HPEの「Nimble Storage dHCI」に実際に触れてみる

直近の記事では、現在データセンターに導入されている興味深い技術の1つ、分散型ハイパーコンバージドインフラ (dHCI) に注目した。特にこの技術のリーダーであるヒューレット・パッカード (HPE)社のdHCIの実現を考察した。まとめとして、ストレージ、コンピューティングおよびネットワーキングのすべてを1つの管理プレーンから管理できるという意味では、dHCIとはハイパーコンバージドインフラ (HCI) のようなものだ (HPEの場合はvCenter Serverから)。しかしHCIとは異なり、dHCIはコンピュータと足並みをそろえてストレージを展開する必要がない。dHCIのベンダは、意識的にストレージをコンピュータから切り離し、データセンターが全体的に展開を拡大できるようにしている。これにより、HCI展開で普及している孤立したリソース問題を防ぐのだ。このHCI展開の不均衡は、ストレージと同じ速度でコンピューティングニーズを高めたアプリケーションがほとんどないために起こる。本記事では、dHCIのストレージ面についてさらに深く掘り下げ、コンピューティングと同じペインから効率的に管理できるかどうかを見ていくことにする。

直近の記事では、現在データセンターに導入されている興味深い技術の1つ、分散型ハイパーコンバージドインフラ (dHCI) に注目した。特にこの技術のリーダーであるヒューレット・パッカード (HPE)社のdHCIの実現を考察した。まとめとして、ストレージ、コンピューティングおよびネットワーキングのすべてを1つの管理プレーンから管理できるという意味では、dHCIとはハイパーコンバージドインフラ (HCI) のようなものだ (HPEの場合はvCenter Serverから)。しかしHCIとは異なり、dHCIはコンピュータと足並みをそろえてストレージを展開する必要がない。dHCIのベンダは、意識的にストレージをコンピュータから切り離し、データセンターが全体的に展開を拡大できるようにしている。これにより、HCI展開で普及している孤立したリソース問題を防ぐのだ。このHCI展開の不均衡は、ストレージと同じ速度でコンピューティングニーズを高めたアプリケーションがほとんどないために起こる。本記事では、dHCIのストレージ面についてさらに深く掘り下げ、コンピューティングと同じペインから効率的に管理できるかどうかを見ていくことにする。

HPEのNimble dHCI環境構成

dHCI環境のストレージと、HPE社のdHCIソリューションによってdHCIの構成および管理プロセスが自動化・簡素化されていることをよりよく理解するため、既存のvCenter Serverがある環境にdHCIを導入した。これはユーザーが初めてdHCIを導入する体験を再現するものだと思った。最初のdHCIクラスタは、HPE Nimble Storageアレイに接続されたコンピュートノード2つで構成し、vSphereとHPE dHCIプラグインを使って管理する。

コンピュートノード用にはHPE DL360 Gen10サーバを使った。このサーバはデュアルIntel Xeon 6130プロセッサ、128GBのRAM、OS用にはリダンダント構成ドライブを備える。VMware ESXi 6.7u1およびNimbleツールキットはこれらのシステムにプリインストール済みである。

ストレージにはAFシリーズからHPE Nimbleを使った。具体的には12個の960GB SSDドライブを備えたAF20Qアレイで、5.8TiBの使用可能なストレージを提供する。AF20Qには接続用に10Gbポートが4つあり、そのうち2つをiSCSIターゲットとして使い、他の2つは管理に使った。

システムをすべて接続するために使ったのはHPE FF570 32XGTだ。このスイッチには32個の10Gb Base-T、8個の10Gb SFP+および2個の40 Gb QSFP+ポートがある。

以下の図でコンピューティングのストレージ接続方法を示す。

HPE Nimble Storage dHCIおよびVMware vSphere展開ガイドに従い、始めにNimble Storageをインストールして構成した。次にコンピュートノードを作成して追加し、最後にクラスターを作成した。次のセクションでは、この作業経験を段階的に説明する。

Nimble Storageの構成

私たちはラップトップをNimble Storageアレイと同じネットワークに接続した。次にブラウザを起動し、ローカルで末尾に負荷されたアレイのシリアル番号を入力。これでウェブベースのNimble構成ウィザードが表示される。

このアレイを構成 (ただし、グループに参加しない) オプションを選択し、次へをクリックした。ウィザードからアレイ名を付与し、ネットワークパラメータを指定し、アレイのパスワードを作成。アレイの初期化までに数分を要し、その後スタックコンフィグレータが起動した。adminとしてログインした。ウィザード上部にインストールプロセスの進行状況を示す図が表示される。

