第 1 回 〜 第 3 回では、ActiveCluster 環境の構築についてご紹介しました。第 4 回となる今回は、ホストが ActiveCluster にアクセスした時の挙動についてご紹介します。
ActiveCluster 内部アーキテクチャ
ActiveCluster として Pod 内にボリュームを作成することで、その Pod を構成する両アレイにボリュームが作成され、それらの両ボリュームには同じシリアル番号が付与されます。これにより、ホストのマルチパスドライバから見れば両ボリュームに区別はなく、1 つのボリュームとして見えます。また、Pod 内のボリュームは、どちらのアレイの GUI/CLI から見ても 1 つのボリュームとして見えます。ストレージ管理者ですら、運用（バックアップ等）の際に、両アレイでそれぞれボリュームを持つことを意識する必要はありません。更に、両アレイのボリューム間の整合性は ActiveCluster が担保し、同期レプリケーションによりデータは完全に同期します。
ユーザーは上記手順を意識する必要はありません。第3回の内容のとおり、GUI/CLI（例：purevol create –size 1t pod::vol）のいずれからでもワンクリックで Pod 内にボリュームを作成するだけで、ActiveCluster が全自動で上記手順を実行します。
書き込み処理
次に、ActiveCluster（Pod 内のボリューム）にホストが書き込みをした時の流れを見ていきましょう。
- ホストから Pod 内のある 1 つのボリュームに書き込みが発生
- そのボリュームにアクセスするための、ホスト〜アレイ間の FC/iSCSI 経路は等価であり、ホストのマルチパスドライバは両アレイの FC/iSCSI ポートをラウンドロビンで均一に使用
- アレイ A の FC/iSCSI ポート経由でアクセスとなった場合：ローカル（アレイ A）の NVRAM への書き込み要求と同時に、リモート（アレイ B）の NVRAM への書き込み要求を転送
アレイ B の FC/iSCSI ポート経由でアクセスとなった場合：ローカル（アレイ B）の NVRAM への書き込み要求と同時に、リモート（アレイ A）の NVRAM への書き込み要求を転送
- 両アレイの NVRAM に書き込みが完了した時点でホストに ACK を返す
- NVRAM 上の “dirty” なデータをインラインで重複排除、圧縮、暗号化して SSD に書き込み
― この処理は両アレイで独立して実行される（通常の非 ActiveCluster 構 成と同様）
読み込み処理
次に、ActiveCluster にホストから読み込みをした時の流れを見てましょう。
- ホストから Pod 内のある 1 つのボリュームに読み込みが発生
- 読み込み時も書き込み時と同様、ホスト〜アレイ間の FC/iSCSI 経路は等価であり、ホストのマルチパスドライバは両アレイの FC/iSCSI ポートをラウンドロビンで均一に使用
- アレイ A の FC/iSCSI ポート経由でアクセスとなった場合：ローカル（アレイ A）の SSD からデータを読み込み
アレイ B の FC/iSCSI ポート経由でアクセスとなった場合：ローカル（アレイ B）の SSD からデータを読み込み
上記の流れのように、読み込み時は両アレイ間の通信は発生せず、ローカルのアレイで独立して完結します。そのため、アレイ 2 台分の読み込み性能を提供しながら、ActiveCluster による極めて高い可用性を実現することが可能となります。
検証結果
ActiveCluster で負荷生成ツール “vdbench” を使用して 2 つの I/O ワークロードを同時に生成した時の GUI/CLI 出力を以下に示します。
ワークロード 1
- 対象ボリューム：Pod に属さない片アレイのボリューム
- I/O サイズ：8 KB
- 20,000 IOPS（読み込み 60%、書き込み 40%）
ワークロード 2
- 対象ボリューム：クラスタ化された Pod 内のボリューム
- I/O サイズ：8 KB
- 60,000 IOPS（読み込み 60%、書き込み 40%）
ActiveCluster は全てのボリュームをアクティブ/アクティブでクラスタ化するのではなく、Pod 単位で設定が可能です。そのため、今までの”Write” に対して “Mirrored Write” という性能情報が追加されました。”Mirrored Write” はその名のとおり、クラスタ化された Pod 内のボリュームに対する書き込みです。以下の図は、GUI から確認したアレイ A とアレイ B の性能情報（レイテンシ、IOPS）です。
- Read IOPS：33,000 IOPS
- Write IOPS：8,000 IOPS
- Mirrored Write IOPS：24,000 IOPS
- Read IOPS：15,000 IOPS
- Write IOPS： 0 IOPS
- Mirrored Write IOPS：24,000 IOPS
ワークロード 1 の Pod に属さない片アレイのボリュームへの読み書きは当然、担当するアレイ A のみ性能情報が表示されます。また、書き込みは “Write” として表示されます。一方、ワークロード 2 のクラスタ化された Pod 内のボリュームへの読み書きは両アレイで表示されます。ホストからの 24,000 IOPS 分（60,000 IOPS x 50%）の書き込みは両アレイに分散されますが、インターコネクト（レプリケーションネットワーク）を介してもう一方のアレイに同期して書き込む必要があります。その結果、両アレイそれぞれ 24,000 IOPS の “Mirrored Write” として表示されます。読み込みは前述のとおり、両アレイ間で通信することなく、ローカルのアレイで独立して完結します。そのため、通常の構成（Pod に属さない片アレイのボリューム）と同様に “read” として表示されます。
