ローカル SSD の追加

ローカル SSD の追加

Compute Engine では、常に暗号化されるローカルなソリッドステートドライブ（SSD）のブロックストレージが仮想マシンインスタンスに提供されます。各ローカル SSD のサイズは 375 GB ですが、インスタンスごとに最大 8 個のローカル SSD デバイスを接続して、合計 3 TB のローカル SSD ストレージ容量を利用できます。オプションで、単一の論理ボリュームに複数のローカル SSD デバイスをフォーマットしてマウントすることができます。

永続ディスクとは異なり、ローカル SSD は、仮想マシンインスタンスをホストするサーバーに物理的に接続されます。この緊密な結合により、永続ディスクに比べて、優れたパフォーマンス、非常に高い 1 秒間の入力 / 出力オペレーション数（IOPS）、非常に低いレイテンシが実現されます。詳細は、永続ディスクとローカル SSD のパフォーマンスを参照してください。

ローカル SSD は、キャッシュ、処理空間、低価値データなどとして一時的に記憶する場合のみに適しています。ローカル SSD デバイスに重要なデータを保存する場合は、同じデータを、耐久性に優れたストレージオプションに格納する必要があります。

ローカル SSD を使用するインスタンスを停止すると再起動することはできません。ゲストオペレーティングシステムを介してローカル SSD を使用するインスタンスをシャットダウンすると、インスタンスを再起動することはできまず、ローカル SSD 上のデータは失われます。

ローカル SSD が冗長性または柔軟性の要件を満たさない場合は、ローカル SSD を他のインスタンスストレージオプションと組み合わせて使用できます。

始める前に

このガイドのコマンドラインの例を使用する場合、以下を行います。
1. gcloud コマンドラインツールの最新バージョンをインストールするか、最新バージョンに更新します。
2. デフォルトのリージョンとゾーンを設定します。
このガイドの API の例を使用する場合、API アクセスを設定します。
永続ディスクとローカル SSD の違いを確認してください。

ローカル SSD におけるデータ永続性の理解

ローカル SSD を使用してインスタンスを作成する前に、ローカル SSD のデータがどのようなイベントで保持され、どのようなイベントで回復不能になるかを理解する必要があります。

ローカル SSD 上のデータは、次のイベントを介してのみ存続します。

ゲストオペレーティングシステムを再起動した場合。
インスタンスをライブマイグレーション用に構成し、インスタンスにホストメンテナンスイベントが適用される場合。
ホストシステムにホストエラーが発生した場合、Compute Engine はローカル SSD データを保持しようと試みます。ただし、データの保持を試行できるのは、基礎となるドライブが 60 分以内に復旧した場合のみです。

ローカル SSD のデータは、次のイベントでは保持されません。

インスタンスを手動で終了した場合。
ゲストオペレーティングシステムをシャットダウンし、インスタンスを強制的に停止した場合。
インスタンスをプリエンプティブとして構成し、インスタンスにプリエンプション処理が適用される場合。
ホストメンテナンスイベントで終了するようにインスタンスを構成し、そのインスタンスにホストメンテナンスイベントが発生した場合。
ホストシステムにホストエラーが発生し、基礎となるドライブが 60 分以内に復旧しなかった場合。Compute Engine はローカル SSD のデータを保持しようと試みません。
ローカル SSD を、誤って到達不能になるような構成にした場合。
プロジェクト課金を無効にした場合。この場合、インスタンスは停止し、データが失われます。

ローカル SSD を使用するインスタンスを作成する

ローカル SSD は、仮想マシンインスタンスが実行している物理マシン上に配置されるので、インスタンス作成プロセスにおいてのみ作成できます。ローカル SSD を起動デバイスとして使用することはできません。

ローカル SSD を作成した後は、使用する前に、デバイスをフォーマットしてマウントする必要があります。

NVMe インターフェースまたは SCSI インターフェースを選択する

NVMe インターフェースまたは SCSI インターフェースを使用して、ローカル SSD をインスタンスに接続できます。NVMe と SCSI ドライバは、ほとんどの公開イメージに含まれています。ただし一部には、NVMe でインスタンスが最高のパフォーマンスを実現できるように最適化されたドライバが含まれているイメージや、SCSI インターフェースで最高のパフォーマンスを実現できるようにマルチキュー SCSI に対応しているイメージもあります。