スタックコンフィグレータがネットワーク管理情報を要求。終了をクリックするとアレイの構成が完了し、サービスの開始が通知された。

既存のvCenter Serverへの接続

接続選択後はストレージサーバーのウェブページに接続し、adminとしてログイン。「Use an existing vCenter Server (既存のvCenterServerを使用)」のラジオボタンをクリックし、vCenter Serverの情報を指定する。ウィザードには「Create a new vCenter Server (新しいvCenter Serverを作成)」オプションも。

既存のクラスタを使うか、新しく作成するかを尋ねられた。私たちは新しいクラスタの作成を選択。次に新しいデータセンターとクラスターの名前の入力が要求された。

ウィザードが自動検出した2つのESXiサーバーが表示・選択された。iSCSIのIP情報、ESXiサーバーおよびiLOのパスワードを指定。次に私たちが行ったデータストアの追加オプションが表示される。VMFSデータストアを作成した。

構成パラメーターの概要表示後、dHCIクラスターが作成されたこのプロセスに含まれていたのは、ESXiサーバーの構成、クラスタの構成、vCenter Serverプラグインの登録およびストレージの構成であった。次に、vCenterまたはNimbleインターフェースの起動オプションが示された。私たちはLaunch vCenter UI (vCenterUIの起動) をクリックした。ただしLaunch HPE Nimble Storage UI (HPE NimbleストレージUIを起動) をクリックすると、より高度な設定 (暗号化、アクティブディレクトリ統合、クラウドボリューム統合など) を構成できたはずだ。HPEは最終的にこれらの機能がvCenter dHCIプラグインで使えるようになると示唆している。

私たちは新しい環境へのHPE Nimble Storage dHCI実装プロセスがどう自動化されているのか興味があるため、HPEがそれを行うのを見てみた。

グリーンフィールド展開

HPEの使用環境は私たちのブラウンフィールド展開を行った環境に似ていた。ブラウンフィールド展開により、IT管理者は既存のHPE ProLiantサーバーと承認済スイッチが使える。グリーンフィールド展開は、環境全体がすべて新しいコンピューティング、ストレージおよびネットワーキングを活用する場合だ。Nimble Storageの初期インストールは、私たちの環境で行ったものとまったく同じであった。

Connect (接続) 選択後、HPEはストレージサーバーのウェブページに接続しadminとしてログインした。Create a new vCenter Server (新しいvCenter Serverを作成)のラジオボタンをクリックし、サーバー情報を指定した。

新しいデータセンターとクラスターの名前が尋ねられた。HPEはESXiを選択し、iSCSIのIP情報とESXiサーバーのパスワードを指定した。最後のステップはvCenter Serverのデータストアタイプ (VMFSまたはVVol) の選択だった。

構成パラメータの概要が表示され、dHCIクラスタが作成された。このプロセスには、vCenter Serverの展開に加え、私たちが展開で行ったすべての手順の構成が含まれていた。その後vCenterまたはNimbleインターフェイスの起動オプションが表示された。

正直なところ、既存の展開か新しい展開であるかに関わらず、HPEがこのソリューションに組み込んだ自動化と統合の深さに多少の驚きがあった。HPEのvCenter Serverの設定、構成およびSANストレージアレイとの統合にかかる時間よりも、vCenterServerの構成を含むdHCIクラスタ全体のセットアップにかかる時間が短縮されていたのだ。

vCenterプラグイン

私たちはdHCI環境に戻ってvCenter Serverにログインし、HPE Nimble Storageを選択した。これは、ショートカットまたはドロップダウンメニューからアクセス可能だ。

Nimble Storageは、プラグインを通じて常にvCenterと緊密な関係を築いてきた。私たちはHPEがdHCI製品でこの知識をどう活用しているのかを知りたいと考えた。

私たちが最初に気付いたことは、すでにすべて完全にインストール・構成され、その使用のために他には何もする必要のないことだった。プラグインのルック＆フィールはvCenter Serverと同じである。さまざまなセクションに分かれ、dHCIクラスタ管理に関する異なるタブ6つが上部にある。

プラグインからサーバーとストレージがInventory (インベントリ) タブに表示されていることを確認した。Storage (ストレージ) タブをクリックすると、ストレージプール、アレイ、レプリケーションパートナー用のさまざまなセクションが表示された。

Servers （サーバー) タブをクリックするとホスト用のさまざまなセクションが表示された。Server Health (サーバヘルス) の下で、私たちの電源が非冗長であることを示している。

