第128回 夜な夜な！なにわオラクル塾 再注目されるテープストレージ 日本オラクル株式会社 2014年7月30日 以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです。 また、情報提供を唯一の目的とするものであり、いかなる契約にも組み込むことは できません。以下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することをコミットメン ト（確約）するものではないため、購買決定を行う際の判断材料になさらないで下さ い。オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリースおよび時期につい ては、弊社の裁量により決定されます。 OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。文中 の社名、商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります。 2 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. ストレージを取り巻く環境 爆発的に増加するデータ 40,000EB 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 1,200EB (出典) IDC Document 1414_v3: THE DIGITAL UNIVERSE IN 2020: Big Data, Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East, 2012 ストレージを取り巻く環境 本当に使われていますか？ 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 アクセスがない 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 90日 (出典) IDC Document 1414_v3: THE DIGITAL UNIVERSE IN 2020: Big Data, Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East, 2012 ストレージを取り巻く環境 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 効率的に管理 テープに対する誤解？？ 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 データの長期保存は必要だが、 101010 01010010 101100111 110101010 1011111101 なぜ今さらテープ？ テープは遅くて、面倒なのでは・・・ 失敗事例 ： ???社 2012某日 サーバーメンテナンス用のスクリプトで、対象外のサーバーのデータを消去。 データ復元不可。 ユーザー自身のバックアップからのリストアが必要に。 ベンダー任せのユーザーは、データ喪失。 【教訓】 損害賠償でお金は入っても、失われたデータは戻ってこない 7 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 成功事例 ： 某IT企業 ソフトウェア・バグにより、データ・ロストが発生し、顧客のメールデータを損失する事故がありました。 オンライン上のストレージは影響を受けてしまっている為、オフラインのテープから、当該ロストデータ をリストアし、mailサービスを継続する事が可能でした。 テープがオフラインであるので、ソフトウェアのバグによる影響が無くデータは保護されました。 某社・データセンター(YouTube) http://www.youtube.com/watch?v=1SCZzgfdTBo#t=2m56s 8 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープに対する５つの大きな誤解 • 誤解①：テープはディスクよりも費用が掛かる – 実はテープはディスクよりもテラバイト単価が安く、エネルギー消費も少なくて、運用費も安く抑えられる！ • 誤解②：テープの初期費用は安くても、運用管理を考えるととても高い – データ・モビリティグループの調査によると、SATAディスクを基本としたシステムは、同じくLTOテープを基本とした構成と比較して 、７年間でTCOが１１倍となると報告されている！ • 誤解③：テープは過去の遺物であり、遅過ぎてデータセンターでは使われない – ほとんどのエンタープライズ組織はテープを基盤においた階層化ストレージ戦略を採用しており、世界中のデータのほぼ半分近く は磁気テープに保存されているのが実態である！ • 誤解④：テープは信頼性が低い – オラクルのテープ製品に関するビットエラー率(BER)は、その他エンタープライズ向けディスク製品のBERに対して４百万倍も高い 値に設定されている！ • 誤解⑤：テープはディスクよりもセキュリティのリスクが高い – 9 テープは元々可搬性を想定した設計がなされているため、テープメディアが紛失することは予め想定内である。その結果、テープ の暗号化技術は他の記憶メディアの暗号化技術よりも高度で先進性がある。テープの暗号化はテープドライブ側に実装されてい るため性能劣化が認められない！ Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープに対する５つの大きな誤解① 誤解①：テープはディスクよりも費用がかかる 実はテープはディスクよりもテラバイト単価が安く、エネルギー消費も少なくて、運用費も安く抑えられる！ 