NVMe 用に最適化された公開イメージ
- Ubuntu 14.04 LTS のイメージ ubuntu-1404-trusty-v20170110 以降またはイメージファミリー ubuntu-1404-lts
- Ubuntu 16.04 LTS のイメージ ubuntu-1604-xenial-v20170113 以降またはイメージファミリー ubuntu-1604-lts
- Ubuntu 17.10 イメージファミリー ubuntu-1710
- Ubuntu 18.04 LTS イメージファミリー ubuntu-1804-lts
マルチキュー SCSI 対応の公開イメージ
- Debian 9 Stretch イメージまたはイメージファミリー debian-9
- Ubuntu 14.04 LTS のイメージ ubuntu-1404-trusty-v20170807 以降またはイメージファミリー ubuntu-1404-lts
- Ubuntu 16.04 LTS のイメージ ubuntu-1604-xenial-v20170803 以降またはイメージファミリー ubuntu-1604-lts
- Ubuntu 17.10 イメージファミリー ubuntu-1710
- Ubuntu 18.04 LTS イメージファミリー ubuntu-1804-lts
- すべての Windows Server イメージ
- すべての SQL Server イメージ

必要に応じて、プロジェクトにインポートするカスタムイメージのマルチキュー SCSI を有効にできます。詳細についてはマルチキュー SCSI を有効にするをご覧ください。

ローカル SSD の作成

Google Cloud Platform Console、gcloud ツール、または API を使用して、ローカル SSD を使用するインスタンスを作成できます。

Console

GCP Console の [VM インスタンス] ページに移動します。
[VM インスタンス] ページに移動
[インスタンスを作成] をクリックします。
[新しいインスタンスの作成] ページで、インスタンス向けに希望するプロパティを入力します。

[管理、セキュリティ、ディスク、ネットワーク、単一テナンシー] を展開します。
[ディスク] をクリックし、[追加ディスク] の [新しいディスクを追加] をクリックします。
[名前] フィールドに、新しいディスクの名前を入力します。
[タイプ] として [ローカル SSD スクラッチディスク（最大 8 ディスク）] を選択します。
[完了] をクリックします。
[作成] をクリックしてインスタンスを作成します。
ローカル SSD を作成した後は、使用する前にデバイスをフォーマットしてマウントする必要があります。

gcloud

ローカル SSD が接続された仮想マシンインスタンスを作成するには、--local-ssd フラグを使用してインスタンスを作成する手順に従います。これにより、ローカル SSD デバイスが作成されて接続されます。複数のローカル SSD デバイスを作成するには、--local-ssd フラグをさらに追加します。必要に応じて、各 --local-ssd フラグにインターフェースとデバイス名の値を設定することもできます。

同様に、SCSI インターフェースを使用する 2 個のローカル SSD を含むインスタンスは次のようにして作成できます。

gcloud compute instances create example-instance \
    --machine-type n1-standard-8 \
    --local-ssd interface=[INTERFACE_TYPE] \
    --local-ssd interface=[INTERFACE_TYPE] \
    --image-project [IMAGE_PROJECT] \
    --image-family [IMAGE_FAMILY]

ここで

[INTERFACE_TYPE] は、このデバイスに使用するローカル SSD インターフェースです。ブートディスクイメージに最適化された NVMe ドライバがある場合は nvme を指定し、その他のイメージの場合は scsi を指定します。
[INSTANCE_NAME] は、新しいインスタンスの名前です。
[IMAGE_FAMILY] は、使用可能なイメージファミリーのいずれかです。
[IMAGE_PROJECT] は、イメージファミリーが属するイメージプロジェクトです。

必要に応じて、さまざまなデバイス用に nvme と scsi を組み合わせたものを使用した単一のインスタンスにローカル SSD デバイスを接続できます。nvme デバイスのパフォーマンスは、お使いのインスタンス用の起動ディスクイメージに対応して変わります。

