ホストベースレプリケーション:その概要と主要ソフトウェアベンダー

Host-Based Replication

主なデータレプリケーションプロセスには、以下の3つがあります。

  1. アレイベースのレプリケーション
  2. ネットワークベースのレプリケーション
  3. ホストベースのレプリケーション

ここでは、これら3つの方式の中で最もシンプルかつ機動性に優れたプロセスである、「ホストベース・レプリケーション」について解説します。

ホストベース・レプリケーションとは、あるサイトから指定されたターゲットの場所へとデータを複製するプロセスであり、NAS、DAS、SANといったあらゆるタイプのストレージに対応しています。

複製対象となるサーバーには、ファイルシステム・フィルタドライバ(レプリケーション・エージェント)がインストールされます。

このエージェントは、ストレージ・システムへのI/Oトラフィックを監視・処理し、そのデータを複製先へと転送します。本ソフトウェアは、OSや仮想マシン内にローカルにインストールして導入することが可能です。

ホストベースのレプリケーションメカニズムは、他のレプリケーション技術とどのように異なるのでしょうか?

組織にとって、データフローを途切れさせることなく、一貫したセキュリティを維持し続けることは極めて重要です。ホストベースのレプリケーションソフトウェアには通常、データ圧縮、暗号化、スロットリング(帯域制御)、およびフェイルオーバーといった機能も備わっています。

他のデータレプリケーション手法と比較して、ホストベースのレプリケーションは比較的低コストであり、その導入プロセスもよりシンプルです。

災害発生後も業務への影響を最小限に抑えたいと考える組織にとって、ホストベースのレプリケーションソフトウェアを採用することは、極めて合理的な選択と言えます。

ホストベースのレプリケーションは、特定のストレージ製品に依存しない「ストレージ非依存型」の手法であり、サーバー側のリソースを利用して動作します。これに対し、他の2つのデータレプリケーション手法である「アレイベース」および「ネットワークベース」はOSに依存しない「OS非依存型」であるという特徴を持っていますが、これはホストベースのレプリケーション手法には見られない特性です。

さらに、ホストベースの実装は、サーバーのCPU処理に対して少なからずオーバーヘッド(負荷)を発生させます。こうした理由から、トランザクション処理量が極めて多い業務要件を持つ企業においては、ホストベースのレプリケーションはあまり好まれない傾向にあります。

なぜSMBにとってホストベースレプリケーションが重要なのでしょうか?

ホストベースのレプリケーションは、特に中小企業(SMB)にとって極めて有用なツールです。その理由は、サーバー台数が少ないうちは、プロセスの監視やサポートの提供が比較的容易であるためです。しかし、ノード数が増加するにつれて、そのスケーラビリティ(拡張性)の確保が課題となります。

ホストベースのレプリケーションを実行するには、送信元および送信先のストレージデバイスが、いずれも稼働状態にある必要があります。さらに、アレイベースやネットワークベースのレプリケーションとは異なり、ウイルス感染、リソース不足、およびアプリケーション障害の影響を受けやすいという側面もあります。

インストールが容易で、低コスト、シンプルさ、そしてカスタマイズ性の高さから、ホストベースレプリケーションは中小企業(SMB)において最も広く採用されているレプリケーション方式となっています。

一方、ネットワークベースレプリケーションは、ホストベースレプリケーションに比べてコストと処理の複雑さが著しく高いため、同様のメリットは得られていません。

ホストベースレプリケーションは、中小企業にエンタープライズレベルのデータ保護と災害復旧機能を提供しながら、サイトコストを最小限に抑えます。

ホストベースレプリケーションエージェントは各サーバーにインストールして管理する必要があるため、サーバー数の多いネットワークでは拡張性に劣ります。

ホストベース・レプリケーション・ソフトウェア・ベンダー

ホストベースのレプリケーション製品を評価する際には、既存のバックアップインフラを考慮に入れる必要があります。

バックアップアプリケーションのベンダー各社が、自社の製品スイートにレプリケーションを活用したデータ保護機能を追加する、という傾向が見られます。

彼らはレプリケーションを、単体製品としてではなく、あくまでも自社のバックアップスイートに含まれる機能の一つとして位置づけています。実際、大半のバックアップソフトウェアベンダーは、すでに自社製品向けのホストベース・レプリケーション・オプションを提供しています。

