[AWSマイスターシリーズ]AWS Storage Gateway

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AWSマイスターシリーズ
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AWS Storage Gateway
2013.05.15
ソリューションアーキテクト
北北迫清訓
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Agenda
! AWSストレージサービス
! AWS Storage Gatewayとは
! Gatewayタイプの特徴
! AWS Storage Gateway利利⽤用⼿手順
! AWS Storage Gateway Tips
! プライシングモデル
! まとめ

AWSストレージサービス
S3
安価かつ⾼高い耐久性を持つオンライ
ンストレージサービス
Glacier
超安価かつ⾼高い耐久性を持つコールド
ストレージサービス
StorageGateway
オンプレミス環境と連携したバックアッ
プクラウドストレージサービス
EBS
仮想サーバ(EC2)にマウントできる共
有ディスクサービス

AWS Storage Gatewayとは

AWS Storage Gateway
! オンプレミス環境と連携したデータバックアップおよび
クラウドストレージを提供するサービス
オンプレミス環境クラウド環境
iSCSI接続
アプリサーバ
連携
バックアップ
（Gateway-‐‑‒Stored Volumes）
容量量拡張
仮想アプライアンス
ローカルストレージクラウドストレージ
(Gateway-‐‑‒Cached Volumes)
2種類の連携モードを提供

AWS Storage Gateway
! AWS Storage Gateway利利⽤用領領域
• オンプレ環境のバックアップストレージとして
• ファイルコピー、統合バックアップSWのD2D先
• BCP対策として、AWS上でのリストア可能
• オンプレ AWS環境での⼤大容量量オンラインストレージとして
• ファイルサーバなどの⼤大容量量ストレージ
• データバックアップの⾃自動化
• オンプレからAWSへのデータ移⾏行行ツールとして

仮想アプライアンス要件
! AWS Storage Gatewayは仮想アプライアンスとして、
VMWareおよびMicrosoft Hyper-‐‑‒V上で動作
オンプレミス環境
CPU4つ以上のVirtual Core
Memory7.5GB以上
HDD75GB以上 (StorageGW⽤用)
ClientWindows2008/7, Redhat 5iSCSI
iSCSI
イニシエータ
Linuxサーバ
イニシエータ
Windowsサーバ
AWS Storage Gateway要件
ハイパーバ
イザー
VMWare ESXi 4.1 / 5.0
Microsoft Hyper-‐‑‒V 2008 R2
LAN
ローカルストレージ
Internet
クラウドストレージ

データの保管ストレージ
! データの保管先に、安価かつ耐久性の⾼高いAmazon
S3(Simple Storage Service)を使⽤用
安価なストレージ
(⽉月額 1GB / 約10円〜～)

セキュア
(厳重に管理理されたDC/全て暗号化通信)
容量量無制限
(キャパシティプラニング不不要)

⾼高い堅牢牢性
(99.999999999%
3拠点以上への⾃自動複製)
S3にデータを格納することで、
データの外部保管先としても利利⽤用可能

Gatewayタイプの特徴

AWS Storage Gatewayタイプ
! Gateway-‐‑‒Stored Volumes
! Gateway-‐‑‒Cached Volumes

Gateway-‐‑‒Stored Volumes
! オンプレミス環境のデータをAmazon S3にバックアッ
プし、DRを実現
• オンプレのVolume Storageの複製(バックアップ)を⾃自動的に実施
• 更更新データは⾮非同期でAWSに転送
• オンプレ側のStorage Gatewayへリストア、もしくはAWS上でEBS
ディスクへのデータの展開も可能
Gateway-‐‑‒Stored
Volumes
DAS/SAN接続
Volume Storage
(ローカルアクセス⽤用)
Upload Buffer
(転送⼀一時格納⽤用)
転送
格納
パターン１
リストア
パターン2
リストア
AWS側で復復旧
(DR)