100000 容量単価の進化 • しかも データ保管時の消 費電力はゼロ 数十年単位での長 期保存も可能 10 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 容量単価 ($/TB) – ディスク ～ 20%/年 – テープ ～ 40%/年 10000 1000 100 Tape Disk 10 Optical Blu-ray MLC NAND Flash up to 4 bits/cell 1 2004 SLC NAND Flash 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 Source: INSIC roadmap areal density projections translated into $/TB テープに対する５つの大きな誤解② 誤解②：テープの初期費用は安くても、運用管理を考えるととても高い SATAディスクを基本としたシステムとLTOテープを基本とした構成と比較しても、大幅にTCOが削減できる。 テープは 電力消費が 少ない！！ ＳＡＮディスクシステム 高 5 年 間 の ト ー タ ル コ ス ト データの増大の伴い、容量不足、 性能の不足が問題になってくる。 新たなディスクの追加がコストを 増大させる オンライン状態の為、常 に大容量の電力が消費 され続ける ＮＡＳディスクシステム テープライブラリ 低 システムの初期投資 データの保管期間 11 データが増大しても次世代の テープドライブを増設すれば、 そのまま利用できる為、小額 のコストで対応が可能 メインの電力消費はテープドライブを稼働 させる時のみで、ほとんどがアイドル状態 1年 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 2年 3年 4年 5年 6年 テープに対する５つの大きな誤解③ 誤解③：テープは過去の遺物であり、遅過ぎてデータセンターでは使われない 世界中のデータセンターでは、テープを基盤においた階層化ストレージ戦略を採用しており、 世界中のデータのほぼ半分近くは磁気テープに保存されているのが実態である！ 世界中で創出されたデータの半分は、テープに保存されている。 12 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープに対する大きな誤解 – 信頼性が低い？④ 誤解④：テープは信頼性が低い オラクルのテープ製品に関するビットエラー率(BER)は、その他エンタープライズ向けディスク製品の BERに対しても桁違いの信頼性を保持している！ T10000D： LTO5/LTO6 13 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 1 x 10E19 bits オラクルのストレージテック・テープ・アナリティックス・ソフトウェア 今までにない簡素なテープ管理手法 テープ・ストレージ管理を簡素にし、ライブラリー、ドライブ、メディア・エラーを削減するプロアクティブな手 法を提供します テープ管理を簡単にします テープ・アナリティックスが、全ドライブ、全メディアをモニターします ので、運用管理リソースを他の業務に割り当てることができます インテリジェントな分析アルゴリズム オラクル独自のアルゴリズムが、信頼できるプロアクティブなヘルス・ チェック情報を提供します ユーザー・データを参照しないデータ収集法 テープ・アナリティックスは、ライブラリーを通じてデータ収集を行いま すので、ユーザーの生データを参照することはありません 拡張時のサポートもシンプル モニタリング・アプリケーションは、シングル・インターフェイスで、小規 模な構成から、複数ライブラリーの大規模構成までサポートします テープ・アナリティックスは、オラクル・ストレージテック・テープ・ライブラリー専用のツールです 14 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープ・アナリティックスのユーザー・インターフェイス 問題デバイスの迅速 な特定 1 メディア、ドライブの 健康状態をダッシュ ボード表示 2 健康状態の気にな るドライブをドリルダ ウン表示 3 関連するメディアの VOLSERを特定し 即対応 15 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 1 2 3 テープ・ストレージ環境の健康状態チェック StorageTek Tape Analytics Health States ドライブ、メディアの健康状態表示 ： • USE: 健康な状態 • MONITOR: 問題発生の可能性が初期段階にあるデバイ ス • EVALUATE: 問題発生の可能性が高いデバイス • ACTION: 問題のあるデバイス • UNKNOWN: テープ・アナリティックスの情報収集対象外 のデバイス 16 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープに対する大きな誤解 – セキュリティが弱い？⑤ 誤解⑤：テープはディスクよりもセキュリティのリスクが高い テープは元々可搬性を想定した設計がなされているため、テープメディアが紛失することは予め想定内 である。 テープメディアはオフラインで保管される為、データの改ざんができない。 WORMメディアを使 用した場合は、オンライン上でも改ざんは不可能である。 WORM(Write Once, Read Many)を サポートし、一度書き込まれた データを編集、改ざん、消去がで きない形態で保管が可能である。 17 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープドライブでの圧縮、暗号化処理が可 能な為、サーバーへの負荷を軽減できる。 テープメディアを紛失しても暗号化されてい る為、データー漏洩のリスクが極めて低い。 テープに対する大きな誤解 – 速度が遅い？ テープはディスクと同等以上の パフォーマンスを実現している 光ディスク DVD-ROM 16x Blu-Ray 12x LTO Ultrium 3 LTO Ultrium 4 LTO Ultrium 5 LTO Ultrium 6 T10000A/B T10000C/D TS1130 TS1140 3.5 HDD 7.2K rpm 3.5 HDD 10K rpm 3.5 HDD 15K rpm SDD MLC SDD SLC テープ HDD SSD 0 18 100 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 200 300 400 500 テープに対する大きな誤解 – 時代遅れ？ 8 世代ロードマップも公開されていて将来も安心 100000 （現行） LTO-6 (非圧縮時) 160MB/秒 2.5TB/カートリッジ 900 転送速度 (非圧縮時, MB/s) 800 10000 容量 (GB) 140MB/秒 1.5TB/カートリッジ 容量 (非圧縮時, GB) 700 600 1000 500 400 300 100 200 100 10 0 LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6 LTO-7 LTO-8 19 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 転送速度 (MB/s) LTO-5 (非圧縮時) 1000 LTO : 保証された技術 12.8 TB 8世代ロードマップ • StorageTek LTO-6 Tape Drives – 2.5 TB (非圧縮時) – 6.25 TB (2.5:1 圧縮時) – 非圧縮容量で LTO5 の66%増し 6.4 TB – 非圧縮容量で LTO3 の213%増し • StorageTek LTO-5 Tape Drives – 1.5 TB (非圧縮時) – 3 TB (2:1 圧縮時) – 非圧縮容量で LTO4 の90%増し 2.5 TB – 非圧縮容量で LTO3 の280%増し 1.5 TB 400GB 800GB 200GB 100GB Transfer Rate Generation 20 20MB/s LTO1 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 40MB/s LTO2 80MB/s LTO3 120MB/s LTO4 140MB/s LTO5 160MB/s LTO6 315MB/s LTO7 472MB/s LTO8 T10000シリーズ・メディアの互換性 長期アーカイブを考慮したメディア互換コンセプト T10000 T1 メディア T10000A Drive T10000B Drive T10000C Drive Write 500 GB BACK READ BACK READ BACK READ 21 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. T10000 T2 メディア Write 1 TB T10000D Drive Write 5.5 TB Write 8.5TB 21 画像データメディアとしての比較 媒体 転送速度 VTR 2時間 1倍速 XDCAM 2時間 2倍速 85時間 25倍速 T10K-D 166時間 44倍速 Blu-ray 2時間 2倍速 SATA 2TB 67時間 14倍速 LTO 6 22 HD画像保存 可能時間 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. テープのアドバンテージ 23 大容量、高速化 LTO5 : 1.5TB(非圧縮時）, 140MB/sec LTO6 : 2.5TB(非圧縮時), 160MB/sec T10000C : 5TB(非圧縮時）, 252MB/sec T10000D：8TB（非圧縮時）,252MB/sec 容量単価 消費電力 容量拡張の容易性 メディアの互換性（３世代Read/２世代Write) ロードマップ(LTO8, T10000Gen5) 長期保管（BaFe） Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 23 オラクル・テープドライブ比較表 T10000D T10000C LTO-6 LTO-5 up to 8.5 TB up to 5.5 TB up to 2.5 TB up to 1.5 TB 252 MB/sec 252 MB/sec 160 MB/sec 140 MB/sec 16 Gb FC, 10 Gb FCoE 4 Gb FC, FICON 8 Gb FC, 6 Gb SAS 8 Gb FC, 6 Gb SAS Yes Yes No No 32 32 16 16 2GB 2GB 1GB (IBM), 512MB (HP) 1GB (IBM), 512MB (HP) Reuse T10000 T2 Media at 8.5TB Read T10000A, T10000B, T10000C Data Read T10000A, T10000B Data New Media at 2.5TB Read LTO-4, LTO-5 Data New Media at 1.5TB Read LTO-3, LTO-4 Data Yes No No Yes Aramid No PEN No PEN Yes BaFe Vendor Dependent BaFe (IBM), MP (Others) Vendor Dependent MP Yes (62% of Tape Head Market) No No Capacity Native Sustained Data Rate Interface Options Dual Heads Channels Internal Buffer Media Investment Protection Tape Guiding on Non-Magnetic Side Highest Dimensional Stability Tape Substrate Highest Stability Magnetic Tape Particles In-House Recording Head Design and Manufacturing 24 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 24 Oracle StorageTek テープラインナップ エントリークラスからエンタープライズクラスまで SL8500 SL3000 SL150 最大容量 ： ２９．