記憶域レプリカを実装する

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データの可用性は、ビジネスの継続のために重要です。従来、ストレージの回復性を向上させるには、ハイエンドハードウェアに依存する、コストのかかるベンダー固有のソリューションが必要でした。記憶域レプリカでは、この依存関係が排除され、コスト効率に優れた、ハードウェアに依存しない高可用性およびディザスターリカバリー機能が提供されます。

記憶域レプリカとは

記憶域レプリカは、高可用性またはディザスターリカバリーのために、スタンドアロンサーバーまたはクラスター化されたサーバーに存在するボリューム間で、一方向のレプリケーションを可能にする Windows Server のテクノロジです。

記憶域レプリカでは、NTFS 形式または ReFS 形式のボリュームがソースに 2 つとレプリケーション先に 2 つ必要となります。各ペアはそれぞれデータとレプリケーションのログに使用されます。各ペアは、サイズとパフォーマンスの特性が一致している必要があります。ソースデータのボリュームは "プライマリ" と呼ばれ、レプリケーション先のボリュームは "セカンダリ" と呼ばれます。これらのボリュームがホストされているサーバーによって、レプリケーションパートナーシップが形成されます。このようなパートナーシップには複数のデータボリュームを含めることができますが、それらのすべてで同じログボリュームが使用されます。各サーバーと、レプリケーションパートナーシップの一部であるそのすべてのボリュームによって、レプリケーショングループが構成されます。

重要

他のワークロードにはログボリュームを使用しないでください。

記憶域レプリカの機能

記憶域レプリカの主な機能は次のとおりです。

ブロックレベルのレプリケーション。ブロックレベルのレプリケーションでは、ファイルのロックが発生する可能性はありません。
簡潔さ。 Windows Admin Center を使用すると、2 つのサーバー間のレプリケーションパートナーシップを作成するプロセスをガイドに従って実行できます。ストレッチクラスターを展開するには、フェールオーバークラスターマネージャーベースのウィザードを使用できます。
物理サーバーと仮想マシンのサポート。記憶域レプリカのすべての機能は、仮想ゲストベースとホストベースの両方の展開で使用できます。これは、Windows 以外の仮想化プラットフォームまたはパブリッククラウドで実行されている場合でも、ゲストでデータボリュームをレプリケートできることを意味します。
SMB 3.0 の使用。記憶域レプリカは SMB 3.x に依存しています。 SMB マルチチャネルや SMB ダイレクトなどの SMB の高度な特性はすべて、記憶域レプリカで使用できます。
セキュリティ。記憶域レプリカには、パケット署名、AES-128-GCM の完全データ暗号化、サードパーティの暗号化アクセラレーションのサポート、事前認証整合性による中間者攻撃の防止など、さまざまなセキュリティメカニズムが備わっています。また、記憶域レプリカでは、ノード間のすべての認証で Kerberos AES256 に依存しています。
ハイパフォーマンスな初期同期。記憶域レプリカでは、シードされた初期同期がサポートされます。初期同期では、バックアップまたはリムーバブルメディアを使用して、ソースボリュームからターゲットにデータのサブセットをコピーする処理が行われます。この方法では、初期レプリケーションは 2 つのボリュームの間の差分のみで構成されるため、初期同期の期間が短縮され、帯域幅の使用が限定されます。
整合性グループ。書き込み順序によって、SQL Server などのアプリケーションの書き込みが、ソースボリュームとレプリケートされたボリュームで同じ順序で実行されることが保証されます。
委任された管理。レプリケートされたノード全体に管理者レベルのアクセス許可を付与することなく、レプリケーションを管理するためのアクセス許可を委任できます。
ネットワーク制約。レプリケートされたボリューム間に複数のネットワークパスがある場合は、指定されたネットワークアダプターを使用するように、記憶域レプリカのトラフィックを構成できます。これにより、運用環境のワークロードに対するレプリケーショントラフィックの潜在的な影響を最小限に抑えることができます。
仮想プロビジョニング。記憶域スペースダイレクトに仮想プロビジョニングを実装するオプションがあり、初期レプリケーションの時間を最小限に抑えることができます。