Gateway-‐‑‒Stored Volumes
! Gateway-‐‑‒Stored Volumesの特徴
• Volume Storageは1Volume 1GB〜～1TBまで指定可能
• 1 Gatewayで最⼤大12個のVolume Storageを作成可能 (最⼤大
12TB)
• 接続元で1TB以上必要な場合は、複数のVolume StorageをSoftware RAID
で束ねることも可能。Snapshot取得時の整合性の担保するため書き込みを
停⽌止させることを推奨
• Volume Storage単位でS3上にEBS Snapshotを取得
• ESB Snapshotは差分で取得可能
• ⼿手動およびスケジューリングによるSnapshotの取得にも対応
• Upload Bufferは 1GB〜～2TBまで
• 書き込み容量量とAWSへのデータ転送速度度を基準に、Upload Bufferがあふれ
ないようにサイジング

Gateway-‐‑‒Cached Volumes
! Storage Gateway経由でAmazon S3を直接利利⽤用するこ
とで、堅牢牢性の⾼高い⼤大容量量ストレージを実現
• Storage Gateway経由で、S3をファイルシステムとして利利⽤用可能
• オンプレおよびAWSのEC2(仮想サーバ) 環境で利利⽤用可能
• アクセス頻度度の⾼高いデータは、キャッシュとしてローカルにも保持
• オンプレ側のStorage Gatewayへのリストア、もしくはAWS上のEC2
Gatewayへのリストアも可能
Gateway-‐‑‒Cached
Volumes
DAS/SAN接続
Cache Storage
(ローカルキャッシュ⽤用)
Upload Buffer
(転送⼀一時格納⽤用)
Internet接続
転送
格納
Volume Storage
⼤大容量量ストレージ
格納
リストア

! Gateway-‐‑‒Cached Volumesの特徴
• 1 Volume Storageは1GB〜～32TBまで指定可能
• Cache Storageは1Gateway 1GB〜～16TBまで指定可能
• 1 Gatewayで最⼤大20個、合計150TBまでのVolume Storageを作
成可能
• 接続元で32TB以上必要な場合は、複数のVolume StorageをSoftware RAID
で束ねることも可能。Snapshot取得時の整合性の担保するため書き込みを停
⽌止させることを推奨
• Volume Storage単位でS3上にSnapshotを取得
• Snapshotは差分で取得可能
• ⼿手動およびスケジューリングによるSnapshotの取得にも対応
• Upload Bufferは 1GB〜～2TBまで
• 書き込み容量量とAWSへのデータ転送速度度を基準に、Upload Bufferがあふれな
いようにサイジング

! EC2 Gateway
• Storage GatewayのGateway-‐‑‒Cached VolumeをAWS上で起動可能
• EC2でも⼤大容量量ボリュームが利利⽤用可能に
• EC2 Gatewayは下記のインスタンスタイプから選択可能
• Standard XLarge / High-‐‑‒Memory XLarge / High-‐‑‒Memory 2XLarge / High-‐‑‒Memory 4
XLarge / High-‐‑‒CPU Xlarge / M3 Extra Large / M3 Double Extra Large
• EC2 Gatewayのインスタンスイメージは AWS Marketplaceから起動
• EC2 Classic, VPCいずれにも対応


! オンプレミスとEC2 Gatewayとの⽐比較
機能オンプレミスEC2 Gateway
Gatewayの提供形態AWS Storage Gatewayコンソール
からOVAファイルをダウンロード
AWS MarketplaceからAMIをデプロ
イ
アーキテクチャーGateway-‐‑‒StoredおよびGateway-‐‑‒
Cachedのシナリオで利利⽤用可能
Gateway-‐‑‒Cachedでの利利⽤用が前提
GatewayへのログオンローカルのGatewayにログオンし
てメンテナンスタスクを実⾏行行可能
AWSサポートへのGatewayアクセス
を有効化することが可能
複数のネットワークIF対応⾮非対応

Snapshot
! Storage Gatewayは格納データのバックアップを
Snapshotとして取得することが可能
• Snapshotを取得することで、取得タイミングまでのデータ復復旧
が可能となる
• 2回⽬目以降降のSnapshotは差分のみを取得
! Storage GatewayのSnapshot
• ⼿手動もしくはスケジューリングでの取得が可能
• 取得はVolume単位
• Snapshot⾃自体もS3に格納される

