テープに対する大きな誤解

第128回 夜な夜な!なにわオラクル塾
再注目されるテープストレージ
日本オラクル株式会社
2014年7月30日
以下の事項は、弊社の一般的な製品の方向性に関する概要を説明するものです。
また、情報提供を唯一の目的とするものであり、いかなる契約にも組み込むことは
できません。以下の事項は、マテリアルやコード、機能を提供することをコミットメン
ト(確約)するものではないため、購買決定を行う際の判断材料になさらないで下さ
い。オラクル製品に関して記載されている機能の開発、リリースおよび時期につい
ては、弊社の裁量により決定されます。
OracleとJavaは、Oracle Corporation 及びその子会社、関連会社の米国及びその他の国における登録商標です。文中
の社名、商品名等は各社の商標または登録商標である場合があります。
2
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ストレージを取り巻く環境
爆発的に増加するデータ
40,000EB
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
1,200EB
(出典) IDC Document 1414_v3: THE DIGITAL UNIVERSE IN 2020: Big Data,
Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East, 2012
ストレージを取り巻く環境
本当に使われていますか?
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
アクセスがない
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
90日
(出典) IDC Document 1414_v3: THE DIGITAL UNIVERSE IN 2020: Big Data,
Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East, 2012
ストレージを取り巻く環境
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
効率的に管理
テープに対する誤解??
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
データの長期保存は必要だが、
101010
01010010
101100111
110101010
1011111101
なぜ今さらテープ?
テープは遅くて、面倒なのでは・・・
失敗事例 : ???社
2012某日
サーバーメンテナンス用のスクリプトで、対象外のサーバーのデータを消去。
データ復元不可。
ユーザー自身のバックアップからのリストアが必要に。
ベンダー任せのユーザーは、データ喪失。
【教訓】 損害賠償でお金は入っても、失われたデータは戻ってこない
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成功事例 : 某IT企業
ソフトウェア・バグにより、データ・ロストが発生し、顧客のメールデータを損失する事故がありました。
オンライン上のストレージは影響を受けてしまっている為、オフラインのテープから、当該ロストデータ
をリストアし、mailサービスを継続する事が可能でした。
テープがオフラインであるので、ソフトウェアのバグによる影響が無くデータは保護されました。
某社・データセンター(YouTube)
http://www.youtube.com/watch?v=1SCZzgfdTBo#t=2m56s
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テープに対する5つの大きな誤解
• 誤解①:テープはディスクよりも費用が掛かる
–
実はテープはディスクよりもテラバイト単価が安く、エネルギー消費も少なくて、運用費も安く抑えられる!
• 誤解②:テープの初期費用は安くても、運用管理を考えるととても高い
–
データ・モビリティグループの調査によると、SATAディスクを基本としたシステムは、同じくLTOテープを基本とした構成と比較して
、7年間でTCOが11倍となると報告されている!