SIOS DataKeeper

SIOS Technology(SteelEye DataKeeper)は、手頃な価格で提供されるホストベースのレプリケーションソリューション・プロバイダーです。物理環境、仮想環境、そしてクラウド環境において、リアルタイムでのデータレプリケーションおよび保護機能を提供する、軽量なソフトウェア製品です。

インストール手順は極めてシンプルで、LANおよびWAN経由での迅速なレプリケーションを、最小限のネットワーク帯域幅で実現します。データレプリケーションがアプリケーションサーバーやネットワークのパフォーマンスに与える影響を、最小限に抑えるよう設計されています。

Veritas Volume Replicator

Veritas社が提供するホストベースのレプリケーション製品であるVVRは、基本的にはVxVM(ストレージ管理システム)の追加オプションとして位置づけられています。

Veritas Volume Replicatorは、同期レプリケーションおよび非同期レプリケーションという、両方のレプリケーションモードに対応しています。

VVRへの理解をさらに深めるため、その構成要素について詳しく見ていきましょう。

– レプリケートボリュームグループ(RVG):RVGは、実質的にはボリュームのグループ、すなわちレプリケーションの対象となるデータを指します。

– ストレージレプリケータログ(SRL):これは、プライマリ側からセカンダリ側へ送信されるべき、あらゆる操作(書き込み処理)の連鎖によって構成されるログです。

– レプリケーションリンク:プライマリ側のRVGとセカンダリ側のRVGの間で、書き込み処理を正しく対応付けるための各種属性の集合です。

– データ変更マップ:SRL(ストレージレプリケータログ)に過負荷が生じた際、ビットマップを作成することで書き込み処理の追跡を行うための機能です。

– レプリケートデータセット(RDS):プライマリ側にある複数のRVGを、それぞれに対応するセカンダリ側のRVGと関連付けて管理するための概念です。

vSphere Replication

vSphere Replicationは、ホストベースのレプリケーションシステムの一つです。このレプリケーションシステムは、VMware vCenter ServerおよびVMware vSphere Web Clientと連携して動作します。

VVRとは異なり、vSphere Replicationは単一のレプリケーションモード、すなわち仮想マシンの「非同期レプリケーション」のみを提供します。

vSphere Replicationの利点の一つは、ストレージの種類を問わないという点です。仮想ストレージであれ、従来の物理ストレージであれ、どちらでも利用可能です。

以下に、主な機能と利点をいくつかご紹介します。

  • vSphere Web Clientと連携しているため、システムの監視について懸念する必要はありません。
  • データ保護および復旧の管理は、同一サイト内だけでなく、異なるサイト間においても一元的に行えます。
  • 仮想マシンのオペレーティングシステム(OS)に依存しません。

vSphere Web Clientは、基本的に仮想マシン(VM)のレプリケーションプロセスを構成する役割を担います。この設定が完了すると、vSphere Replicationがソースマシンとターゲットマシンの同期を開始します。

両マシンの同期にかかる時間は、レプリケーション対象となるデータ量によって大きく左右されます。この同期プロセスでは、転送用に仮想マシンディスクの複製が作成されます。

初期同期が確立された後は、レプリケーション対象データの継続的な追跡が行われます(これは「軽量デルタ同期」と呼ばれます)。

現在、ホストベースのデータレプリケーションは、多くの企業にとってデータ保護および災害復旧(DR)戦略における極めて重要な要素となっています。

データレプリケーションに関して、より高度で多機能な選択肢が数多く登場している今日においても、ホストベースの手法は、その導入の容易さ、他システムとの統合のしやすさ、そしてコスト効率の高さから、依然として広く活用されているデータソリューションであり続けています。