アプリケーション データ用のスケールアウト ファイル サーバーの概要Scale-Out File Server for application data overview

適用先:Windows Server 2019、Windows Server 2016、Windows Server 2012 R2、Windows Server 2012Applies to: Windows Server 2019, Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012

Scale-Out ファイルサーバーは、ファイルベースのサーバーアプリケーション記憶域で継続的に使用可能なスケールアウトファイル共有を提供するように設計されています。Scale-Out File Server is designed to provide scale-out file shares that are continuously available for file-based server application storage. スケールアウト ファイル共有では、同じクラスターの複数のノードから同じフォルダーを共有できる機能が提供されます。Scale-out file shares provides the ability to share the same folder from multiple nodes of the same cluster. このシナリオでは、スケールアウト ファイル サーバーの計画および展開方法に焦点を当てます。This scenario focuses on how to plan for and deploy Scale-Out File Server.

クラスター化されたファイル サーバーを展開および構成するには、次のいずれかの方法を使用します。You can deploy and configure a clustered file server by using either of the following methods:

  • アプリケーションデータのスケールアウトファイルサーバー このクラスター化されたファイルサーバー機能は、Windows Server 2012 で導入されました。 Hyper-v 仮想マシンファイルなどのサーバーアプリケーションデータをファイル共有に格納し、記憶域ネットワークと同等の信頼性、可用性、管理容易性、高パフォーマンスを実現することができます。Scale-Out File Server for application data This clustered file server feature was introduced in Windows Server 2012, and it lets you store server application data, such as Hyper-V virtual machine files, on file shares, and obtain a similar level of reliability, availability, manageability, and high performance that you would expect from a storage area network. すべてのファイル共有が、すべてのノードで同時にオンラインになります。All file shares are simultaneously online on all nodes. このタイプのクラスター化されたファイル サーバーに関連付けられたファイル共有はスケールアウト ファイル共有と呼ばれます。File shares associated with this type of clustered file server are called scale-out file shares. これはアクティブ - アクティブと呼ばれることもあります。This is sometimes referred to as active-active. Hyper-V over SMV (サーバー メッセージ ブロック) または Microsoft SQL Server over SMB を展開する場合は、このファイル サーバーの種類を使用することをお勧めします。This is the recommended file server type when deploying either Hyper-V over Server Message Block (SMB) or Microsoft SQL Server over SMB.
  • 一般的な使用のためのファイルサーバー これは、フェールオーバークラスタリングの導入以降、Windows Server でサポートされていたクラスター化されたファイルサーバーの継続です。File Server for general use This is the continuation of the clustered file server that has been supported in Windows Server since the introduction of Failover Clustering. このタイプのクラスター化されたファイル サーバーと、そのクラスター化されたファイル サーバーに関連付けられたすべての共有は、一度に 1 つのノードでオンラインになります。This type of clustered file server, and therefore all the shares associated with the clustered file server, is online on one node at a time. これはアクティブ - パッシブまたはデュアル アクティブと呼ばれることもあります。This is sometimes referred to as active-passive or dual-active. このタイプのクラスター化されたファイル サーバーに関連付けられたファイル共有はクラスター化されたファイル共有と呼ばれます。File shares associated with this type of clustered file server are called clustered file shares. 情報ワーカーのシナリオを展開する場合は、このファイル サーバーの種類を使用することをお勧めします。This is the recommended file server type when deploying information worker scenarios.

シナリオの説明Scenario description

スケールアウト ファイル共有では、クラスターの複数のノードから同じフォルダーを共有できます。With scale-out file shares, you can share the same folder from multiple nodes of a cluster. たとえば、サーバーメッセージブロック (SMB) スケールアウトを使用している4ノードのファイルサーバークラスターがある場合、Windows Server 2012 R2 または Windows Server 2012 を実行しているコンピューターは、4つのノードのいずれからでもファイル共有にアクセスできます。For instance, if you have a four-node file server cluster that is using Server Message Block (SMB) Scale-Out, a computer running Windows Server 2012 R2 or Windows Server 2012 can access file shares from any of the four nodes. これは、新しい Windows Server のフェールオーバー クラスタリング機能と Windows ファイル サーバー プロトコル SMB 3.0 の機能を使用することで実現されます。This is achieved by leveraging new Windows Server Failover Clustering features and the capabilities of the Windows file server protocol, SMB 3.0. ファイル サーバー管理者は、スケールアウト ファイル共有と継続的に使用可能なファイル サービスをサーバー アプリケーションに提供し、オンラインにするサーバーを増やすだけで要求の増大に迅速に対応することができます。File server administrators can provide scale-out file shares and continuously available file services to server applications and respond to increased demands quickly by simply bringing more servers online. これらすべては運用環境で実行することができ、サーバー アプリケーションにとっては完全に透過的です。All of this can be done in a production environment, and it is completely transparent to the server application.