• 誤解③:テープは過去の遺物であり、遅過ぎてデータセンターでは使われない
–
ほとんどのエンタープライズ組織はテープを基盤においた階層化ストレージ戦略を採用しており、世界中のデータのほぼ半分近く
は磁気テープに保存されているのが実態である!
• 誤解④:テープは信頼性が低い
–
オラクルのテープ製品に関するビットエラー率(BER)は、その他エンタープライズ向けディスク製品のBERに対して4百万倍も高い
値に設定されている!
• 誤解⑤:テープはディスクよりもセキュリティのリスクが高い
–
9
テープは元々可搬性を想定した設計がなされているため、テープメディアが紛失することは予め想定内である。その結果、テープ
の暗号化技術は他の記憶メディアの暗号化技術よりも高度で先進性がある。テープの暗号化はテープドライブ側に実装されてい
るため性能劣化が認められない!
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テープに対する5つの大きな誤解①
誤解①:テープはディスクよりも費用がかかる
実はテープはディスクよりもテラバイト単価が安く、エネルギー消費も少なくて、運用費も安く抑えられる!
100000
 容量単価の進化
• しかも
 データ保管時の消
費電力はゼロ
 数十年単位での長
期保存も可能
10
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容量単価 ($/TB)
– ディスク ~ 20%/年
– テープ ~ 40%/年
10000
1000
100
Tape
Disk
10
Optical Blu-ray
MLC NAND Flash up to 4 bits/cell
1
2004
SLC NAND Flash
2006
2008
2010
2012
2014
2016
2018
Source: INSIC roadmap areal density projections translated into $/TB
テープに対する5つの大きな誤解②
誤解②:テープの初期費用は安くても、運用管理を考えるととても高い
SATAディスクを基本としたシステムとLTOテープを基本とした構成と比較しても、大幅にTCOが削減できる。
テープは
電力消費が
少ない!!
SANディスクシステム
高
5
年
間
の
ト
ー
タ
ル
コ
ス
ト
データの増大の伴い、容量不足、
性能の不足が問題になってくる。
新たなディスクの追加がコストを
増大させる
オンライン状態の為、常
に大容量の電力が消費
され続ける
NASディスクシステム
テープライブラリ
低
システムの初期投資
データの保管期間
11
データが増大しても次世代の
テープドライブを増設すれば、
そのまま利用できる為、小額
のコストで対応が可能
メインの電力消費はテープドライブを稼働
させる時のみで、ほとんどがアイドル状態
1年
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2年
3年
4年
5年
6年
テープに対する5つの大きな誤解③
誤解③:テープは過去の遺物であり、遅過ぎてデータセンターでは使われない
世界中のデータセンターでは、テープを基盤においた階層化ストレージ戦略を採用しており、
世界中のデータのほぼ半分近くは磁気テープに保存されているのが実態である!
世界中で創出されたデータの半分は、テープに保存されている。
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テープに対する大きな誤解 – 信頼性が低い?④
誤解④:テープは信頼性が低い
オラクルのテープ製品に関するビットエラー率(BER)は、その他エンタープライズ向けディスク製品の
BERに対しても桁違いの信頼性を保持している!
T10000D:
LTO5/LTO6
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1 x 10E19 bits
オラクルのストレージテック・テープ・アナリティックス・ソフトウェア
今までにない簡素なテープ管理手法
テープ・ストレージ管理を簡素にし、ライブラリー、ドライブ、メディア・エラーを削減するプロアクティブな手
法を提供します
 テープ管理を簡単にします