ローカル SSD を作成した後は、使用する前に、デバイスをフォーマットしてマウントする必要があります。

API

API では、仮想マシンインスタンスを作成するときに、initializeParams プロパティを使用してローカル SSD デバイスを作成できます。次のプロパティも指定する必要があります。

diskType: ローカル SSD に設定します
autoDelete: true に設定します
type: SCRATCH に設定します

次のプロパティは、ローカル SSD インスタンスには設定できません。

diskName
sourceImage プロパティ
diskSizeGb

起動ディスクとローカル SSD デバイスを含むインスタンスを作成するリクエストのペイロードの例を次に示します。

{
   "machineType":"zones/us-central1-f/machineTypes/n1-standard-8",
   "name":"local-ssd-instance",
   "disks":[
      {
         "type":"PERSISTENT",
         "initializeParams":{
            "sourceImage":"projects/ubuntu-os-cloud/global/images/family/ubuntu-1604-lts"
         },
         "boot":true
      },
      {
         "type":"SCRATCH",
         "initializeParams":{
            "diskType":"zones/us-central1-f/diskTypes/local-ssd"
         },
         "autoDelete":true,
         "interface": "NVME"
      }
   ],
   "networkInterfaces":[
      {
         "network":"global/networks/default"
      }
   ]
 }

ローカル SSD を作成した後は、使用する前に、デバイスをフォーマットしてマウントする必要があります。

API でインスタンスを作成する方法について詳しくは、API リファレンスをご覧ください。

ローカル SSD デバイスをフォーマットしてマウントする

ローカル SSD デバイスを個別にフォーマットしてマウントする

ローカル SSD をインスタンスに接続する最も簡単な方法は、各デバイスを単一パーティションでフォーマットしてマウントすることです。または、複数のデバイスを単一の論理ボリュームに組み合わせることもできます。

Linux インスタンス

Linux インスタンスで新しいローカル SSD をフォーマットしてマウントします。必要に応じて任意のパーティションフォーマットと構成を使用できます。この例では、ext4 パーティションを 1 つだけ作成します。

[VM インスタンス] ページに移動します。
[VM インスタンス] ページに移動
新しいローカル SSD を接続したインスタンスの横にある [SSH] ボタンをクリックします。ブラウザが開き、インスタンスに対するターミナル接続が表示されます。
ターミナルで lsblk コマンドを使用して、マウントするローカル SSD の ID を確認します。SCSI モードのローカル SSD には、sdb といった標準の ID が割り当てられています。NVMe モードのローカル SSD には nvme0n1 といった ID が割り当てられています。
```
$ lsblk
```
```
NAME    MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda       8:0    0   10G  0 disk
└─sda1    8:1    0   10G  0 part /
nvme0n1 259:0    0  375G  0 disk
```
ローカル SSD を ext4 ファイルシステムでフォーマットします。次のコマンドを使用すると、ローカル SSD から既存のデータがすべて削除されます。
```
$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/[SSD_ID]
```
ここで、[SSD_ID] は、フォーマット対象のローカル SSD の ID です。
mkdir コマンドを使用して、デバイスをマウントできるディレクトリを作成します。
```
$ sudo mkdir -p /mnt/disks/[MNT_DIR]
```
ここで、[MNT_DIR] はローカル SSD をマウントするディレクトリです。
ローカル SSD をインスタンスにマウントします。必要に応じて、書き込みキャッシュのフラッシュを無効化すると、書き込みパフォーマンスを向上させることができます。ただし、無効化すると最大 2 秒間、キャッシュされたデータの書き込みの耐久性が低下する危険性があります。
```
$ sudo mount /dev/[SSD_ID] /mnt/disks/[MNT_DIR]
```
ここで
- [SSD_ID] は、マウントするローカル SSD の ID です。
- [MNT_DIR] は、ローカル SSD をマウントするディレクトリです。
デバイスに対する読み取り / 書き込みアクセス権を構成します。次の例では、デバイスへの書き込みアクセス権をすべてのユーザーに付与します。
```
$ sudo chmod a+w /mnt/disks/[MNT_DIR]
```
ここで、[MNT_DIR] はローカル SSD をマウントするディレクトリです。