AWS Storage Gateway利利⽤用⼿手順

オンプレミス Gateway
! オンプレミスGatewayの設定フロー
1. Gateway設定Wizardの起動
2. Hyper-‐‑‒Visorの選択およびVMイメージのDL
• VMWare ESXi
• Microsoft Hyper-‐‑‒V
3. Hyper-‐‑‒VisorへVMイメージのデプロイし、仮想環境の設定
4. Gatewayタイプの選択
• Gateway-‐‑‒Cached Volumes
• Gateway-‐‑‒Stored Volumes
5. Hyper-‐‑‒Visorでのディスク設定
– Cache StorageとUpload Buffer⽤用ローカルディスクの割り当て
– Volume StorageとUpload Buffer⽤用ローカルディスクの割り当て

オンプレミス Gateway
! オンプレミスGatewayの設定フロー
6. 【VMWareのみ】 Paravirtualizationの設定
• Guest OSのSCSI Controller TypeをParaVirtualに変更更

7. Gatewayのアクティベーション
• Hyper-‐‑‒Visor上でStorage Gatewayを起動しローカルIPアドレスを確認
• Storage Gateway WizardにローカルIPアドレスを⼊入⼒力力し、Activateを実⾏行行
8. Storage Gateway Volumeの作成
– ProvisionされているUpload BufferとCache Storage Diskの紐紐づけ
– Volume Storageの作成
– ProvisionされているUpload BufferとVolume Storage Diskの紐紐づけ
(作成VolumeごとにiSCSIのターゲットが⽣生成される)

EC2 Gateway
! EC2 Gatewayの設定フロー
1. Gateway設定Wizardの起動
2. Gateway AMIのLaunch
• MarketplaceよりEC2 Gatewayを起動
• EC2起動Wizardにて、Upload BufferとCache Storage⽤用のディスクを割り
当て
3. Gatewayのアクティベーション
• 起動されたEC2のPublic DNS名、EIP名、VPCのローカルIPアドレスのいず
れかを確認
• Storage Gateway Wizardに確認したIPアドレスを⼊入⼒力力し、Activateを実⾏行行

4. EC2 SecurityGroupの設定
• Port 80(HTTP設定⽤用), 3260(iSCSI接続⽤用), 22(AWS Support⽤用)の解放


EC2 Gateway
! EC2 Gatewayの設定フロー
5. AWSサポートアクセスの有効化(オプション)
• SSHが実⾏行行できる環境で以下のコマンドを実⾏行行
ssh
-‐i
IDENTITY_FILE
sguser@INSTANCE_IP_ADDRESS
grant-‐aws-‐support-‐access
6. Storage Gateway Volumeの作成
– ProvisionされているUpload BufferとCache Storage Diskの紐紐づけ
(作成VolumeごとにiSCSIのターゲットが⽣生成される)

iSCSI接続
! 接続先Storage Gatewayアドレスの確認
• Storage Gateway管理理画⾯面にて、接続するVolumeの「iSCSI Target
Info」タブより接続情報を確認
• VolumeごとにTarget Nameが設定される

iSCSI接続
! Windows
• レジストリのチューニング(iSCSI timeoutの変更更)
http://docs.aws.amazon.com/storagegateway/latest/userguide/
ConfiguringiSCSIClientInitiatorWindowsClient.ドキュメントURLhtml
• iSCSIイニシエータを利利⽤用してボリュームに接続
• ターゲットにStorage GatewayのHost IPを指定
ドキュメントURLGettingStartedAccessVolumes.html
! Red Hat
• iSCSIイニシエータを利利⽤用してボリュームに接続
• ターゲットにStorage GatewayのHost IPを指定
• iSCSI接続のパラメータをチューニング
ドキュメントURLConfiguringiSCSIClientInitiatorRedHatClient.html

Snapshot取得/設定
! ⼿手動取得
• Storage Gateway管理理画⾯面より、取得対象GatewayのVolumeを選択
し「Create Snapshot」ボタンを押下
• Navigationバーの「Snapshots」より取得したSnapshotが確認可能