日常運用

dHCIの大きな魅力は、ストレージとコンピューティングの監視、保守、追加や、クラスタ構成が正しいかどうかの確認などの日常操作を中央管理プレーンから実行できることである。HPEの場合はこれをvCenter上のdHCIプラグインで実現している。

日常の運用調査のため、私たちは最初にクラスタのストレージを調べた。Datastores (データストア)、vVolタブの順にクリック。するオプションがありました。+アイコンをクリックすると、追加のVMFSまたはvVolデータストア追加のオプションが表示された。

データストアは非常によく知られているが、vVolはそれほどではない。vVolが5年以上前から存在し、データセンターに新しい水準での洗練と抽象化をもたらしているため、その知名度のなさは残念なことである。vVolを実装した初のベンダーの1つがHPEであり、最も強力な支持者でもある。vVolに対するこの取り組みはdHCIプラグインでも確かに明らかになっている。

私たちはDatastores (データストア) ドロップダウンメニューから新しいVVOLを選択し、+アイコンをクリックしてウィザードを起動し新しいvVOLデータベースを作成した。このウィザードから私たちはvVolデータストアの名前と属性、割り当てるスペースおよび必要なIOPSつまりMiB /sの上限を指定する。

私たちは一旦vVolデータストアを作成すると、Menu (メニュー) ドロップダウンからPolicies and Profiles (ポリシーとプロファイル) を選択して、vSphereクライアントからそのVMストレージポリシーを作成した。

このウィザードから私たちはvVolストレージのルールを選択して指定できた。ウィザードには、データの暗号化、パフォーマンス、バックアップスケジュールなど、さまざまなアプリケーションと用途向けのルールセットが事前に入力されている。私たちはデータを1時間ごとにバックアップし、高いパフォーマンスを実現するSQL Serverを保護する新しいポリシーを作成した。

ポリシー作成後に新しい仮想マシン (VM) を構築し、そのストレージポリシーを指定する。

dHCIプラグインに戻ってVVol VMsを選択した。このビューから、vVolを使ったVMを確認できた。VMがビューから削除されてから72時間以内にVMを復元できるのはNimbleアーキテクチャの革新的機能だ。VMはこのビューから複製することも可能。

VMFSをデータストアとして使う既存のVMがあるが、それらをvVolでバックアップされたデータストアにアップグレードする場合は、ストレージvMotionを使ってVMを移行できます。

HPE Nimble dHCI構成チェッカー

プラグインのもう1つの革新的な機能は、dHCI構成チェッカーだ。構成チェッカーを実行すると、dHCI展開が正しく構成されていることが確認される。行われるチェックは、やや一般的なものからかなり詳細なチェックまでさまざまだ。私たちのシステムは、66のルールがチェックされ、エラーが2つあったことを示した。これらのチェックは、ストレージパスのチェックからiLO管理者権限ルールのチェックにまで及んだ。

上記のように、dHCIの主な利点の1つは、コンピューティングとストレージを別々にスケーリングできる点だが、この実現が困難または不便な場合は、この利点を無効できる。dHCIプラグインを使うと、dHCIクラスタにコンピューティング (ESXiサーバー) を簡単に追加可能である。

+アイコンをクリックすると、クラスタに追加できるESXiホストがないかネットワークをスキャンするウィザードが表示される。追加するホストを選択し、IP情報、ESXiおよびiLOパスワードを指定すると、そのホストがクラスターに自動で追加となる。一旦追加されると、必要なvSwitch、VMKernelポート、iSCSIイニシエーターおよびファイアウォール設定で構成され、HAとDRSが有効になる。

HPE Infosight

HPE Nimble Storageはソリッドストレージ製品だ。HPEが2017年にこの製品を買い戻した理由の1つがInfoSightであった。もともとInfoSightはストレージリソース管理とカスタマーサポートのために開発された。これは革新的な独自の予測アルゴリズムと人工知能 (AI) により実現された。しかしHPEは、製品ラインの幅広い範囲でこの技術の利用に価値を見出していたため、HPE InfoSightは現在HPEサーバー、ネットワークおよびストレージをサポートしている。HPEはInfosightを使って、保有している膨大な量のメタデータを常にマイニングし、問題が発生したときにこのデータを使って相関関係を見出す。次にその問題を顧客に警告し、顧客が積極的に対処してダウンタイムやその他の混乱を防げるようにする。