スケールアウト ファイル サーバーにより提供される主な利点は次のとおりです。Key benefits provided by Scale-Out File Server in include:

  • アクティブ/アクティブファイル共有Active-Active file shares. すべてのクラスターノードは、SMB クライアント要求を受け入れてサービスを提供できます。All cluster nodes can accept and serve SMB client requests. ファイル共有コンテンツをすべてのクラスター ノードから同時にアクセス可能にすることにより、SMB 3.0 クラスターおよびクライアントは連携して、計画的なメンテナンスやサービスの中断を伴う予期しない障害の間に、代わりのクラスター ノードへの透過フェールオーバーを提供します。By making the file share content accessible through all cluster nodes simultaneously, SMB 3.0 clusters and clients cooperate to provide transparent failover to alternative cluster nodes during planned maintenance and unplanned failures with service interruption.
  • 帯域幅の増加Increased bandwidth. 最大共有帯域幅は、すべてのファイルサーバークラスターノードの合計帯域幅です。The maximum share bandwidth is the total bandwidth of all file server cluster nodes. 以前のバージョンの Windows Server とは異なり、合計の帯域幅は、1 つのクラスター ノードの帯域幅には制限されなくなりました。制約は、補助記憶域システムの機能によって定義されます。Unlike previous versions of Windows Server, the total bandwidth is no longer constrained to the bandwidth of a single cluster node; but rather, the capability of the backing storage system defines the constraints. ノードを追加することで合計の帯域幅を増大することができます。You can increase the total bandwidth by adding nodes.
  • ダウンタイムなしの CHKDSKCHKDSK with zero downtime. Windows Server 2012 の CHKDSK は、ファイルシステムが修復のためにオフラインになる時間を大幅に短縮するために大幅に拡張されています。CHKDSK in Windows Server 2012 is significantly enhanced to dramatically shorten the time a file system is offline for repair. クラスター化共有ボリュー ム (CSV) はオフライン フェーズを排除することで、これをさらに一歩進めます。Clustered shared volumes (CSVs) take this one step further by eliminating the offline phase. CSV ファイル システム (CSVFS) は、ファイル システムでハンドルを開いたまま、アプリケーションに影響を与えることなく、CHKDSK を使用できます。A CSV File System (CSVFS) can use CHKDSK without impacting applications with open handles on the file system.
  • クラスター化共有ボリュームキャッシュClustered Shared Volume cache. Windows Server 2012 の Csv では、読み取りキャッシュのサポートが導入されており、仮想デスクトップインフラストラクチャ (VDI) などの特定のシナリオでパフォーマンスを大幅に向上させることができます。CSVs in Windows Server 2012 introduces support for a Read cache, which can significantly improve performance in certain scenarios, such as in Virtual Desktop Infrastructure (VDI).
  • 管理が簡単 になります。Simpler management. Scale-Out ファイルサーバーを使用して、スケールアウトファイルサーバーを作成し、必要な Csv およびファイル共有を追加します。With Scale-Out File Server, you create the scale-out file servers, and then add the necessary CSVs and file shares. 個別のクラスター ディスクを持つ複数のクラスター化されたファイル サーバーを作成し、それぞれのクラスター ノードでのアクティビティを保証する配置ポリシーを開発する必要がなくなりました。It is no longer necessary to create multiple clustered file servers, each with separate cluster disks, and then develop placement policies to ensure activity on each cluster node.
  • Scale-Out ファイルサーバークライアントの自動再バランシングAutomatic rebalancing of Scale-Out File Server clients. Windows Server 2012 R2 では、自動再調整によって、スケールアウトファイルサーバーのスケーラビリティと管理容易性が向上します。In Windows Server 2012 R2, automatic rebalancing improves scalability and manageability for scale-out file servers. SMB クライアント接続は (サーバーごとではなく) ファイル共有ごとに追跡され、クライアントは、ファイル共有で使用されるボリュームへのアクセスに優れたクラスター ノードにリダイレクトされます。SMB client connections are tracked per file share (instead of per server), and clients are then redirected to the cluster node with the best access to the volume used by the file share. これにより、ファイル サーバー ノード間のリダイレクト トラフィックが減少し、効率性が向上します。This improves efficiency by reducing redirection traffic between file server nodes. クライアントがリダイレクトされるのは、初期接続の後、クラスター記憶域が再構成された場合です。Clients are redirected following an initial connection and when cluster storage is reconfigured.