Snapshot取得/設定
! スケジュール設定
• Storage Gateway管理理画⾯面より、取得対象Gatewayの「Snapshot
Schedules」タブを選択し、「Add/Modifiy Snapshot Schedule」を押下
• ポップアップ画⾯面にて、取得対象VolumeID、開始時間、取得間隔を指定
• 取得間隔は1,2,4,8,12,24時間ごと
を指定可能
• Navigationバーの「Snapshots」より
取得したSnapshotが確認可能

リストア
! Volumeのリストア
• Storage Gatewayのリストアは、Volume単位のリストアとなる
• 事前に取得したSnapshot IDを新規Volume作成時に指定することで、
Snapshotよりデータがリストアされた新規のVolumeが作成される
• iSCSIのTarget Nameが変更更されるため、接続クライアント側の設定変更更が
必要となる
• Snapshot IDの確認
• SnapshotIDを指定した新規Volmeの作成
• CapacityはSnapshotを取得し
た元のVolumeと同じ、もしく
は⼤大きいサイズを指定する必要
がある

AWS Storage Gateway Tips

Storage Gateway Tips
! AWSへのデータ転送⽅方式
• Upload Bufferにたまった更更新データをブロック単位で圧縮し、HTTPS
を利利⽤用しAWS側に転送
! セキュリティへの配慮
• AWSと各Gateway間のデータ転送はすべてSSLで暗号化
• クラウド側のデータはAES-‐‑‒256を⽤用いて暗号化
• iSCSIイニシエータは、CHAP(Challenge-‐‑‒Handshake Authentication
Protocol)にも対応し、暗号化認証が可能
! Storage Gatewayの⾃自動アップデート
• アップデートやパッチを⾃自動的にダウンロードし適⽤用
• メンテナンスウィンドウを指定可能

! Gatewayのネットワーク要件
• S3へのデータ転送、パッチの⾃自動ダウンロード等でGateway⾃自⾝身がイン
ターネットへのアクセスできる経路路が必要
• Management Console経由で設定を⾏行行うために、設定するクライアント
PCからGatewayに直接通信できる経路路が必要
• iSCSIで接続するサーバからローカルアドレスで接続できる通信経路路が必
要

! S3へのデータ通信のためのネットワークオプション
• オンプレミス Gateway
• ローカルプロキシサーバの指定可能(Local Consoleより)
• 複数NICの指定が可能
• EC2 Gateway
• PublicDNS名、EIPもしくはNATインスタンスを利利⽤用
• S3間の通信帯域の制限機能

! オンプレミス Storage Gateway ネットワーク構成パターン例例
• パターン1：インターネット経由
• パターン2：VPN接続経由
• パターン3：専⽤用線経由
Management
Console
管理理者
Local
network
サーバ
パターン1
Internet
Proxyサーバ
(環境により)
VPC
Proxyサーバ
(環境により)
パターン2
Internet
VPN
パターン3
Direct
Connect
(専⽤用線)

! EC2 Gateway ネットワーク構成パターン例例
• パターン1：EC2 Classic環境にデプロイ(サーバ間はPrivateIPで通信)
• パターン2：VPC環境にデプロイ
Management
Console
管理理者
Local
network
Internet
パターン1
VPC
Internet
VPN
パターン2
サーバ
EIP or
NAT経由
サーバ
EIP or
PublicDNS
PrivateIP
Direct
Connect
(専⽤用線)
EC2
Classic
PrivateIP

EC2 Gateway Tips
! AWS Marketplaceからの起動
• 「Launch with EC2 Console」からの起動を推奨
• EC2インスタンスの起動ウィザードに遷移するため、VPCサブネット、ボリューム指
定などきめ細かい設定が可能
• 「1-‐‑‒Click Launch」で起動した場合は、VPCが指定できないうえ、ボリューム
設定も個別に実施する必要がある