６ PB (非圧縮時) スロット数 ： ２０５－５，９２５ ドライブ数 : １－５６ ドライブ 最大スループット : ４８ TB / 時(非圧縮時) 最大容量 ： ５００PB (非圧縮時) スロット数 ：１，４４８－１００，８８０ ドライブ数 ： １－６４０ ドライブ 最大スループット ： ５５３ TB / 時(非圧縮時) LTO/T10000 Open/MF接続 最大容量 ： ７５０TB (非圧縮時) LTO/T10000 スロット数 ： ３０－３００ Open/MF接続 ドライブ数 : １－２０ ドライブ 最大スループット : １１．５TB / 時(非圧縮時) LTO Open接続 25 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTO T10000 Oracle Tape 製品ロードマップ SL8500 1.8 – 3.0 Exabyte Capacity 5 Year Trajectory Tape Capacity 12 - 20x Archive Capacity 18 - 30x SL8500 800 PB Capacity SL8500 T10000D 500 PB Capacity 8.5TB Capacity SL8500 100 PB Capacity T10000C T10000B 5.5 TB Capacity 1 TB Capacity 2010 26 2011 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 2012 2013 2014 2015 26 殆どアクセスがないデータのみを管理 <Insert Picture Here> LTFSによるアーカイブ 殆ど使用しないデーターだが、削除する事が許されないデータ、長期間の保管が必要なデータ等、ディスク内に 長期間、ディスクの中に保管する必要が無い要件の仕様のデータを扱う場合、最初からテープへ保存する事が 最も効率の良いストレージ管理です。 LTFSは、USBメモリをPCへ接続したときのようなイメージで、ユーザーからLTOカートリッジへアクセスする事が可能 で、専用のバックアップソリューションやアーカイブソリューションを介在せずデータをアーカイブできます。 27 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFSとは？ ドラッグ＆ドロップでファイルをテープに（移動）保存させるツール 28 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFS (Linear Tape File System) • LTFS : Linear Tape File System - OSに対して、テープをディスクやUSBメモリのように見せることが可能なファイルシステ ム - ファイルを“階層化ディレクトリ構造”でテープに格納 - ファイルのメタデータを、テープ・パーティションの先頭に格納データ本体は、別のパーテ ィションに格納 • LTFSのフォーマット仕様で、テープ上のデータ構造を定義 • サーバに導入された、LTFSのオープンソース・クライアント・ソフトウェアが、 テープへの読み書きを、LTFSフォーマットで行う • LTFSフォーマットでテープに書き出されたデータは、特別なアプリケーション (バックアップ・ソフトウェア等)なしで、読み出しが可能 29 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFS OE(Linear Tape File System Open Edition) • Linear Tape File System (LTFS) テープの為のファイルシステム テープメディア上のファイルに直接アクセス（USB,ディスク等のアクセス方法と同様） テープ to テープ、テープ to ディスクでドラッグ＆ドロップでファイルコピー • Oracle’s StorageTek LTFS の特徴 HP, IBMのLTO-5/6 および Oracle StorageTek T10000C/Dをサポート – http://oss.oracle.com/projects/ltfs/ ＊オラクルのLTFSは、オープン・ソースとしての提供になり、上記オラクルのサイトよりダウンロード可能です。 ＊オラクルのLTFSのサポートOSは、 Oracle Enterprise Linux Server Edition です 。 