3Ware 9650SEを採用

RAIDコントローラにはこれまでのファイルサーバ運用サポート経験と検証の上でLSI Logic社製3Ware 9650SEを採用し、高いメインテナンス性と安定稼働を確保しています。出荷前には製品ごとにエージングを実施し安定動作を確認し、設置時にはお客様のご利用環境に合わせたネットワーク、NFS設定などを行いすぐに運用をはじめられます。

3Uラックマウント型ファイルサーバ

16台のRAID用HDDを搭載し、RAID 10構成で最大14TBの実効容量を得ることができます。研究室やワークグループのクラスタシステムのメインのファイルサーバとして性能と堅牢性を備えたストレージ領域を提供します。RAID用HDDは前面からアクセスできるホットスワップエンクロージャに収納され、レバー操作で交換が可能なのでメインテナンス作業が容易です。

クアッドコアインテル®Xeon®プロセッサー5500番台あるいは3500番台を1基搭載可能

クライアントからの同時アクセスを処理するために、多コア高速のCPUは有効です。ファイルサーバーのI/O性能はCPUコア数、速度に依存するからです。詳細は以下のNFSとXFSの項目をご覧ください。

NFSによるファイルの共有、多ノード一体運用

HPC3000-XW106FS16R3SはNFSによってクライアントノードから同じファイルシステムへのアクセスを提供します。NFSによってファイルサーバーを参照しているクライアントノードが同時にアクセスしてくると、NFSのプロセスが複数立ち上がります。ここで、ファイルサーバーのCPUコア数がNFSのプロセス数より少ないと、1つのCPUコアを複数のNFSプロセスが共有することになります。CPUコアが複数のNFSプロセスを処理する十分な速度があれば問題はありませんが、クライアントマシンからのアクセスが非常に多くなった場合は、どうしてもその処理がボトルネックとなり、その結果I/O性能が頭打ちになる現象が発生します。

クライアントノード数、ユーザ数によってはHPC5000-XW218FS24R4Sのご検討もお勧めします。

XFSによる高速並列I/O

弊社のファイルサーバーは大容量ファイルシステムXFSを採用しています。XFSは複数のスレッドやプロセスの同時アクセスに対応し、並列してI/Oを行うことが出来るため、コアの数に比例してI/O性能が向上する傾向があります。つまり同時アクセスが多ければ多いほど（CPUコア数とCPU速度の限界に達するまで）全体のI/O速度は上昇していくことになります。

6メモリスロットで最大24GB搭載可能

HPC3000-XW106FS16R3Sは6個のメモリスロットを保有し、4GBメモリモジュールを用いて最大24GBのメモリスペースを確保します。ファイルサーバーに搭載するメモリ容量はrsync、fsck、そしてディスクキャッシュとの関係から重要です。

rsyncによる確実なバックアップ

ファイルサーバーは定期的に全体をバックアップすることが望ましいのですが、それが出来なくとも、部分的にユーザ個人のファイルをバックアップすることはよくあると思います。その際に便利によく使うrsyncというコマンドを用意しています。ただ、このコマンドはメモリを大量に消費するという欠点があります。特に、大容量のディスクや、階層の深いディレクトリにあるたくさんのファイルのコピーを行おうとすると、ファイルリスト作成時にメモリ不足で異常終了してしまいます。約1000万ファイル/ディレクトリを扱うとrsyncプロセス一つが約1GBのメモリを使用します。実際のバックアップでは、同時に複数のrsyncプロセスが走りますので、数GBは必要となってきます。

ファイルシステムの整合性を保つfsck

多くのクライアントノードから同時アクセスによるファイルの書き込みを続けると、ファイルシステム上の記録位置が分散化しファイルが破損しやすくなります。fsckはそのようなファイルシステムの整合性、一貫性を調査し、修正するためのツールです。弊社が採用している大容量ファイルシステムXFSのfsckシークエンスではファイルシステムの容量1TBにつき約2GBを使用します。これはfsckの処理を高速化するために並列でチェックを行っているためですが、ここでもメモリ容量がファイルサーバーの安定運用に重要な関係があることが分かります。

メモリを利用したディスクキャッシュによるI/Oの高速化

ファイルサーバーはI/Oを高速化するため、データを受け取ると直接HDDに書き込みを行う前にメモリにキャッシュとしてデータを蓄える動作を行います。また、そのデータがメモリ上に存在するうちに読み出し命令を受け取れば、高速でデータを送出することが出来ます。つまり、メモリを多く搭載すればするほどメモリ上に存在するデータに対する読み出し命令のヒット率が上がり、I/O速度の高速化が図れる結果となります。

定時のステータス通知と、障害発生時の即時通知

RAIDディスクに障害が検出された場合は警告音やメールによる通知が行われ、障害ディスクのRAIDアレイからの排除・スペアディスクの組込み・RAIDボリューム再構築までを自動的に行います。 再構築後はホットスワップディスクエンクロージャーのレバー操作でディスクを交換して、再びスペアディスクとして組込めば運用を再開できます。

メンテナンス

RAID 10構成でHDDに故障が生じた場合、RAID 1ペアの片方のみの故障であればこのHDDを排除し、あらかじめ組込まれていたスペアディスクを使用してRAIDボリュームを再構築すれば元のまま運用再開できるまで復旧できます。この障害復旧過程は、障害ディスクの排除からRAID再構築までが自動で行われます。その後障害ディスクの交換を行って再びスペアディスクとして組込みます。スペアディスクの交換もホットスワップディスクエンクロージャーの採用によりレバー操作だけで簡単に行えますので、復旧作業によるダウンタイムを縮小させることができるようになっています。

サポートサービス

HPCシステムズではこれまでに多数のサイトの運用をサポートしており、ファイルサーバ保守の経験も豊富に有していますので障害発生時にも適切な対応をご提供することができます。製品を納入するだけにとどまらず、安定した運用ができるように部品選定、検証を経て製品を構成し、お届けする前に製品ごとに十分なテストを行っています。設置時にはお客様のご利用環境に合わせたネットワーク設定、NFS設定やファイルサーバシステム監視などのセットアップを実施しすぐに運用開始できます。障害ディスクの交換はお客様でも簡単に行える構造になっておりますが、弊社スタッフによるサポートプログラムもご用意しています。

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