ファイルサーバーのデータ格納場所の選択について

質問

ファイルサーバーの新規構築にあたり、レスポンスタイムの速いものを構築しようと思います。データを12GbpsのSAS接続の内蔵HDDに入れるべきか、16GbpsのFC接続の外付けストレージに入れるべきか選択が必要です。レスポンスタイムが速い方を選択したいのですが、これだけの情報では"他の条件が全く同じである"という漠然した前提でFCの方が速くなると考えています。あとはベンチマークを取ってみるしか無いと考えていますが、現実問題としては例えば以下のようなところが結果を左右するのではないかと想像します。
・記憶媒体の種類(SATA/SAS/SSD)
・HDDの回転数
・RAIDレベルと本数
・キャッシュ搭載量
・ボトルネックは何か(CPU/Memory/ネットワーク/アプリケーション)
1対1の通信(ほかのセッションとのリソースの取り合いが起こらない前提)だと、通信速度(16Gbpsや12Gbps)がボトルネックになることはまず考えられず、往々にしてHDDのI/Oがボトルネックになるケースが圧倒的に多いと考えますが、この考え方で正しいでしょうか？
また、今回の比較(16G外部FC vs 12G内蔵SAS)をベンチマークしたデータはどこかに公開されていないものでしょうか。

回答No.2

anmochi

下段に色々と論じているが最初にFCと内蔵だけの話だけでどちらが良いのかという話をすると、
・それらのファイルが絶対に無くなっちゃイヤンならFC接続で専用のストレージ機器（HDDを48基とか詰める奴）でRAID10は当然でなおかつ空きのディスクにリアルタイムバックアップ。つまりFCは内蔵と比較しているわけではなく専用ストレージ機器の採用に伴って必要になっただけ。ファイルサーバーにHDDを十分な数と量搭載する事ができるならFCは選択肢から外れる。
・可用性を最大限に優先するならファイルサーバー2台＋FC＋専用のストレージ機器。
・パフォーマンス以外にFCと内蔵を比較する判断基準が無いのであればどっちでもいい。
というのが個人的な回答となる。

　ファイルサーバー単体で物事を考えた時にまず最初のボトルネックは間違いなくHDDのI/O性能だ。DBMSのバックエンドストレージなどと違ってファイルサーバーというのは（例えば会社が現在抱えている案件に関するファイルがアクセスされやすいなどはあるけど）基本的にキャッシュのヒット率を当てにするようなサービスではない。つまりクライアントからの要求があるとディスクのI/Oが発生すると仮定してサイジングする方が良いと思う。
　その上で16GのFCと12GのSASで速度の差が出てくるかと言ったら（ディスクが同じなら）ほとんど誤差の範囲だ。HDDの回転数は速ければ速いほど（パフォーマンスは）いいという当たり前の事しか言えないね。発熱、故障、電力が気にならないのであれば。まぁ本当にパフォーマンスがどうのこうの言うならNASのディスクは全部SSDにすべきだろう。2TBのSSDを8基でRAID10とか。

　さて、そのファイルサーバーを社内に設置した時にボトルネックになるのは当然社内LANだ。それから考えると質問者の気にしているポイントははっきり言ってどうでもいい（安価で故障しにくいという観点から検討する方がよっぽど建設的で、パフォーマンス云々を論じるのはその後というか後述のように質問の内容を見るとパフォーマンスに関しては論じるべきではないと考えている）。

　FCと内蔵のベンチとかは寡聞にして聞かないな。まぁ内蔵とFCはまず用途が違うのでパフォーマンスの差とかはあまり考えられないんじゃないかね。FCは普通（FCコントローラーが2枚入っている）ストレージ1台とファイルサーバー2台をたすきがけにしてマルチパスアクセスする時に使うもので、内蔵よりもGbpsが高いからそっちの方がパフォーマンスが良いんじゃないかという考え方で採用するのは普通無いと思う。