任意で、ローカル SSD を /etc/fstab ファイルに追加して、インスタンスの再起動時にデバイスが自動的にマウントされるようにできます。このエントリは、インスタンスが停止または終了した場合、ローカル SSD 上のデータを保持しません。ローカル SSD データ永続性の詳細は、ローカル SSD データ永続性の理解を参照してください。

/etc/fstab ファイルの入力を指定する場合は、必ず nofail オプションを含め、ローカル SSD が存在しない場合でも、インスタンスの起動が継続できるようにします。たとえば、ブートディスクのスナップショットを取り、どのようなローカル SSD も接続しないで新しいインスタンスを作成した場合、インスタンスが起動プロセスを続行することができ、無期限に一時停止することはありません。Ubuntu 12.04 または Ubuntu 14.04 を実行している場合は、nobootwaitオプションではなく、nofail オプションを指定します。

/etc/fstab エントリを作成します。blkid コマンドを使用してデバイス上のファイルシステムの UUID を見つけ、/etc/fstab ファイルを編集してその UUID とマウントオプションが含まれるようにします。この手順は 1 つのコマンドで完了できます。次に例を示します。
```
$ echo UUID=`sudo blkid -s UUID -o value /dev/disk/by-id/google-local-ssd-0` /mnt/disks/[MNT_DIR] ext4 discard,defaults,[NOFAIL_OPTION] 0 2 | sudo tee -a /etc/fstab
```
ここで
- [MNT_DIR] は、ローカル SSD をマウントするディレクトリです。
- [NOFAIL_OPTION] は、このローカル SSD をマウントできない場合のシステムの動作を指定するオプションです。ほとんどのディストリビューションでは nofail を指定します。Ubuntu 12.04 または Ubuntu 14.04 を実行しているインスタンスでは、nobootwait オプションを指定します。
cat コマンドを使用して、/etc/fstab エントリが正しいことを確認します。
```
$ cat /etc/fstab
```

このインスタンスのブートディスクからスナップショットを作成し、そのスナップショットを使用してローカル SSD を使用しない別のインスタンスを作成する場合は、/etc/fstab ファイルを編集して、このローカル SSD のエントリを削除します。nofail または nobootwait オプションを使用する場合でも、インスタンスに接続されているデバイスとの /etc/fstab ファイルの同期を維持し、ブートディスクのスナップショットを作成する前にこれらのエントリを削除します。

Windows インスタンス

Windows の [ディスクの管理] ツールを使用して、Windows インスタンス上のローカル SSD をフォーマットしてマウントします。

RDP を使用してインスタンスに接続します。この例の場合は、[VM インスタンス] ページに移動し、ローカル SSD が接続されているインスタンスの横にある [RDP] ボタンをクリックします。ユーザー名とパスワードを入力すると、ウィンドウが開き、サーバーに対するデスクトップインターフェースが表示されます。
Windows [スタート] ボタンを右クリックして [ディスクの管理] を選択します。
ローカル SSD の初期化がまだの場合、新しいデバイスのパーティション構成の選択を求められます。[GPT] を選択して [OK] をクリックします。
ローカル SSD を初期化した後、未割り当てのディスクスペースを右クリックして、[新しいシンプルボリューム] を選択します。
[新しいシンプルボリュームウィザード] の指示に従って新しいボリュームを構成します。任意のパーティションフォーマットを使用できますが、この例では [NTFS] を選択しています。また、[クイックフォーマットする] をオンにすると、フォーマット処理が高速化します。
ウィザードを完了し、ボリュームのフォーマットが終了した後、新しいローカル SSD をチェックして、ステータスが [Healthy]（正常）となっていることを確認します。