このシナリオの内容In this scenario

スケールアウト ファイル サーバーの展開に役立つ次のトピックを紹介します。The following topics are available to help you deploy a Scale-Out File Server:

スケールアウト ファイル サーバーを使用する場合When to use Scale-Out File Server

ファイルを開く、ファイルを閉じる、新しいファイルを作成する、既存のファイル名を変更するなどのメタデータ操作がワークロードにより大量に生成される場合には、スケールアウト ファイル サーバーを使用しないでください。You should not use Scale-Out File Server if your workload generates a high number of metadata operations, such as opening files, closing files, creating new files, or renaming existing files. 一般的なインフォメーション ワーカーでは大量のメタデータ操作が生成されます。A typical information worker would generate a lot of metadata operations. スケールアウト ファイル サーバーが提供するスケーラビリティや簡潔さに注目している場合、およびスケールアウト ファイル サーバーでサポートされるテクノロジを必要としている場合にのみ、スケールアウト ファイル サーバーを使用してください。You should use a Scale-Out File Server if you are interested in the scalability and simplicity that it offers and if you only require technologies that are supported with Scale-Out File Server.

次の表は、SMB 3.0 の機能、共通 Windows ファイル システム、ファイル サーバー データ管理テクノロジ、および一般的なワークロードを示しています。The following table lists the capabilities in SMB 3.0, the common Windows file systems, file server data management technologies, and common workloads. テクノロジがスケールアウト ファイル サーバーでサポートされているかどうか、また、従来のクラスター化されたファイル サーバー (汎用のファイル サーバーとも呼ばれます) が必要かどうかも確認できます。You can see whether the technology is supported with Scale-Out File Server, or if it requires a traditional clustered file server (also known as a file server for general use).

テクノロジ領域Technology Area 機能Feature 汎用のファイル サーバー クラスターGeneral Use File Server Cluster スケールアウト ファイル サーバーScale-Out File Server
SMBSMB SMB 継続的可用性 (\*)SMB Continuous Availability (\*) はいYes はいYes
SMBSMB SMB マルチチャネルSMB Multichannel はいYes はいYes
SMBSMB SMB ダイレクトSMB Direct はいYes はいYes
SMBSMB SMB 暗号化SMB Encryption はいYes はいYes
SMBSMB SMB 透過フェールオーバーSMB Transparent failover はい (継続的な可用性が有効な場合)Yes (if continuous availability is enabled) はいYes
ファイル システムFile System NTFSNTFS はいYes NANA
ファイル システムFile System 弾性ファイルシステム (ReFS)Resilient File System (ReFS) 記憶域スペースダイレクトで推奨Recommended with Storage Spaces Direct 記憶域スペースダイレクトで推奨Recommended with Storage Spaces Direct
ファイル システムFile System クラスターの共有ボリューム ファイル システム (CSV)Cluster Shared Volume File System (CSV) NANA はいYes
ファイルの管理File Management BranchCacheBranchCache はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management データ重複除去 (Windows Server 2012)Data Deduplication (Windows Server 2012) はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management データ重複除去 (Windows Server 2012 R2)Data Deduplication (Windows Server 2012 R2) はいYes はい (VDI のみ)Yes (VDI only)
ファイルの管理File Management DFS 名前空間 (DFSN) ルート サーバーのルートDFS Namespace (DFSN) root server root はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management DFS 名前空間 (DFSN) フォルダー ターゲット サーバーDFS Namespace (DFSN) folder target server はいYes はいYes
ファイルの管理File Management DFS レプリケーション (DFSR)DFS Replication (DFSR) はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management ファイル サーバー リソース マネージャー (画面とクォータ)File Server Resource Manager (Screens and Quotas) はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management ファイル分類インフラストラクチャFile Classification Infrastructure はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management ダイナミック アクセス制御 (要求ベースのアクセス、CAP)Dynamic Access Control (claim-based access, CAP) はいYes いいえNo
ファイルの管理File Management フォルダー リダイレクトFolder Redirection はいYes 推奨されませんNot recommended
ファイルの管理File Management オフライン ファイル (クライアント側キャッシュ)Offline Files (client side caching) はいYes 推奨されませんNot recommended
ファイルの管理File Management 移動ユーザー プロファイルRoaming User Profiles はいYes 推奨されませんNot recommended
ファイルの管理File Management ホーム ディレクトリHome Directories はいYes 推奨されませんNot recommended
ファイルの管理File Management 作業フォルダーWork Folders はいYes いいえNo
NFSNFS NFS サーバーNFS Server はいYes いいえNo
アプリケーションApplications Hyper-VHyper-V 推奨されませんNot recommended はいYes
アプリケーションApplications Microsoft SQL ServerMicrosoft SQL Server 推奨されませんNot recommended はいYes

