【図解】RAIDグループ/LUN/ボリューム/パーティションの違いと各メリット,ディスクとドライブの違いについて

ディスクとドライブの違い

ディスクはメディア(記憶する本体)、ドライブはそのメディアを駆動(ドライブ)して読み書きを行う装置を意味します(昔はハードディスクドライブもドラム式でリムーバブルなもの、容量追加ができるものでした)。

RAIDグループとは

RAIDグループとは、サーバ内の複数のドライブを、サーバ内の『RAIDコントローラ』によって束ねたものです。OSから見たときこのRAIDグループを1つの物理ディスクとして認識します。このRAIDグループを管理する主体はRAIDコントローラになります。

LUN(Logical Unit Number)とは

LUN(読み方:えるゆーえぬorるん)とは、「SCSIコマンド」というディスクドライブ接続インタフェース規格の論理層で使われる、ディスクの論理識別番号です。

SCSI規格は「物理層(コネクタやケーブル)」と「論理層(電気信号の解釈=SCSIコマンド」がセットで定められていますが、このセットのものは今は使われていません。

SCSI規格に替わるものとして今の主流は SAS や SATA、USB、ファイバチャネル、Ethernet(FCoEやiSCSI)が使われていますが、これらの論理層は今も変わらずSCSIコマンドが使われています

初期のSCSIはSCSI IDが0~7までしか値が取れず、さらに7はホストバスアダプタ(HBA)に予約されているため、SCSIデバイスは7つまでしか接続できませんでした(初期SCSIは数珠繋ぎ接続)。この制約を拡張するため、LUNが作られました。LUNでは1つのSCSI-IDにつき8つのユニットを作れるため、7*8=56台のSCSIデバイスを接続できるようになりました。

LUNのメリット

今時は数珠繋ぎにすることは無いのですが、大容量ストレージを論理的に分割するときにはLUNが使われます

一般的なサーバのRAIDコントローラだと、価格低減のために「パリティ計算を一度に行えるHDDの数に制限があり、本数を超えると2回計算が走る」といった構成になっています。そのため、推奨本数が決まっていますが、大容量ストレージ用のRAIDコントローラは、1つのRAIDグループに参加させるHDDの数に制限が無いことが多いです。そのため、1つの大容量のRAIDグループを、外部からSCSIで接続してくるサーバに提供ができるのです。

ですが、それをまるまる1つで提供してしまうと、負荷分散が行えず非効率ですので、LUNで分割することによって、マルチパスによる負荷分散を行わせることができます

ストレージ側ではSP(Storage Processor)を2つ用意し、SP#1はLUN#0がPrimaryでLUN#1がSecondary、SP#2は逆にLUN#1がPrimaryでLUN#0がSecondary、といった構成を取ります。そしてサーバ側では用途に応じてSCSIコマンドによりLUN#0とLUN#1を分けて呼び出すので、負荷分散させることができます。

LUNの管理主体はSCSIコマンドを受けるストレージ側です。

ボリュームとは

RAIDグループ、もしくはLUNを用途に応じて使いやすい単位に分割できます。LUNにも同じ効果はあるのですが、前述の通り、LUNは負荷分散としての意味合いが強いです。

ボリュームの管理主体もやはりストレージ側です。

LUNとボリュームを使った具体例(仮想サーバ+共有ストレージ)

LUNとボリュームの具体的な例として、仮想サーバ2台と共有ストレージを使って、以下のVM6台を構築するケースを考えます。

  • 共有ファイルサーバ(Windows) : 1台
  • メールサーバ(Linux) : 1台
  • 共有ファイルサーバ認証用AD DC(Windows) : 2台
  • メールサーバ認証用LDAPサーバ(Linux) : 2台

ファイルサーバとメールサーバのデータ領域はそれぞれ容量を2TBに制限します。また、これらの領域はストレージアクセスが集中するため、別のLUNに所属させて負荷分散を図ります。VMのOSイメージ領域は均等に3台ずつに分け、同様に別のLUNに所属させて負荷分散させます。

パーティションとは

OSから見て1つのドライブデバイスを認識している際に、そのドライブを分割し、その中で容量制限ができます。

通常はCドライブで1つのHDD、Dドライブでも1つのHDDが必要になりますが、パーティションを使えば1つのHDDを2つに論理的に分割し、1つのHDDでCドライブとDドライブの両方を作ることができます。

RAIDグループやLUNにおける、ボリュームと同じような位置付けですが、それと異なるのは、管理主体が(ストレージではなく)OSであることです。

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Comment

  1. より:

    勉強させていただいてます。
    よけいなお世話かもしれませんが、”LUN分割による負荷分散”の図で、緑の吹き出しの右側のLUN#0がLUN#2になってます。

    • nesuke より:

      あさん
      コメント、ご指摘ありがとうございます。図解と名乗る以上、図に間違いがあるのは良くないですので余計なんてことは全然無いです。とても助かります。修正させて頂きました。
      今後とも当サイトを宜しくお願い致します。