VMware vSANでハイパーコンバージドストレージを自作：ローカルディスクからプロフェッショナルなクラスター構築まで – ITFROMZERO

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vSAN：高価な共有ストレージ問題を解決する「救世主」

従来、vMotion、HA、DRSなどの高度な機能を利用するには、Dell EMCやHPなどの専用ストレージ（SAN/NAS）を導入する必要がありました。これらのシステムは非常に高価で、数千万円単位の費用がかかることも珍しくありません。また、複雑なファイバーチャネル（FC）ケーブルの管理も、システム管理者にとって大きな障壁となっていました。

VMware vSANは、Software-Defined Storage (SDS)技術によってこの状況を一変させました。専用のストレージ筐体を購入する代わりに、ESXiサーバーに直接搭載されたディスク（SSD、HDD）を活用します。vSANはこれらを統合し、クラスター内のすべての仮想マシンに対して単一の共有ストレージプールを提供します。実際の導入事例では、CAPEX（設備投資）を最大40%削減できることが示されています。拡張性も非常に柔軟で、ディスクの追加やホストの追加だけで、即座に容量を増やすことが可能です。

前提条件：「パープルスクリーン」を避けるために

システムが基準を満たしていない状態で、安易にvSANを有効化しないでください。この段階でのミスは、データ損失やシステム停止（PSOD：パープルスクリーン）を招くリスクがあります。

ホスト数：データの安全性を確保するため、最低3台のESXiホストが必要です。2ホスト + 1ウィットネス（Witness）構成も可能ですが、自己修復機能を最適に機能させるには3ホスト構成が標準となります。
ディスク構成：各ホストには、キャッシュ層（Cache Tier）として最低1台のSSD（NVMeまたはSAS SSD、DWPD > 3を推奨）と、キャパシティ層（Capacity Tier）として最低1台のディスクが必要です。
ネットワーク帯域：最低1Gbpsが必要ですが、10Gbpsを強く推奨します。10Gbpsネットワークを使用する場合は、同期速度を最適化するためにジャンボフレーム（MTU 9000）を設定してください。
コントローラー：RAIDカードはパススルー（JBOD）モードをサポートしている必要があります。サポートされていない場合は、各ディスクを個別のRAID 0として構成する必要がありますが、この方法は推奨されません。

vCenterでのvSAN構成手順

ステップ1：VMkernelネットワークの設定

vSANデータはホスト間で絶えず交換されます。管理用ネットワークと共有し、VLANを分離していない場合、パフォーマンスに深刻なボトルネックが発生します。

vCenterにログインし、ESXiホストを選択 -> 設定（Configure） -> ネットワーク（Networking） -> VMkernelアダプターを選択します。
ネットワークの追加（Add Networking） -> VMkernelネットワークアダプターをクリックします。
既存のスイッチを選択し、有効にするサービスでvSANにチェックを入れます。

通信の整合性を確保するため、クラスター内のすべてのホストでこの操作を繰り返します。

ステップ2：vSANクラスターの有効化

ネットワークインフラの準備ができたら、共有ストレージ機能を有効化します。

クラスターを右クリック -> 設定（Configure） -> vSAN -> サービス（Services）を選択します。
構成（Configure）を選択し、構成タイプ（通常はシングルサイトクラスター）を指定します。
vSANが全ホストの未使用ディスクを自動的にスキャンし、ディスクの割り当て（Claiming）の準備をします。

ステップ3：ディスクの役割割り当て（Disk Claiming）

これはシステムの読み書き速度を決定する重要な段階です。各ディスクの種類に応じて役割を明確に指定する必要があります。

キャッシュ層（Cache Tier）：最も高速で耐久性の高いSSDを選択します。
キャパシティ層（Capacity Tier）：仮想マシンのデータを保存するための残りのディスクを選択します。

PowerCLIを使用して使用可能なディスクリストを素早く確認したい場合は、以下のスクリプトを使用できます。

# vCenterへの接続
Connect-VIServer -Server 192.168.1.10

# 未使用のローカルディスクをリストアップ
Get-VMHost | Get-VMHostDisk | Where-Object {$_.IsLocal -and $_.ExtensionData.RuntimeName -notlike "*mpx*"}

Skyline Healthによるシステム監視

構成が完了しても、それで終わりではありません。すぐにvSAN Skyline Healthを確認してください。このツールは、RAIDカードのファームウェアが古い場合、MTUが不一致な場合、またはディスクに故障の兆候がある場合などにアラートを出してくれます. ここでの赤い警告は決して無視しないでください。

ストレージポリシーの最適化

vSANでは、仮想マシンレベルで柔軟な管理が可能です。例えば、データベース用VMはRAID 1（ミラーリング）で安全性を高め、テスト用VMはRAID 0で容量を節約するといった設定が可能です。VMストレージポリシーの許容される障害の数（FTT）パラメータを調整してください。3ホストクラスターの場合、FTT=1が最も標準的な構成です。

実践アドバイス：クラスター障害を招く3つの間違い

多くのプロジェクトを通じて得られた、貴重な教訓を紹介します。

コンシューマー向けSSDの使用：キャッシュ層にSamsung EVOなどの一般的なSSDを絶対に使用しないでください。vSANの書き込み負荷により、これらのディスクは数ヶ月で寿命を迎えます。必ずエンタープライズ向けディスクに投資してください。
時刻の同期ズレ（NTP）：vSANは時刻のズレに非常に敏感です。ホスト間の時刻が60秒以上ズレると、クラスターが分断（ネットワークパーティション）される可能性があります。
ユニキャスト/マルチキャストの失念：vSAN 6.6以降はユニキャストを使用しますが、古いシステムのメンテナンスを行う場合は、物理スイッチでマルチキャストをサポートするためにIGMPスヌーピングが有効になっていることを確認してください。

コマンドラインからステータスを素早く確認するには、ESXiにSSHで接続し、以下を入力します。

esxcli vsan cluster get

結果が「Master」または「Agent」と表示され、Local Node Stateが「Normal」であれば、構成は成功です。

ハードウェアとネットワークのルールをしっかり把握していれば、vSANの構築はそれほど難しくありません。一度安定稼働すれば、vSANは従来のSANシステムでは到底及ばない柔軟性をもたらしてくれます。