従来のストレージ環境では、ESXi ストレージ管理プロセスは、ストレージ管理者が異なるストレージ システムに対して事前に割り当てたストレージ容量から使用します。ESXi では、ローカル ストレージとネットワーク ストレージがサポートされます。

ローカル ストレージ

ESXiホスト内の内蔵ハード ディスクをローカル ストレージにすることができます。外部に配置され、SAS や SATA などのプロトコルで直接ホストに接続される外部ストレージ システムを含めることもできます。

ローカル ストレージには、ホストと通信するストレージ ネットワークが必要ありません。ストレージ ユニットに接続するケーブルと、必要に応じて互換性のある HBA がホスト内に必要です。

次の図に、ローカル SCSI ストレージを使用する仮想マシンを示します。

図 1. ローカル ストレージ
ホストがローカル ストレージにアクセスします。

この例のローカル ストレージ トポロジでは、ESXiホストがストレージ デバイスへの接続を 1 つ使用しています。このデバイスで、仮想マシンのディスク ファイルの格納に使用する VMFS データストアを作成できます。

このストレージ構成は可能ですが、ベスト プラクティスではありません。ストレージ デバイスとホスト間で単一の接続を使用すると、接続の信頼性低下や障害発生が起きた場合に、単一点障害 (SPOF) が発生し、動作が中断することがあります。ただし、ローカル ストレージ デバイスのほとんどは複数の接続をサポートしていないので、複数のパスを使用してローカル ストレージにアクセスすることはできません。

ESXiは、SCSI、IDE、SATA、USB、SAS、フラッシュ、および NVMe の各デバイスを含む、さまざまなローカル ストレージ デバイスをサポートしています。

注: IDE/ATA または USB ドライブを使用して仮想マシンを格納することはできません。

ローカル ストレージは、複数のホスト間での共有をサポートしません。1 台のホストのみがローカル ストレージ デバイスのデータストアにアクセスできます。そのため、ローカル ストレージを使用して仮想マシンを作成できますが、共有ストレージが必要な VMware 機能(HA や vMotion など)は使用できません。

ただし、ローカル ストレージ デバイスのみを持つホストのクラスタを使用すると、vSANを実装できます。vSANは、ローカル ストレージ リソースを ソフトウェア定義の共有ストレージ (Software-Defined Shared Storage) に変換します。vSANを使用すると、共有ストレージを必要とする機能を使用できます。詳細については、『VMware vSAN の管理』ドキュメントを参照してください。

ネットワーク ストレージ

ネットワーク ストレージとは、ESXi ホストが仮想マシン ファイルをリモートに格納するために使用する外部ストレージ システムからなります。通常、ホストは高速ストレージ ネットワークを介して、これらのシステムにアクセスします。

ネットワーク ストレージ デバイスは共有されます。ネットワーク ストレージ デバイスにあるデータストアは、複数のホストから同時にアクセスできます。ESXi は、複数のネットワーク ストレージ テクノロジーをサポートしています。

本トピックで説明する従来のネットワーク ストレージに加え、VMware は仮想化を利用した共有ストレージ(vSAN など)もサポートしています。vSANESXi ホストの内部ストレージ リソースを、仮想マシンの High Availability や vMotion のような機能を備えた共有ストレージに変換します。詳細については、『VMware vSAN の管理』ドキュメントを参照してください。

注: 同一の LUN を、異なるストレージ プロトコルを通じて ESXi ホストまたは複数のホストに表示することはできません。ホストが LUN にアクセスするには、ファイバ チャネルのみ、あるいは iSCSI のみなど、常に単一のプロトコルを使用する必要があります。

ファイバ チャネル(FC)

FC ストレージ エリア ネットワーク(SAN)上でリモートに仮想マシン ファイルを格納します。FC SAN は、ホストを高性能なストレージ デバイスに接続する特別な高速ネットワークです。このネットワークは、ファイバ チャネル プロトコルを使用して、仮想マシンから FC SAN デバイスに SCSI トラフィックを転送します。