*Windows Server 2019 では、 hyper-v 構成の SMB ループバック継続的可用性 (CA) を使用できます。* SMB loopback Continuous Availability (CA) in hyper-converged configurations is available in Windows Server 2019.

注意

フォルダーリダイレクト、オフラインファイル、移動ユーザープロファイル、またはホームディレクトリによって、継続的に使用可能なファイル共有を使用する場合に、ディスクにすぐに書き込む必要がある (バッファリングなしで) 大量の書き込みが生成されます。汎用のファイル共有と比較すると、パフォーマンスが低下します。Folder Redirection, Offline Files, Roaming User Profiles, or Home Directories generate a large number of writes that must be immediately written to disk (without buffering) when using continuously available file shares, reducing performance as compared to general purpose file shares. また、継続的に使用可能なファイル共有にもファイル サーバー リソース マネージャー、および Windows XP を実行している PC との互換性がありません。Continuously available file shares are also incompatible with File Server Resource Manager and PCs running Windows XP. また、ユーザーが共有へのアクセスを失った後、オフラインファイルがオフライン3-6 モードに移行しないことがあります。これにより、オフラインファイルの Always Offline モードをまだ使用していないユーザーに不満が生じる可能性があります。Additionally, Offline Files might not transition to offline mode for 3-6 minutes after a user loses access to a share, which could frustrate users who aren't yet using the Always Offline mode of Offline Files.

実際の適用例Practical applications

スケールアウト ファイル サーバーは、サーバー アプリケーション記憶域に最適です。Scale-Out File Servers are ideal for server application storage. スケールアウト ファイル共有にデータを格納できるサーバー アプリケーションの例をいくつか次に示します。Some examples of server applications that can store their data on a scale-out file share are listed below:

  • インターネット インフォメーション サービス (IIS) Web サーバーは、Web サイトの構成とデータをスケールアウト ファイル共有に格納できます。The Internet Information Services (IIS) Web server can store configuration and data for Web sites on a scale-out file share. 詳細については、共有構成に関するページを参照してください。For more information, see Shared Configuration.
  • Hyper-V は、構成およびライブの仮想ディスクをスケールアウト ファイル共有に格納できます。Hyper-V can store configuration and live virtual disks on a scale-out file share. 詳細については、「Hyper-V over SMB の展開」を参照してください。For more information, see Deploy Hyper-V over SMB.
  • SQL Server は、ライブ データベース ファイルをスケールアウト ファイル共有に格納できます。SQL Server can store live database files on a scale-out file share. 詳細については、「SQL Server をストレージ オプションとして SMB ファイル共有にインストールする」を参照してください。For more information, see Install SQL Server with SMB file share as a storage option.
  • Virtual Machine Manager (VMM) は、ライブラリ共有 (仮想マシン テンプレートと関連ファイルを含む) をスケールアウト ファイル共有に格納できます。Virtual Machine Manager (VMM) can store a library share (which contains virtual machine templates and related files) on a scale-out file share. ただし、ライブラリサーバー自体を Scale-Out ファイルサーバーにすることはできません。スタンドアロンサーバーまたは Scale-Out ファイルサーバークラスターの役割を使用しないフェールオーバークラスター上にある必要があります。However, the library server itself can't be a Scale-Out File Server—it must be on a stand-alone server or a failover cluster that doesn't use the Scale-Out File Server cluster role.

スケールアウト ファイル共有をライブラリ共有として使用する場合は、スケールアウト ファイル サーバーと互換性があるテクノロジのみを使用できます。If you use a scale-out file share as a library share, you can use only technologies that are compatible with Scale-Out File Server. たとえば、スケールアウトファイル共有でホストされているライブラリ共有をレプリケートするために DFS レプリケーションを使用することはできません。For example, you can't use DFS Replication to replicate a library share hosted on a scale-out file share. また、スケールアウト ファイル サーバーに最新のソフトウェア更新プログラムがインストールされていることも重要です。It's also important that the scale-out file server have the latest software updates installed.

