NPIV とは?

NPIV は N-Port ID Virtualization の略称で、N-Port は、ファイバーチャネル SAN において、サーバー FC-HBA などのデバイスが繋がっているポートを意味します。NPIV とは、ファイバーチャネル SAN において N-Port デバイスを仮想化するための、標準化された手法です。

通常は、VMware などのハイパーバイザーホスト側の FC-HBA を、実質的に各仮想マシンが共有しますが、NPIV を用いることで、仮想マシンごとに独自の WWN を持つことができます。これにより、LUN マスキングを用いて特定の LU(ストレージ上のボリューム)を個別の仮想マシンが排他的に利用することが可能になります。

FlashArray コントローラにおける NPIV

ピュア・ストレージでは、FlashArray のコントローラファームウェア(Purity)のアップグレード時に NPIV を用いて仮想 WWN をコントローラ間で引き継ぐことにより、FlashArray に接続されているホストから見たときに FC パス縮退を極小化する機能を Purity//FA 5.0 において実装しました。

NPIV 利用の条件

NPIV は「WWN を仮想化」する機能です。そのため、ファイバーチャネルのゾーニング設定は物理ポートをゾーニングのメンバーに加えたポートゾーニング(ハードウェアゾーニング)ではなく、WWN をゾーニングのメンバーとする WWN ゾーニング(ソフトウェアゾーニング)で設定することが必須条件となります。

ゾーニング設定の例

NPIV はファイバーチャネル SAN における機能であるため、利用するにはファイバーチャネルスイッチが必要です。

この設定例では、ブロードコム社の「Brocade 6510」スイッチを利用しました。ゾーニング設定にあたり、ゾーニングのメンバーとする WWN は下記のとおりです。

機器のポート エイリアス WWN
ESXi FC-HBA #2 vmhba2 21:00:00:24:ff:52:2f:ec
ESXi FC-HBA #3 vmhba3 21:00:00:24:ff:52:2f:ed
FlashArray CT0 FC port 4 CT0FC4 52:4A:93:74:99:93:C6:04
FlashArray CT2 FC port 4 CT1FC4 52:4a:93:74:99:93:c6:14

ゾーニングでは、WWN(FC のポート)にエイリアス(わかりやすい名前)をつけ、そのエイリアスを使ってゾーニングのメンバーを管理するという方法が一般的です。今回もその方法で設定します。

この例での設定手順は下記のとおりです。

1.エイリアスの作成

各 WWN に対してエイリアスを作成します。エイリアスにはわかりやすい名前をつけてください。

2.ゾーン定義の作成

エイリアス(メンバー)をまとめたゾーン定義を作成します。

3.設定の有効化

ゾーン定義をコンフィグレーションに含めて設定を有効化します。

NPIV の動作確認

実際に NPIV が動作しているか確認してみましょう。FlashArray の NPIV が正しく動作した場合、ゾーニングに設定されている WWN が稼働しているコントローラに引き継がれる、すなわち、FlashArray の FC ポートは落ちていない状態になるため、ホスト上では何も起こっていないように見えます。よって今回は、ファイバーチャネルスイッチ上で WWN がどのポート上に見えているかにより、動作を確認します。

1.通常状態のファイバーチャネルスイッチ上の表示

ファイバーチャネルスイッチのポート 0 に FlashArray CT0 の FC ポート番号 4 が、ポート 1 に FlashArray CT1 の FC ポート番号 4 が、それぞれ繋がっています。

2.FlashArray コントローラ CT1 を停止した、片系(CT0)動作時のファイバーチャネルスイッチ上の表示を確認

ファイバーチャネルスイッチのポート 1 がダウン(”No_Light”)、ポート 0 の表示が「1 つの N-Port と 1 つの NPIV」という表示になりました。

3.ファイバーチャネルスイッチのポート 0 番に接続されている機器のポート(N-Port)の WWN を確認

ファイバーチャネルスイッチのポート 0 に N-Port が 2 つ認識されており、FlashArray CT1 の FC ポート番号 4 の WWN が 2 つ目の N-Port として表示されています。上記により、ファイバーチャネルスイッチ上で停止したコントローラの WWN が引き継がれていることが確認できます。ホスト側 OS からはパスが切れていない状態となるため、FC マルチパスが縮退していない状態での動作となります。

なお、停止していたコントローラが正常に起動した段階で、自動的に元の状態に戻ります。

ストレージコントローラ側での NPIV の実装により、ホスト側への影響を必要最小限に抑えることができます。ピュア・ストレージは安定したシステム運用に貢献しています。