これで作業完了です。ローカル SSD にファイルを書き込むことができます。

複数のローカル SSD デバイスをフォーマットして単一の論理ボリュームにマウントする

永続 SSD とは異なり、インスタンスに接続する各デバイスのローカル SSD の容量は 375 GB の固定です。複数のローカル SSD デバイスを単一の論理ボリュームに組み合わせる場合、これらのデバイス間のボリューム管理をユーザー自身が定義する必要があります。

Linux インスタンス

RAID 0 アレイを作成するには mdadm を使用します。この例では、1 つの ext4 ファイルシステムを使用したアレイをフォーマットしますが、任意のファイルシステムを適用できます。

[VM インスタンス] ページに移動します。
[VM インスタンス] ページに移動
新しいローカル SSD を接続したインスタンスの横にある [SSH] ボタンをクリックします。ブラウザが開き、インスタンスに対するターミナル接続が表示されます。
ターミナルで、mdadm ツールをインストールします。mdadm のインストールプロセスには、スクリプトを停止するユーザープロンプトが含まれているため、このプロセスは手動で実行してください。

Debian と Ubuntu:
```
$ sudo apt-get update && sudo apt-get install mdadm --no-install-recommends
```
CentOS と RHEL:
```
$ sudo yum install mdadm -y
```
SLES と openSUSE:
```
$ sudo zypper install -y mdadm
```
lsblk コマンドを使用して、まとめてマウントするすべてのローカル SSD を確認します。この例では、インスタンスに NVMe モードのローカル SSD デバイスが 8 個あります。
```
$ lsblk

NAME    MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda       8:0    0   10G  0 disk
└─sda1    8:1    0   10G  0 part /
nvme0n1 259:0    0  375G  0 disk
nvme0n2 259:1    0  375G  0 disk
nvme0n3 259:2    0  375G  0 disk
nvme0n4 259:3    0  375G  0 disk
nvme0n5 259:4    0  375G  0 disk
nvme0n6 259:5    0  375G  0 disk
nvme0n7 259:6    0  375G  0 disk
nvme0n8 259:7    0  375G  0 disk
```
SCSI モードのローカル SSD には、sdb といった標準の ID が割り当てられています。NVMe モードのローカル SSD には nvme0n1 といった ID が割り当てられています。
mdadm を使用して、複数のローカル SSD デバイスを /dev/md0 という名前の 1 つのアレイに結合します。この例では、NVMe モードの 8 個のローカル SSD デバイスをマージします。SCSI モードのローカル SSD デバイスについては、lsblk コマンドで取得した ID を指定します。
```
$ sudo mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=8 \
/dev/nvme0n1 /dev/nvme0n2 /dev/nvme0n3 /dev/nvme0n4 \
/dev/nvme0n5 /dev/nvme0n6 /dev/nvme0n7 /dev/nvme0n8

mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
```
/dev/md0 アレイ全体を ext4 ファイルシステムでフォーマットします。次のコマンドを使用すると、ローカル SSD から既存のデータがすべて削除されます。
```
$ sudo mkfs.ext4 -F /dev/md0
```
/dev/md0 をマウントできるディレクトリを作成します。この例では、/mnt/disks/ssd-array ディレクトリを作成します。
```
$ sudo mkdir -p /mnt/disks/[MNT_DIR]
```
ここで、[MNT_DIR] はローカル SSD アレイをマウントするディレクトリです。
/dev/md0 アレイを /mnt/disks/ssd-array ディレクトリにマウントします。必要に応じて、書き込みキャッシュのフラッシュを無効化すると、書き込みパフォーマンスを向上させることができます。ただし、無効化すると最大 2 秒間、キャッシュされたデータの書き込みの耐久性が低下する危険性があります。
```
$ sudo mount /dev/md0 /mnt/disks/[MNT_DIR]
```
ここで、[MNT_DIR] はローカル SSD アレイをマウントするディレクトリです。
デバイスに対する読み取り / 書き込みアクセス権を構成します。次の例では、デバイスへの書き込みアクセス権をすべてのユーザーに付与します。
```
$ sudo chmod a+w /mnt/disks/[MNT_DIR]
```
ここで、[MNT_DIR] はローカル SSD アレイをマウントしたディレクトリです。