スケールアウト ファイル共有をライブラリ共有として使用するには、最初に、ローカル共有を備えた、または共有なしのライブラリ サーバー (おそらく仮想マシン) を追加します。To use a scale-out file share as a library share, first add a library server (likely a virtual machine) with a local share or no shares at all. 次に、ライブラリ共有を追加するときに、スケールアウトファイルサーバーでホストされているファイル共有を選択します。Then when you add a library share, choose a file share that's hosted on a scale-out file server. この共有は、VMM で管理する必要があります。また、ライブラリ サーバー専用として作成されていなければなりません。This share should be VMM-managed and created exclusively for use by the library server. さらに、スケールアウト ファイル サーバーには必ず最新の更新プログラムをインストールします。Also make sure to install the latest updates on the scale-out file server. VMM ライブラリサーバーおよびライブラリ共有の追加の詳細については、「 vmm ライブラリへのプロファイルの追加」を参照してください。For more information about adding VMM library servers and library shares, see Add profiles to the VMM library. ファイル サービスおよび記憶域サービスの現在使用可能な修正プログラムの一覧については、マイクロソフト サポート技術情報の記事 2899011 を参照してください。For a list of currently available hotfixes for File and Storage Services, see Microsoft Knowledge Base article 2899011.

注意

インフォメーション ワーカーなど、一部のユーザーに対する負荷は、パフォーマンスにより大きな影響を与えます。Some users, such as information workers, have workloads that have a greater impact on performance. たとえば、ファイルを開く、閉じる、新しいファイルを作成する、既存のファイルの名前を変更するなどの操作を複数のユーザーが行うと、パフォーマンスに影響を及ぼします。For example, operations like opening and closing files, creating new files, and renaming existing files, when performed by multiple users, have an impact on performance. 継続的な可用性によってファイル共有が有効になっている場合は、データの整合性が確保されますが、パフォーマンス全体にも影響します。If a file share is enabled with continuous availability, it provides data integrity, but it also affects the overall performance. 継続的な可用性では、スケールアウト ファイル サーバーのクラスター ノードでの障害発生時に整合性を確保するために、ディスクに対するデータの書き込みが必要です。Continuous availability requires that data writes through to the disk to ensure integrity in the event of a failure of a cluster node in a Scale-Out File Server. このため、ファイル サーバーに大きなファイルを複数コピーすると、継続的に使用可能なファイル共有のパフォーマンスが大幅に低下する場合があります。Therefore, a user that copies several large files to a file server can expect significantly slower performance on continuously available file share.

このシナリオに含まれている機能Features included in this scenario

次の表で、このシナリオに含まれる機能を紹介すると共に、それをシナリオに活かす方法について説明します。The following table lists the features that are part of this scenario and describes how they support it.

機能Feature このシナリオのサポート方法How it supports this scenario
フェールオーバー クラスタリングFailover Clustering スケールアウトファイルサーバーをサポートするために、フェールオーバークラスターによって Windows Server 2012 には、分散ネットワーク名、Scale-Out ファイルサーバーリソースの種類、クラスターの共有ボリューム (CSV) 2、Scale-Out ファイルサーバーの高可用性の役割という機能が追加されました。Failover clusters added the following features in Windows Server 2012 to support scale-Out file server: Distributed Network Name, the Scale-Out File Server resource type, Cluster Shared Volumes (CSV) 2, and the Scale-Out File Server High Availability role. これらの機能の詳細については、「 Windows Server 2012 でのフェールオーバークラスタリングの新機能 [リダイレクト]」を参照してください'。For more information about these features, see What's New in Failover Clustering in Windows Server 2012 [redirected].
サーバー メッセージ ブロックServer Message Block SMB 3.0 では、スケールアウトファイルサーバーをサポートするために、SMB 透過フェールオーバー、SMB マルチチャネル、および SMB ダイレクトの、Windows Server 2012 に次の機能が追加されました。SMB 3.0 added the following features in Windows Server 2012 to support scale-Out File Server: SMB Transparent Failover, SMB Multichannel, and SMB Direct.

Windows Server 2012 R2 での SMB の新機能と変更された機能の詳細については、「 Windows server の smbの新機能と変更された'」を参照してください。For more information on new and changed functionality for SMB in Windows Server 2012 R2, see What's New in SMB in Windows Server.

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