テープ・アナリティックスが、全ドライブ、全メディアをモニターします
ので、運用管理リソースを他の業務に割り当てることができます
 インテリジェントな分析アルゴリズム

オラクル独自のアルゴリズムが、信頼できるプロアクティブなヘルス・
チェック情報を提供します
 ユーザー・データを参照しないデータ収集法

テープ・アナリティックスは、ライブラリーを通じてデータ収集を行いま
すので、ユーザーの生データを参照することはありません
 拡張時のサポートもシンプル

モニタリング・アプリケーションは、シングル・インターフェイスで、小規
模な構成から、複数ライブラリーの大規模構成までサポートします
テープ・アナリティックスは、オラクル・ストレージテック・テープ・ライブラリー専用のツールです
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テープ・アナリティックスのユーザー・インターフェイス
問題デバイスの迅速
な特定
1
メディア、ドライブの
健康状態をダッシュ
ボード表示
2
健康状態の気にな
るドライブをドリルダ
ウン表示
3 関連するメディアの
VOLSERを特定し
即対応
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1
2
3
テープ・ストレージ環境の健康状態チェック
StorageTek Tape Analytics Health States
ドライブ、メディアの健康状態表示 :
• USE: 健康な状態
• MONITOR: 問題発生の可能性が初期段階にあるデバイ
ス
• EVALUATE: 問題発生の可能性が高いデバイス
• ACTION: 問題のあるデバイス
• UNKNOWN: テープ・アナリティックスの情報収集対象外
のデバイス
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テープに対する大きな誤解 – セキュリティが弱い?⑤
誤解⑤:テープはディスクよりもセキュリティのリスクが高い
テープは元々可搬性を想定した設計がなされているため、テープメディアが紛失することは予め想定内
である。 テープメディアはオフラインで保管される為、データの改ざんができない。 WORMメディアを使
用した場合は、オンライン上でも改ざんは不可能である。
WORM(Write Once, Read Many)を
サポートし、一度書き込まれた
データを編集、改ざん、消去がで
きない形態で保管が可能である。
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テープドライブでの圧縮、暗号化処理が可
能な為、サーバーへの負荷を軽減できる。
テープメディアを紛失しても暗号化されてい
る為、データー漏洩のリスクが極めて低い。
テープに対する大きな誤解 – 速度が遅い?
テープはディスクと同等以上の
パフォーマンスを実現している
光ディスク
DVD-ROM 16x
Blu-Ray 12x
LTO Ultrium 3
LTO Ultrium 4
LTO Ultrium 5
LTO Ultrium 6
T10000A/B
T10000C/D
TS1130
TS1140
3.5 HDD 7.2K rpm
3.5 HDD 10K rpm
3.5 HDD 15K rpm
SDD MLC
SDD SLC
テープ
HDD
SSD
0
18
100
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200
300
400
500
テープに対する大きな誤解 – 時代遅れ?
8 世代ロードマップも公開されていて将来も安心
100000
(現行)
 LTO-6 (非圧縮時)
 160MB/秒
 2.5TB/カートリッジ
900
転送速度 (非圧縮時, MB/s)
800
10000
容量 (GB)
 140MB/秒
 1.5TB/カートリッジ
容量 (非圧縮時, GB)
700
600
1000
500
400
300
100
200
100
10
0
LTO-1 LTO-2 LTO-3 LTO-4 LTO-5 LTO-6 LTO-7 LTO-8
19
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転送速度 (MB/s)
 LTO-5 (非圧縮時)
1000
LTO : 保証された技術
12.8 TB
8世代ロードマップ
• StorageTek LTO-6 Tape Drives
– 2.5 TB (非圧縮時)
– 6.25 TB (2.5:1 圧縮時)
– 非圧縮容量で LTO5 の66%増し
6.4 TB
– 非圧縮容量で LTO3 の213%増し
• StorageTek LTO-5 Tape Drives
– 1.5 TB (非圧縮時)
– 3 TB (2:1 圧縮時)
– 非圧縮容量で LTO4 の90%増し
2.5 TB
– 非圧縮容量で LTO3 の280%増し
1.5 TB
400GB
800GB
200GB
100GB
Transfer Rate
Generation
20
20MB/s
LTO1
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40MB/s
LTO2
80MB/s
LTO3
120MB/s
LTO4
140MB/s
LTO5
160MB/s
LTO6
315MB/s
LTO7
472MB/s
LTO8
T10000シリーズ・メディアの互換性
長期アーカイブを考慮したメディア互換コンセプト
T10000 T1 メディア
T10000A
Drive
T10000B
Drive
T10000C
Drive
Write
500 GB
BACK READ
BACK READ
BACK READ
21
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T10000 T2 メディア
Write
1 TB
T10000D
Drive
Write
5.5 TB
Write
8.5TB
21
画像データメディアとしての比較
媒体
転送速度
VTR
2時間
1倍速
XDCAM
2時間
2倍速
85時間
25倍速
T10K-D
166時間
44倍速
Blu-ray
2時間
2倍速
SATA
2TB
67時間
14倍速
LTO 6
22
HD画像保存
可能時間
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テープのアドバンテージ