前提条件

記憶域レプリカを使用するための前提条件は次のとおりです。

レプリケートされたボリュームをホストするサーバーは、同じ AD DS フォレストまたは信頼された AD DS フォレストのメンバーである必要があります。
各サーバーには、少なくとも 2 GB の RAM と 2 つの CPU コアが必要です。
各サーバーでは、Windows Server 2019 Datacenter または Windows Server 2016 Datacenter エディションが実行されている必要があります。 Windows Server 2019 Standard エディションを使用することもできますが、そのような構成では、サイズが最大 2 テラバイト (TB) の 1 つのボリュームのレプリケーションがサポートされます。
RDMA が推奨されますが、各サーバーには同期レプリケーション用のギガビットイーサネットアダプターが少なくとも 1 つ必要です。
次の設定のソースサーバーとレプリケーション先のサーバーの 2 つのボリュームセット (1 つはデータ用でもう 1 つはログ用)。
- ディスクは、マスターブートレコード (MBR) ではなく、GUID パーティションテーブル (GPT) として初期化する必要があります。
- ボリュームは ReFS または NTFS でフォーマットされている必要があります。
- データボリュームのサイズとセクターのサイズが一致している必要があります。
- ログボリュームのサイズとセクターのサイズが一致している必要があります。
- ログボリュームには、データボリュームよりも高速なストレージを使用する必要があります。
- ログボリュームは、他のワークロードには使用しないでください。
レプリケートされるボリュームをホストするサーバー間の、インターネット制御メッセージプロトコル (ICMP) を使用した双方向接続、SMB (ポート 445 と SMB ダイレクト用のポート 5445)、Web サービスマネジメント (WS MAN) (ポート 5985)。
入出力書き込みワークロードに対応するために十分な帯域幅のサーバー間のネットワークと、同期レプリケーションの実装時のラウンドトリップ待ち時間が 5 ミリ秒未満であること。

注意

記憶域レプリカを使用して Windows Server オペレーティングシステムのボリュームをレプリケートすることはできません。

注意

これらの要件が満たされていることを確認するには、Windows PowerShell コマンドレット Test-SRTopology を使用します。このツールは、Windows Server の記憶域レプリカ管理ツール機能の一部です。

Windows PowerShell を使用して記憶域レプリカを実装する

記憶域レプリカの実装を自動化するには、次の Windows PowerShell ベースの手順を使用します。

Test-SRTopology コマンドレットを使用して、ソースとレプリケーション先のボリュームが記憶域レプリカの要件を満たしているかどうかを判別します。最初に IgnorePerfTests パラメーターを指定して、要件のみのモードでこのコマンドレットを使用します。これに成功した場合は、次の例のように、IgnorePerfTests パラメーターを指定せずに、パフォーマンス評価モードでコマンドレットを再実行します。
```
Test-SRTopology -SourceComputerName 'SEA-SVR1.contoso.com' -SourceVolumeName S: -SourceLogVolumeName L: -DestinationComputerName 'SEA-SVR2.contoso.com' -DestinationVolumeName S: -DestinationLogVolumeName L: -DurationInMinutes 1 -ResultPath C:\Temp
} -Authentication Credssp -Credential $cred
```
SEA-SVR1 の C:\temp フォルダーに格納されているテストの結果を確認し、対処する必要がある問題がないことを確認します。
New-SRPartnership コマンドレットを使用し、ソースとレプリケーション先のディスク、ログ、クラスター名、およびオプションでログのサイズを指定して、記憶域レプリカのパートナーシップを作成します。
```
New-SRPartnership -SourceComputerName 'SEA-SVR1' -SourceRGName 'RG01' -SourceVolumeName S: -SourceLogVolumeName L: -DestinationComputerName 'SEA-SVR2' -DestinationRGName 'RG02' -DestinationVolumeName S: -DestinationLogVolumeName L:
```

デモンストレーション

次のビデオでは、Windows PowerShell を使用して記憶域レプリカを実装する方法について説明します。

このプロセスの主な手順は次のとおりです。

AD DS 環境を作成します。それぞれ 4 つのデータディスクを持つ 2 つのドメインメンバーサーバーと、Windows 10 が実行される管理ワークステーションを含む、単一ドメインの AD DS フォレストを作成します。
各ドメインメンバーサーバーで、ソースとレプリケーション先のディスクを初期化し、それぞれに ReFS 形式のボリュームを作成してドライブ文字を割り当てます。ドメインメンバーサーバーで、サーバーマネージャーを使用して、ソースとレプリケーション先のディスクを初期化し、それぞれに ReFS 形式のボリュームを作成してドライブ文字を割り当てます。
各ドメインメンバーサーバーで CredSSP を有効にします。 Windows PowerShell を使用して、2 つのドメインメンバーサーバーで CredSSP を有効にします。
2 つのドメインメンバーサーバー間に記憶域レプリカを構成します。 Windows PowerShell を使用して、2 つのドメインメンバーサーバー間に記憶域レプリカを構成します。
記憶域レプリカの構成を検証します。 Windows PowerShell を使用して、記憶域レプリカの構成を検証します。

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