FC SAN に接続するには、ホストにファイバ チャネル HBA (ホスト バス アダプタ)が搭載されている必要があります。また、ファイバ チャネルの直接接続ストレージを使用する場合を除き、ストレージ トラフィックのルーティングにファイバ チャネル スイッチが必要です。ホストに FCoE (Fibre Channel over Ethernet)アダプタがある場合は、イーサネット ネットワークを使用して、共有ファイバ チャネル デバイスに接続できます。

ファイバ チャネル ストレージは、ファイバ チャネル ストレージを使用して仮想マシンを示します。

図 2. ファイバ チャネル ストレージ
ホストは、ファイバ チャネル アダプタを使用して SAN ファブリックに接続します。

この構成では、ホストは、ファイバ チャネル アダプタを使用して、SAN ファブリックに接続します。SAN ファブリックは、ファイバ チャネル スイッチおよびストレージ アレイで構成されています。ストレージ アレイの LUN が、ホストで使用できるようになります。これらの LUN にアクセスし、ストレージが必要とするデータストアを作成できます。データストアには、VMFS フォーマットを使用します。

ファイバ チャネル SAN の設定の詳細については、ESXi とファイバ チャネル SAN との併用を参照してください。

インターネット SCSI (iSCSI)

リモート iSCSI ストレージ デバイスに仮想マシン ファイルを格納します。iSCSI は、TCP/IP プロトコルに SCSI ストレージ トラフィックをパッケージ化することにより、専用の FC ネットワークではなく、標準 TCP/IP ネットワークを介して送信できるようにします。iSCSI 接続では、ホストは、リモート iSCSI ストレージ システムに配置されているターゲットと通信するイニシエータとして機能します。

ESXi は、次のタイプの iSCSI 接続をサポートしています。

ハードウェア iSCSI
ホストは、iSCSI とネットワーク処理の負荷を軽減できるサードパーティ製のアダプタを介してストレージに接続します。ハードウェア アダプタは依存型と独立型にできます。
ソフトウェア iSCSI
ホストは、VMkernel のソフトウェア ベースの iSCSI イニシエータを使用してストレージに接続します。このタイプの iSCSI 接続では、ホストはネットワーク接続のために標準ネットワーク アダプタのみを必要とします。

ホストが iSCSI ストレージ デバイスにアクセスして表示できるように iSCSI イニシエータを構成する必要があります。

iSCSI ストレージに、異なるタイプの iSCSI イニシエータを示しています。

図 3. iSCSI ストレージ
2 つのタイプの iSCSI 接続(1 つはソフトウェア イニシエータ、もう 1 つはハードウェア イニシエータを使用)を示した図。

左側の例では、ホストがハードウェア iSCSI アダプタを使用して iSCSI ストレージ システムに接続しています。

右側の例では、ホストがソフトウェア iSCSI アダプタとイーサネット NIC を使用して iSCSI ストレージに接続しています。

ストレージ システムの iSCSI ストレージ デバイスを、ホストで使用できるようになります。これらのストレージ デバイスにアクセスし、ストレージの必要に応じて、使用する VMFS データストアを作成できます。

iSCSI SAN の設定の詳細については、iSCSI SAN と ESXi との併用を参照してください。

ネットワーク接続型ストレージ(NAS)

標準 TCP/IP ネットワークを介してアクセスするリモート ファイル サーバ上に、仮想マシン ファイルを格納します。ESXi に組み込まれた NFS クライアントは、NFS (Network File System) プロトコル バージョン 3 および 4.1 を使用して NAS/NFS サーバと通信します。ネットワーク接続するには、ホストで標準ネットワーク アダプタが必要です。

ESXi ホストには直接 NFS ボリュームをマウントできます。その後、NFS データストアを使用して、VMFS データストアを使用する場合と同様に、仮想マシンを格納および管理できます。

NFS ストレージは、NFS データストアを使用してファイルを格納する仮想マシンを示します。この構成では、ホストは、仮想ディスク ファイルが格納されている NAS サーバに、通常のネットワーク アダプタを介して接続しています。