23
大容量、高速化
LTO5 : 1.5TB(非圧縮時), 140MB/sec
LTO6 : 2.5TB(非圧縮時), 160MB/sec
T10000C : 5TB(非圧縮時), 252MB/sec
T10000D:8TB(非圧縮時),252MB/sec
容量単価
消費電力
容量拡張の容易性
メディアの互換性(3世代Read/2世代Write)
ロードマップ(LTO8, T10000Gen5)
長期保管(BaFe)
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オラクル・テープドライブ比較表
T10000D
T10000C
LTO-6
LTO-5
up to 8.5 TB
up to 5.5 TB
up to 2.5 TB
up to 1.5 TB
252 MB/sec
252 MB/sec
160 MB/sec
140 MB/sec
16 Gb FC, 10 Gb FCoE
4 Gb FC, FICON
8 Gb FC, 6 Gb SAS
8 Gb FC, 6 Gb SAS
Yes
Yes
No
No
32
32
16
16
2GB
2GB
1GB (IBM), 512MB (HP)
1GB (IBM), 512MB (HP)
Reuse T10000 T2 Media at 8.5TB
Read T10000A, T10000B,
T10000C Data
Read T10000A,
T10000B Data
New Media at 2.5TB
Read LTO-4, LTO-5 Data
New Media at 1.5TB
Read LTO-3, LTO-4 Data
Yes
No
No
Yes
Aramid
No
PEN
No
PEN
Yes
BaFe
Vendor Dependent
BaFe (IBM), MP (Others)
Vendor Dependent
MP
Yes
(62% of Tape Head Market)
No
No
Capacity
Native Sustained Data Rate
Interface Options
Dual Heads
Channels
Internal Buffer
Media Investment Protection
Tape Guiding on Non-Magnetic Side
Highest Dimensional Stability Tape Substrate
Highest Stability Magnetic Tape Particles
In-House Recording Head Design
and Manufacturing
24
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24
Oracle StorageTek テープラインナップ
エントリークラスからエンタープライズクラスまで
SL8500
SL3000
SL150
最大容量 : 29.6 PB (非圧縮時)
スロット数 : 205-5,925
ドライブ数 : 1-56 ドライブ
最大スループット : 48 TB / 時(非圧縮時)
最大容量 : 500PB (非圧縮時)
スロット数 :1,448-100,880
ドライブ数 : 1-640 ドライブ
最大スループット : 553 TB / 時(非圧縮時)
LTO/T10000
Open/MF接続
最大容量 : 750TB (非圧縮時) LTO/T10000
スロット数 : 30-300
Open/MF接続
ドライブ数 : 1-20 ドライブ
最大スループット : 11.5TB / 時(非圧縮時)
LTO
Open接続
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LTO
T10000
Oracle Tape 製品ロードマップ
SL8500
1.8 – 3.0 Exabyte Capacity
5 Year Trajectory
Tape Capacity
12 - 20x
Archive Capacity
18 - 30x
SL8500
800 PB Capacity
SL8500
T10000D
500 PB Capacity
8.5TB Capacity
SL8500
100 PB Capacity
T10000C
T10000B
5.5 TB Capacity
1 TB Capacity
2010
26
2011
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2012
2013
2014
2015
26
殆どアクセスがないデータのみを管理
<Insert Picture Here>
LTFSによるアーカイブ
殆ど使用しないデーターだが、削除する事が許されないデータ、長期間の保管が必要なデータ等、ディスク内に
長期間、ディスクの中に保管する必要が無い要件の仕様のデータを扱う場合、最初からテープへ保存する事が
最も効率の良いストレージ管理です。
LTFSは、USBメモリをPCへ接続したときのようなイメージで、ユーザーからLTOカートリッジへアクセスする事が可能
で、専用のバックアップソリューションやアーカイブソリューションを介在せずデータをアーカイブできます。
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LTFSとは?
ドラッグ&ドロップでファイルをテープに(移動)保存させるツール
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LTFS (Linear Tape File System)
•
LTFS : Linear Tape File System
- OSに対して、テープをディスクやUSBメモリのように見せることが可能なファイルシステ
ム
- ファイルを“階層化ディレクトリ構造”でテープに格納
- ファイルのメタデータを、テープ・パーティションの先頭に格納データ本体は、別のパーテ
ィションに格納
•
LTFSのフォーマット仕様で、テープ上のデータ構造を定義
•
サーバに導入された、LTFSのオープンソース・クライアント・ソフトウェアが、
テープへの読み書きを、LTFSフォーマットで行う
•
LTFSフォーマットでテープに書き出されたデータは、特別なアプリケーション
(バックアップ・ソフトウェア等)なしで、読み出しが可能
29
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LTFS OE(Linear Tape File System Open Edition)
•
Linear Tape File System (LTFS)
 テープの為のファイルシステム
 テープメディア上のファイルに直接アクセス(USB,ディスク等のアクセス方法と同様)
 テープ to テープ、テープ to ディスクでドラッグ&ドロップでファイルコピー
• Oracle’s StorageTek LTFS の特徴
 HP, IBMのLTO-5/6 および Oracle StorageTek T10000C/Dをサポート
–
http://oss.oracle.com/projects/ltfs/
*オラクルのLTFSは、オープン・ソースとしての提供になり、上記オラクルのサイトよりダウンロード可能です。
*オラクルのLTFSのサポートOSは、 Oracle Enterprise Linux Server Edition です 。
30
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LTFS LE(Linear Tape File System Library Edition)
TAPE NAS With StorageTek LTFS, Library Edition
User 1
User 2
POSIX /
CIFS
Interface
User 3
User 8
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LTFS-LE
Software
. INDEX
..
INDEX 1
FILES
INDEX 2
INDEX 3
LTFS-LE
Server
User 4
31
ファイルインデックスとLTFS
テープに保存される
LTFS-LEアプリケーションの中に
保存されたすべてのファイル・
インデックスリスト
ACSLS
Server
SL3000
1-8 Drives

