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Windows Server 2012 のODXの効果について検証してみました
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Windows Server 2012のリリースから結構な時間が経ち、さまざまな情報が多く出てきていますが、ストレージ連携の機能についてはあまり具体的な内容がでてきてい無いことに気づきました。
そこで今回のTechONTAPではWindows Server 2012 とストレージの連携機能の中でもお客様から「使いたい!」というご要望の多いODXについてご紹介していきます。

まず最初に我々がご提供しているストレージOSのData ONTAPがODXに対応するのはclustered Data ONTAP 8.2からとなります。この検証ではclustered Data ONTAP 8.2のベータ版を使用していますので、実際にリリースされる正式版と差異がある可能性がありますので、あらかじめご承知おきください。

では、ODXとは何なのかおさらいしていきましょう。

ODX
ODXとはOffload Data Transferの略で、日本語だと"オフロードデータ転送"という事になります。今までサーバーが処理していたデータの処理をストレージにやらせてしまおうという事です。

ODX

今までサーバー間でデータをコピーや移動すると 「データ読み取り → 転送 → データ書き込み」という処理をサーバーが行なっていました。これをストレージに命令(トークン)だけ出して、実際の処理はストレージに実行させることで、データ移動を高速に処理させるだけでなくサーバーの負荷を下げるという効果も見込めます。またネットワークをデータが流れないのでネットワーク環境にもやさしい機能です。
おそらく一番効果が目に見えるのはマイグレーション処理では無いでしょうか?仮想マシンのデータは一般的なファイルに比べると非常に大きなファイルになります。このファイルのコピー処理をストレージにオフロードしてしまえば移動時間の短縮や上位サーバーの負荷軽減等の効果がありそうです。
この機能はHyper-Vの機能ではなくWindows Server 2012 が持つOSの機能であるところも注目です。OSの機能ということは仮想化環境だけでなく、通常のOSレベルでのファイルコピーでもODXは使えるということです。
夜間にバッチ処理等でデータコピーされているお客様はいらっしゃらないでしょうか?そういう方は環境がうまく合えばコピー等の処理時間を劇的に減らせるかもしれません。

検証は2パターン行っています。NetAppのストレージにLUN接続しているWindows Server 2012同士の処理とNetAppのストレージにLUN接続しているWindows Server 2012からNetAppのCIFS領域への処理の2つです。
また検証にあたりODXを有効化・無効化して比較を行いましたが、有効化・無効化については以下のMicrosoft様のtechnet情報を参考にさせて頂きました。
Deploy Windows Offloaded Data Transfers
http://technet.microsoft.com/en-us/library/jj200627.aspx

では、検証結果について見て行きましょう。

検証1
ネットワーク上にある各ServerにそれぞれNetAppのLUNを割り当てし、LUN間のファイルコピーを行いました。コピーを行ったファイルのサイズは127GBとしています。127GBにした理由はHyper-Vで仮想マシンを作る際のデフォルトのディスクサイズが128GBだったからです。容量固定VHDでディスクを作って、ストレージライブマイグレーションするのと近いイメージですね。

検証1

Windows Server 2012からclustered Data ONTAPのLUNに接続するとこんなWindowsからはこんな風に見えます。

検証1

ちゃんと名前の所に「NETAPP LUN C-Mode」と出てきていますね。

検証結果
ODX無効時

ファイルコピー時間:37分28秒
使用ネットワーク帯域:約800Mbps
ファイルコピー時間:37分28秒

ODX有効時

ファイルコピー時間:43秒
使用ネットワーク帯域:約280Kbps
ファイルコピー時間:43秒

ファイルコピーが37分から43秒へ劇的に早くなっています。ネットワーク帯域も単位がMbpsからKbpsに変わってますね。 CPUのリソースについても載せようと思ったのですが、検証環境のServer負荷が低すぎて効果があったと判定できないレベルでした。ただ、ODX有効時は2~3%は必ず低くなっていましたので、運用中で負荷の高いHyper-Vだったり同時マイグレーションを行うような環境ではこの数%が効いてくるかもしれません。

検証2
NetAppのLUNを割り当てたWindows Server 2012からNetApp上に作成したvserverのCIFS共有にファイルコピーを行いました。LUNからCIFSへの環境移行や、ファイルサーバーへのデータコピー等を想定しています。
環境の図の中で青いNetAppの絵にしたものはvserverを表しています。
用意したストレージは検証1と同様FAS2240Aの1セットだけです。

検証2

ODX無効時

ファイルコピー時間:18分24秒
使用ネットワーク帯域:約980Mbps
ファイルコピー時間:18分24秒

ODX有効時

ファイルコピー時間:18秒
使用ネットワーク帯域:約5Mbps
ファイルコピー時間:18秒

ファイルコピーが18分から18秒へ劇的に早くなっています。使用するネットワーク帯域も980Mbps から5Mbpsに変わってます。 全体的にLUN間の処理よりもLUNからCIFSにファイルコピーを行ったほうが処理の速度が早くなっています。ストレージはサーバーやクライアントからファイルコピーやファイル作成等の要求を受け付けるとODX処理可能かどうか判断し、環境に応じてストレージとして一番効率のよい方法を使って処理を行います。
この辺のストレージ内部処理が時間の違いになって現れているようです。

既存のData ONTAPやclustered Data ONTAPをご存知の方は「Aggregate間でもODXは効くの?」「ヘッドをまたいだ処理でODXは効くの?」という疑問を持たれると思います。
現在の情報では「同一Clusterセット内であればODXが効く」という事のようです。まだ余り細かい話ができないのですが、ヘッドをまたいだ処理でも連携ができるというあたりはclustered Data ONTAPの本領発揮!というところでしょうか?

最初に書いたとおりまだclustered Data ONTAP8.2はベータですので変更があるかもしれませんが、構成にとらわれずにODXがきちんと効くと、色々な処理に応用できそうです。

今回の私の検証ではファイルコピーを行いましたが、別のメンバーが行った検証ではHyper-VからSMB3.0の共有フォルダに127GBの容量固定VHD Diskを作成するのに約20秒程度と、非常に高い効果が見られました。
容量固定VHD作ったことある方はご存知だと思いますが作成や変換には非常に時間がかかりますので、この辺もうまくODXを使うことで効果が出せそうです。

この原稿を執筆している時点ではclustered Data ONTAP8.2はクローズドベータを行なっていまして、エントリーいただいた国内のお客様にも参加いただいていますが非常に高い評価をいただきました!
現時点では4月にRC版をリリースする予定ですので、ご興味ある方や自分の目で確かめたい!というお客様は是非お試しください。

Masaru Takano

高野 勝(Masaru Takano)
技術本部 ソリューションSE部 シニアシステムズエンジニア
NetApp


国内システムインテグレータでActive Directory , Exchange等の運用や環境移行のコンサルティングを経験。 2007年NetApp入社。Microsoftソリューションを担当 趣味はボルダリングと旅行。
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