技術レベルでHPE InfoSightはデータを収集し、データ分析、システムモデリングおよび予測アルゴリズムを使ってデータを分析するHPE InfoSight Engineで構成されている。エンジンはクラウドで実行され、システムに関する情報を表示するHPE InfoSight Portal経由でアクセスされる。最後に事前対応型ウェルネス (Proactive Wellness) 機能がシステムの先手打ちのためのアラートを送信し、システム全体の状態を監視する。

dHCIクラスタでHPE InfoSightを構成し、データを収集のために数日間実行できるようにした後、私たちはウェブブラウザー経由でHPE InfoSightポータルにアクセスした。HPE InfoSightウェブページにログインし、HPE Nimble Storaged HCIクラスタを選択。メインビューには、Nimble Storageアレイ、ESXiホスト、展開されたVM数、およびクラスタのリソース使用量のメトリクスが表示された。

dHCIクラスタをクリックすると、クラスタのより詳細なビューが出てくる。

ポータルの青字のテキストは、オブジェクトのさらに深い掘り下げに使えるハイパーリンクだ。サーバーをクリックすると、VMware環境、ストレージ、コンピューティングサーバーに関する豊富な低レベルの情報が表示された。

Wellness Alerts (ウェルネスアラート) をクリックすると、対処すべきセキュリティの問題がいくつかあり、電源装置が冗長でないことがわかった。この観点から、必要に応じて新しいサポート事例を作成できる。

HPE InfoSightには、推奨事項や容量からエグゼクティブ概要までの事前構成された情報を表示するダッシュボードもある。Cross-Stack Analytics for VMwareを使うと、管理者は仮想化環境に関する洞察を得るだけでなく、ガイド付きのトラブルシューティングの恩恵が受けられる。2020年春に、HPE InfoSightは、統合されたVMwareおよびHPE Nimble Storageレコメンデーションエンジンを導入した。これは、InfoSightウェブポータルに統合されている。ストレージとVMware固有の診断およびアクションアイテムを組み合わせたこのVMレコメンデーションエンジンは、ML (機械学習) と社内の主題の専門知識の支援により可能となる。どちらも、HPEがインストールベースにより提供される豊富なテレメトリ情報を介してピアラーニングを活用する。クロススタック分析とVMレコメンデーション例については以下を参照のこと。

容量の節約を表示するエグゼクティブダッシュボードの例については以下を参照のこと。

HPE Nimble dHCIアップグレード

アップグレードは管理者が実行する一番手間のかかる操作の1つになりえる。すべてに互換性があり、必要な全コンポーネントが正しい順序でアップグレードされていることを確認するのは、最も注意深い管理者でさえ神経質になりがちである。幸いにしてdHCIプラグインがアップグレードを行い、アレイファームウェア、Nimble Storage接続サービス（NCS）、およびクラスタ内のESXiノードをアップグレードする。

アップグレードの実行には、アップグレードを行うdHCIクラスタを選択してUpdate (更新) タブをクリック。それから開始するアップグレードを選択する。ESXi isoを含むアップグレード用のファイルがプラグイン経由でダウンロードされる。

事前チェックが終了すると、Nimbleアレイとサーバーが更新される。

更新はラウンドロビン方式で行われ、クラスタのダウンタイムを排除する。

結論

dHCIは、従来のデータセンターで行われているようなHCI管理のシンプルさと、ストレージとコンピューティングを互いに独立して展開する柔軟性を兼ね備えているため、データセンターのゲームチェンジャーになる可能性がある。ただしdHCIがゲームチェンジャーになりうるのは、正しく実装されている場合のみである (つまり、ストレージアレイとサーバーを組み合わせるだけでない場合)。代わりに、展開から日常業務まで、中央管理ペインから全体的な方法で完全に管理できるハードウェアおよびソフトウェアソリューションのエンジニアリングが含まれている。HPEはHPE Nimble Storage dHCIでそれを実現したようだ。

最初のdHCIクラスタの展開、簡単かつ単純なストレージとコンピューティングの追加およびシステム全体のアップグレードは実に印象的だった。さらに、HPEはvVol関連の幅広い知見をバンドルし、その知見をこのソリューションにシームレスに統合した。またHPE InfoSightは、システムに障害がなくサポートの問題に妨げられていないことを確認する非常に貴重なツールであると私たちは考える。HPE InfosightはAI強化の予測サポートと先手打ちの推奨事項によって確認を可能にする。これにより、事後対応ではなく予防的なシステム管理ができる。つまりHPEはdHCIを正しく実行している。

HPE Nimble Storage dHCIウェブサイト

HPE Nimble Storage dHCI QuickSpecs

HPE InfoSightウェブサイト

HPE Nimble dHCIデモ

HPE Nimble Storage dHCI Infographic