EC2 Gateway Tips
! ストレージボリューム
• Upload BufferおよびVolume StorageにEBSを指定可能
• EBSを選択した場合、Provisioned IOPSも選択可能
! インスタンスタイプ
• EBS Optimizedをサポートしているインスタンスタイプを選択した場
合は、EBS Optimized Instance も指定可能
! iSCSI接続
• サーバ間のiSCSI接続はEC2インスタンスのPrivate IPアドレスを使⽤用

EC2 Gateway Tips
! EC2 Classicでの起動
• セットアップ時のGatewayアドレスにはManagement Consoleを起動
している端末から通信できるPublic DNS名のアドレス部分もしくは割
り当てたEIPアドレスを指定

EC2 Public DNS: ec2-‐‑‒XXX-‐‑‒XXX-‐‑‒XXX-‐‑‒XXX.ap-‐‑‒northeast-‐‑‒1.compute.amazonaws.com

Gateway IPアドレス : XXX.XXX.XXX.XXX

• InstanceをStopした際、Private IPが変更更されるためiSCSIの接続アド
レスも変更更されることに注意

EC2 Gateway Tips
! VPC上での起動
• セットアップ時のGatewayアドレスにはManagement Consoleを起動
しているクライアント端末から通信できるPublic IPもしくは割り当て
たEIPアドレスを指定
• Private IPアドレスの固定化が可能なため、InstanceのStop/Startが
可能
• VPCのPrivate Subnet上にGatewayを起動する場合は、NATインスタ
ンスへのルーティングの事前設定が必須

サイジング Tips
! Upload Bufferのサイジング
• 1 GatewayでUpload Bufferが共有利利⽤用されることに注意
• Upload Bufferがあふれないよう、Gatewayへのデータの書き込み量量と、AWS
へのデータ転送速度度をもとに、Upload Bufferのサイジングを⾏行行う
• Upload Bufferがあふれた際、GatewayへのRead/Writeは⾏行行えるが、Writeされた情
報はAWS側に転送されないため注意が必要
• 計算式
書込みスループット転送スループット圧縮率率率総Write時間/⽇日
• Compression Factorは、通常のテキストデータであれば2:1、動画や画像などの圧縮
済みデータに関しては1:1になることが多い
• 最低150GBを指定することを推奨
• Gateway毎の最⼤大容量量は2TBのため、2TB以上必要な場合はGatewayを分離離


! Cache Storageのサイジング
• 1GatewayでCache Storageが共有利利⽤用されることに注意
• Upload Bufferより容量量を⼤大きくすることを推奨
• Gateway毎の最⼤大容量量は16TBのため、16TB以上必要な場合は
Gatewayを分離離
サイジング例例

• バックアップユースケース
• Upload Bufferの1.1倍の容量量を確保することを推奨
• その他のユースケース
• 合計Volume Storageサイズの20％、もしくはUpload Bufferの1.1倍の容
量量を確保することを推奨

! 容量量拡張
• Storage GatewayローカルのUpload BufferおよびCache Storage
に関しては、Onlineで新しいディスクデバイスを追加することで容
量量拡張が可能

• Gateway-‐‑‒StoredのVolume Storageに関しては、新しく容量量を増
加したディスクデバイスをGatewayに接続した後、Snapshot IDを
指定した新規Volume Storageの再作成が必要
• Target Nameが変更更されるため、クライアントからの再接続が必要
• Gateway-‐‑‒CachedのVolume Storageに関しては、新規で容量量を拡
張し、Snapshot IDを指定したVolume Storageの再作成が必要
• Target Nameが変更更されるため、クライアントからの再接続が必要
• 全て容量量の拡張のみ実施可能

! パフォーマンスチューニング
Gateway側
• ディスクの⾼高速化
• CPUリソースの追加
• Upload Bufferと各種Volume(Cache Storage/ Volume Storage)の物
理理ディスクを分ける
• Storage Gatewayホストの追加
クライアント側
• クライアントサーバとGateway間の通信帯域の増強
• CPUリソースの追加