考慮すべき事

ユーザーが使用できるドライブ数の限界

最適なパフォーマンスを得る為に、各ユーザー専用にアサインさせるテープドライブ

LFFS-LEサーバで制御できるテープドライブ数は、1台から8台

ユーザーが増加した場合は、優先順位を決める事が必要
SL150、
ACSLS
管理端末
LTFS-LE
管理端末
File Server
STA
管理端末
Ethernet
ACSLS Server
LTO5FC
SL150
32
LTO5FC
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LTFS-LE Server
FC Switch
STA Server
LTFSのマウント
SMB(CIFS)でのマウント
• Windowsクライアントはネットワークドライブ、LinuxクライアントはSMBでのネットワークマウン
トとなります
– Windowsの場合、「 (例)¥¥servername.domain¥share 」でネットワークドライブとしてマウント
– Linuxの場合、SMBクライアントをインストール後、「(例)mount -t cifs //LTFSLE-server.domain.com/LTFSLE
/mnt/LTFSLE -orw,noacl,rsize=1048576,wsize=1048576」にmountコマンドでマウントします
Windowsのイメージ
Linuxのイメージ
# ls /mnt/LTFSLE
LOST+FOUND+VOLUMES S50348 TTC063
保持されているIndex情報を
元に、各LTOカートリッジが
フォルダとして見えます
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LTFSのマウント
Index情報
• LTFS-LEサーバで管理されているIndex情報を元に、ドライブにカートリッジが装填されていなく
ても、ファイルリストを表示することができます。
• 通常のWindowsエクスプローラでの操作と同じく、クライアントとLTFS環境でファイル操作すること
が可能です。操作後、ドライブがビジーでなければ、カートリッジが装填され、処理が開始します。
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LTFSのマウント
タイムアウトの制御(Windows)
この例では、タイムアウトを1200秒(20
分)とし、ライブラリ制御やメディア制御
に十分な時間を確保します。
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Demo Video
• SL150・カートリッジの見え方・動き(4:56)
• カートリッジが入った状態での操作(2:51)
• カートリッジからカートリッジへのコピー(3:49)
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ボリューム管理の留意点
容量不足時の書き込み処理について
• カートリッジ毎にWatermark設定を行い、それ以上の容量が書き込まれないように
管理する必要がございます
– Watermarkは、4GB以上で設定する必要がございます
– 残量がWatermark未満となったカートリッジは、データの書き込み・更新を行うことができません
• データ更新は、Copy On Write仕様で実行されるために更新も行うことができません
– 残量がWatermark以上ある状態で、それ以上の書き込みを行った場合は、Tape of End に到達した
時点で書き込みエラーとなります
• 事前の容量不足は通知されません。
カートリッジの冗長化
• LTFSはカートリッジを二重書きする機能は有しておりません
– 2回の書き込み処理を行うことでカートリッジを複製する必要があります
• 複製されたカートリッジを他拠点に運送することで災害対策とすることも可能
• LTFS Open Edition(ライブラリを使用しない構成)を他拠点に配置することでデータの復元も安価で容易
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長期保管
HWリプレース時
• カートリッジのみを新環境に移し、メディアのメタデータを新環境のLTFSサーバに
読み込ませることで移行することが可能です(方式1)
– 新旧LTFSバージョンやテープドライブが、旧環境のメディアをサポートしている必要があります
• LTOの場合、2世代前までReadが可能です
• T10000シリーズは、全世代でReadが可能です(現時点のT10000A~T10000Dは対応)
• 新旧LTFS環境をLANで接続し、ネットワーク経由でファイルコピーすることで移行
することが可能です(方式2)
– 転送時にクライアントを経由するため、新旧相互のLTFSバージョンやテープドライブの仕様を意識す
る必要がありません
• LTO→T10000シリーズへの移行も可能
• 容量効率の高い新環境への移行となるため、カートリッジ数を抑えた移行が可能
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