　最後に。
　内蔵12GとFC16Gの性能差を気にしているみたいだけど本当にその性能（や装備や設備）は必要ですか？
　各種サーバーのサイジングについてよく相談を受けるんだけど、聞きに来る様な人はみんな大体共通して最初にして最大の失敗をしている。それは「要求される性能」を考えてない,、決めていない事だ。それでわずかな性能差を気にしてあーでもないこーでもないといつまでも考えている。判定基準が無いサイジングって本当に誰にとっても不幸な結果にしかならないなぁと毎回思うわけで。あなたが今質問している内容が究極のNAS、至高のNASを目指すものなのであればこの限りではないが、NASのサイジングはべき論で言えば最初に必要とされるパフォーマンスが有ってそこからの話になるであろう。
　ファイルサーバーの場合はまぁ大体「同時接続数（＝同時にさばけるクライアント数）最低10で10接続の時には各ファイル送受信が3Mバイト毎秒以上の性能である事」なんてのになると思うんだけど、そうするとファイルサーバーと社内LANの接続速度は2Gbpsくらい要る。少なくとも1Gbpsだと足りない（1Gbpsは理論上128MB毎秒出るがあんもちの経験則として安定して30MB毎秒出ない）。
　ここまでの話で分かるように、基準があるから足りてる足りてないが判断できるのです。ファイルサーバーをFCで建てようなんて人は大抵会社でやってるからファイルサーバーを買うにもある程度の予算がある。その予算内でなんとかしようと思ったら最も安価で最もパフォーマンスアップが期待できるところに金をつぎ込むべきだ。先ほどの例で言えばFCじゃなんじゃとかする前に（ファイルサーバーから見て）フロントのLANをなんとかすべきだろう。そこらへんを全部10Gにできる予算があるのか、ファイルサーバーとバックボーンハブ間は1Gを2本束ねる方式にするのか。
　もちろんNASなんだから総ディスク容量も基準が必要だよね。全社的に何テラバイトあればいいのか。何テラバイト必要なのか。（ファイルが増え続けても）向こう5年の運用に耐えられるか。

回答No.1

mitoneko

その速度であれば、多分、インターフェースの速度が顕著に出てくることは無いと思います。
　最大のボトルネックは、ＬＡＮになるんじゃないかな。

　サーバー内部のみのアクセスまでで考えるなら・・・
　もし、外付けのＦＣにおいて、ＲＡＩＤのハードウェアインターフェースと制御ソフトウェアが上手に高速化されており、ついでに、ちゃんと高速で大容量なキャッシュまで・・・と言うのであれば、インターフェース速度が効いてくる可能性もありますね。そこまでの総合的な評価となると、もはや、外付けのハードディスク「システム」全体の単体性能評価が必要です。それが、１２Ｇbpsを超えるのであれば、理論上は、外付けの方が早いとなりますが・・・（憶測で、まぁ、そんなことは無いような気がします。）

　さて、ファイルサーバーって、当然ＬＡＮで接続した先のクライアントからアクセスするんですよね。ＬＡＮの速度は、１０００ｂａｓｅ？それとも１０Ｇｂａｓｅ？どちらにせよ、理論上の転送速度は、内蔵のハードディスクのインターフェース速度である１２Ｇbｐｓを下回ります。ＬＡＮ直結ならまだしも、普通は、その間に、各種ＨＵＢであるとか、ルーターであるとかいろんなものが間に挟まりますます転送速度は落ちますし・・・当然ＬＡＮはそのファイルサーバーのためにだけあるものではありませんから、ファイルサーバーのための帯域はますます低下するでしょう。
　結果、ハードディスクが例え無限の転送速度を誇っても、クライアントから見たら、ＬＡＮの実効転送速度以上のレスポンスはあり得ないとなりますよね。

　私なら、可用性を重視して、外付け側をファイルサーバーのデータ領域にすると思います。万が一、システムＯＳがぶっ壊れても、サーバー本体があの世に逝っても、データのことをとりあえず、そっちのけで、サーバー本体を直せますから。これが、データディスクが内蔵ディスク側にあると（ましてや、ＯＳと同じ媒体内にあると）サーバー本体の修理のために、まず、データのことを考えてあげる必要が出てきます。（バックアップも当然あるでしょうが、サーバー本体から、外付けディスクを切り離して、サーバーを単体で復旧。その後、外付けのデータ用ディスクを接続してファイルサーバーの調整・・・の方が当然早いですよね。）