環境監視
! CloudWatchを利利⽤用した環境監視
• Storage Gatewayのリソース監視はCloudWatchを利利⽤用してモニタリ
ングすることが可能
• クライアントとGateway間のパフォーマンス測定
スループットReadBytesもしくはWriteBytesのメトリックスにてSum値を秒間に変換する
ことで、bytes/秒のスループットを確認
レイテンシーReadTimeもしくはWriteTimeのメトリックスにてAverage値より指定Period
期間のレイテンシーを確認
IOPSReadBytesもしくはWriteBytesのメトリックスにてSample値を秒間に変換す
ることで、input, output/秒のIOPSを確認
• GatewayとAWS間のパフォーマンス測定
スループットCloudBytesDownloadもしくはCloudBytesUploadのメトリックスにてSum値
を秒間に変換することで、bytes/秒のスループットを確認
レイテンシーCloudDownloadLatencyメトリックスにてAverage値より指定Period期間のレ
イテンシーを確認

環境監視
• Upload Bufferのモニタリング
利利⽤用状況UploadBufferPercentUsed, UploadBufferUsed, UploadBufferFreeメトリッ
クスそれぞれのAverage値を基準に利利⽤用状況を確認
• Cache Storageのモニタリング
Cacheの利利⽤用状況CachePercentUsedとTotalCacheSizeメトリックスのAverage値より、実際の
Cache領領域の利利⽤用量量および利利⽤用率率率を確認
Cacheヒット率率率CacheHitPercentメトリックスのAverage値を確認
CacheHitPercentは⾼高いことが望ましい
Dirty率率率
(AWSへ未転送)
CachePercentDirtyメトリックスのAverage値を確認
CachePercentDirtyは低いことが望ましい
※CloudWatchのアラート機能を利利⽤用して、⼀一定閾値を超えた場合に
通知することも可能

リストア Tips
! Gateway-‐‑‒Stored Volume
• ローカルのStorage Gatewayにリストアする際は、Snapshotデー
タがローカルのVolume Storageにすべて転送されるため、リスト
ア時間およびデータ転送料料⾦金金が発⽣生
! Gateway-‐‑‒Cached Volume
• S3上のVolume StorageにSnapshotを展開する形となるため、即
座にリストア可能なうえ、ローカルのStorage Gatewayへのリス
トアの場合は、アクセスしない限りデータ転送料料⾦金金が発⽣生しない
! Multi Regionの利利⽤用
• Snapshotのリージョン間転送機能を利利⽤用することで、他リージョ
ンでのEBSへのリストア、もしくはGateway-‐‑‒Cached Volumeへの
リストアが可能

プライシング

AWS Storage Gateway Pricing
! Gateway料料⾦金金
価格
アクティベートした1ゲートウェイ毎$125/⽉月
※ Storage Gateway on EC2に関しては別途EC2インスタンスの時間
課⾦金金およびEBS容量量課⾦金金が発⽣生
! ストレージ料料⾦金金
Gatewayタイプ種別価格
Gateway-‐‑‒Storedスナップショット⽉月額料料⾦金金$0.100/GB
Gateway-‐‑‒CachedS3格納⽉月額料料⾦金金$0.100/GB
スナップショット⽉月額料料⾦金金$0.100/GB
! データ転送料料⾦金金

転送⽅方向価格
IN全てのデータ転送
「IN」
$0.000/GB
OUT
(オンプレ環境へ
のデータ送信)
最初の1GB/⽉月$0.000/GB
10TBまで/⽉月$0.201/GB
次の40TB/⽉月$0.158/GB
次の100TB/⽉月$0.137/GB
次の350TB/⽉月$0.127/GB
350TB/⽉月以上お問い合わせ
2013年年５⽉月時点の東京リージョン価格表
同⼀一リージョン内でのデータ転送は無料料
AWS Storage Gateway
60⽇日間無料料の
Free Tierもあります！

Appendix
! 参考資料料
• AWS Storage Gateway User Guide
WhatIsStorageGateway.html
• AWS Storage Gateway FAQ
http://aws.amazon.com/jp/storagegateway/faqs/
• AWS Storage Gateway価格
http://aws.amazon.com/jp/storagegateway/pricing/

ご参加ありがとう
ございました。

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