必要に応じて、ローカル SSD を /etc/fstab ファイルに追加して、インスタンスの再起同時にデバイスが自動的にマウントされるようにできます。このエントリは、インスタンスが終了した場合、ローカル SSD 上のデータを保持しません。ローカル SSD データ永続性の詳細は、ローカル SSD データ永続性の理解を参照してください。

/etc/fstab ファイルの入力を指定する場合は、必ず nofail オプションを含め、ローカル SSD が存在しない場合でも、インスタンスが起動できるようにします。たとえば、ブートディスクのスナップショットを取り、どのようなローカル SSD も接続しないで新しいインスタンスを作成した場合、インスタンスが起動プロセスを続行することができ、無期限に一時停止することはありません。Ubuntu 12.04 または Ubuntu 14.04 を実行している場合は、nobootwaitオプションではなく、nofail オプションを指定します。

/etc/fstab エントリを作成します。blkid コマンドを使用してデバイス上のファイルシステムの UUID を見つけ、/etc/fstab ファイルを編集してその UUID とマウントオプションが含まれるようにします。この手順は 1 つのコマンドで完了できます。次に例を示します。
```
$ echo UUID=`sudo blkid -s UUID -o value /dev/md0` /mnt/disks/[MNT_DIR] ext4 discard,defaults,[NOFAIL_OPTION] 0 2 | sudo tee -a /etc/fstab
```
ここで
- [MNT_DIR] は、ローカル SSD アレイをマウントしたディレクトリです。
- [NOFAIL_OPTION] は、このローカル SSD をマウントできない場合のシステムの動作を指定するオプションです。ほとんどのディストリビューションでは nofail を指定します。Ubuntu 12.04 または Ubuntu 14.04 を実行しているインスタンスでは、nobootwait オプションを指定します。
cat コマンドを使用して、/etc/fstab エントリが正しいことを確認します。
```
$ cat /etc/fstab
```

Windows インスタンス

Windows の [ディスクの管理] ツールを使用して、Windows インスタンス上のローカル SSD のアレイをフォーマットしてマウントします。

RDP を使用してインスタンスに接続します。この例の場合は、[VM インスタンス] ページに移動し、ローカル SSD が接続されているインスタンスの横にある [RDP] ボタンをクリックします。ユーザー名とパスワードを入力すると、ウィンドウが開き、サーバーに対するデスクトップインターフェースが表示されます。
Windows [スタート] ボタンを右クリックして [ディスクの管理] を選択します。
ローカル SSD をまだ初期化していない場合、新しいデバイスのパーティション構成の選択を求められます。[GPT] を選択して [OK] をクリックします。
ローカル SSD を初期化した後、未割り当てのディスクスペースを右クリックして、[新しいストライプボリューム] を選択します。
ストライプアレイに含めるローカル SSD デバイスを選択します。この例では、すべてのデバイスを選択して、1 つのローカル SSD デバイスに結合します。
[新しいストライプボリュームウィザード] の指示に従って新しいボリュームを構成します。任意のパーティションフォーマットを使用できますが、この例では [NTFS] を選択しています。また、[クイックフォーマットする] をオンにすると、フォーマット処理が高速化します。
ウィザードを完了し、ボリュームのフォーマットが終了した後、新しいローカル SSD をチェックして、ステータスが [Healthy]（正常）となっていることを確認します。

これで作業完了です。ローカル SSD にファイルを書き込むことができます。

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最終更新日: 5月 23, 2019

始める前に

ローカル SSD におけるデータ永続性の理解

ローカル SSD を使用するインスタンスを作成する

NVMe インターフェースまたは SCSI インターフェースを選択する

ローカル SSD の作成

Console

gcloud

API

ローカル SSD デバイスをフォーマットしてマウントする

ローカル SSD デバイスを個別にフォーマットしてマウントする

Linux インスタンス

Windows インスタンス

複数のローカル SSD デバイスをフォーマットして単一の論理ボリュームにマウントする

Linux インスタンス

Windows インスタンス

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