30 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFS LE(Linear Tape File System Library Edition) TAPE NAS With StorageTek LTFS, Library Edition User 1 User 2 POSIX / CIFS Interface User 3 User 8 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFS-LE Software . INDEX .. INDEX 1 FILES INDEX 2 INDEX 3 LTFS-LE Server User 4 31 ファイルインデックスとLTFS テープに保存される LTFS-LEアプリケーションの中に 保存されたすべてのファイル・ インデックスリスト ACSLS Server SL3000 1-8 Drives 考慮すべき事 ユーザーが使用できるドライブ数の限界 最適なパフォーマンスを得る為に、各ユーザー専用にアサインさせるテープドライブ LFFS－LEサーバで制御できるテープドライブ数は、1台から8台 ユーザーが増加した場合は、優先順位を決める事が必要 SL150、 ACSLS 管理端末 LTFS-LE 管理端末 File Server STA 管理端末 Ethernet ACSLS Server LTO5FC SL150 32 LTO5FC Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFS-LE Server FC Switch STA Server LTFSのマウント SMB(CIFS)でのマウント • Windowsクライアントはネットワークドライブ、LinuxクライアントはSMBでのネットワークマウン トとなります – Windowsの場合、「 (例)¥¥servername.domain¥share 」でネットワークドライブとしてマウント – Linuxの場合、SMBクライアントをインストール後、「（例）mount -t cifs //LTFSLE-server.domain.com/LTFSLE /mnt/LTFSLE -orw,noacl,rsize=1048576,wsize=1048576」にmountコマンドでマウントします Windowsのイメージ Linuxのイメージ # ls /mnt/LTFSLE LOST+FOUND+VOLUMES S50348 TTC063 保持されているIndex情報を 元に、各LTOカートリッジが フォルダとして見えます 33 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFSのマウント Index情報 • LTFS-LEサーバで管理されているIndex情報を元に、ドライブにカートリッジが装填されていなく ても、ファイルリストを表示することができます。 • 通常のWindowsエクスプローラでの操作と同じく、クライアントとLTFS環境でファイル操作すること が可能です。操作後、ドライブがビジーでなければ、カートリッジが装填され、処理が開始します。 34 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. LTFSのマウント タイムアウトの制御（Windows） この例では、タイムアウトを1200秒（20 分）とし、ライブラリ制御やメディア制御 に十分な時間を確保します。 35 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Demo Video • SL150・カートリッジの見え方・動き(4:56) • カートリッジが入った状態での操作(2:51) • カートリッジからカートリッジへのコピー(3:49) 36 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. ボリューム管理の留意点 容量不足時の書き込み処理について • カートリッジ毎にWatermark設定を行い、それ以上の容量が書き込まれないように 管理する必要がございます – Watermarkは、4GB以上で設定する必要がございます – 残量がWatermark未満となったカートリッジは、データの書き込み・更新を行うことができません • データ更新は、Copy On Write仕様で実行されるために更新も行うことができません – 残量がWatermark以上ある状態で、それ以上の書き込みを行った場合は、Tape of End に到達した 時点で書き込みエラーとなります • 事前の容量不足は通知されません。 カートリッジの冗長化 • LTFSはカートリッジを二重書きする機能は有しておりません – 2回の書き込み処理を行うことでカートリッジを複製する必要があります • 複製されたカートリッジを他拠点に運送することで災害対策とすることも可能 • LTFS Open Edition（ライブラリを使用しない構成）を他拠点に配置することでデータの復元も安価で容易 37 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 長期保管 HWリプレース時 • カートリッジのみを新環境に移し、メディアのメタデータを新環境のLTFSサーバに 読み込ませることで移行することが可能です（方式1） – 新旧LTFSバージョンやテープドライブが、旧環境のメディアをサポートしている必要があります • LTOの場合、2世代前までReadが可能です • T10000シリーズは、全世代でReadが可能です（現時点のT10000A～T10000Dは対応） • 新旧LTFS環境をLANで接続し、ネットワーク経由でファイルコピーすることで移行 することが可能です（方式2） – 転送時にクライアントを経由するため、新旧相互のLTFSバージョンやテープドライブの仕様を意識す る必要がありません • LTO→T10000シリーズへの移行も可能 • 容量効率の高い新環境への移行となるため、カートリッジ数を抑えた移行が可能 38 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 39 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 40 Copyright © 2014, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
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