図 4. NFS ストレージ
ホストは、仮想ディスク ファイルが格納されている NFS サーバに、通常のネットワーク アダプタを介して接続しています。

NFS ストレージの設定の詳細については、ネットワーク ファイル システム データストアについてを参照してください。

共有のシリアル接続 SCSI (SAS)

直接に接続され、複数のホストに共有アクセスを提供する SAS ストレージ システムに仮想マシンを格納します。このタイプのアクセスでは、複数のホストが、LUN の同じ VMFS データストアにアクセスできます。

NVMe over Fabrics ストレージ

VMware NVMe over Fabrics (NVMe-oF) では、ホストと共有ストレージ アレイ上のターゲット ストレージ デバイス間の遠距離接続が可能になります。VMware は、NVMe over RDMA(RoCE v2 テクノロジーを使用)、NVMe over Fibre Channel (FC-NVMe) 転送、および NVMe over TCP/IP テクノロジーをサポートします。詳細については、『VMware NVMe ストレージについて』を参照してください。

ストレージのタイプの比較

vSphere の特定の機能がサポートされるかどうかは、使用するストレージのテクノロジーによって決まります。

次の表で、ESXi がサポートするネットワーク ストレージ テクノロジーを比較します。

表 1. ESXi がサポートするネットワーク ストレージ
テクノロジー プロトコル 転送 インターフェイス
ファイバ チャネル FC/SCSI データ / LUN のブロック アクセス FC HBA
ファイバ チャネル オーバー イーサネット FCoE/SCSI データ / LUN のブロック アクセス 統合ネットワーク アダプタ(ハードウェア FCoE)
iSCSI IP/SCSI データ / LUN のブロック アクセス
  • iSCSI HBA または iSCSI が有効な NIC(ハードウェア iSCSI)
  • ネットワーク アダプタ(ソフトウェア iSCSI)
NAS IP/NFS ファイル (直接 LUN アクセスなし) ネットワーク アダプタ

次の表は、さまざまなタイプのストレージでサポートしている vSphere の機能について比較しています。

表 2. ストレージでサポートされる vSphere の機能
ストレージ タイプ 仮想マシンの起動 vMotion データストア RDM 仮想マシン クラスタ VMware HA および DRS Storage APIs - Data Protection
ローカル ストレージ はい なし VMFS なし はい なし はい
ファイバ チャネル はい はい VMFS はい はい はい はい
iSCSI はい はい VMFS はい はい はい はい
NAS over NFS はい はい NFS 3 および NFS 4.1 なし なし はい はい
注: ローカル ストレージは、単一ホスト(筐体内クラスタとも言われる)で仮想マシンのクラスタをサポートします。共有の仮想ディスクが必要です。この構成の詳細については、『 vSphere のリソース管理』ドキュメントを参照してください。

ターゲットとデバイスの表現

ESXi の文脈では、ターゲットという語は、ホストがアクセスできる 1 つのストレージ ユニットを表します。ストレージ デバイスおよび LUN という語は、ターゲット上のストレージ領域を表す論理ボリュームを意味しています。ESXi の文脈では、どちらの語も、ストレージ ターゲットからホストに提供されてフォーマットの対象となりうるストレージ ボリュームを意味しています。多くの場合、ストレージ デバイスと LUN は同義です。

ストレージ ベンダーが異なると、ESXi ホストに対して異なる方法でストレージ システムを表示します。複数のストレージ デバイスまたは LUN を 1 つのターゲットで表示するベンダーもありますが、1 つの LUN を複数のターゲットで表示するベンダーもあります。

図 5. ターゲットと LUN の表現
一方の例では、ホストは 3 つの LUN を持つ 1 つのターゲットを認識します。もう一方の例では、ホストは、LUN を 1 つずつ持つ 3 つのターゲットを認識します。

この図では、各構成において 3 つの LUN を使用できます。一方のケースでは、ホストから 1 つのターゲットに接続し、そのターゲットには使用可能な LUN が 3 つあります。それぞれの LUN は、個別のストレージ ボリュームを意味します。もう一方の例では、ホストが 3 つの異なるターゲットを検出し、それぞれのターゲットに LUN が 1 つあります。

ネットワークを介してアクセスされるターゲットには、ストレージ システムによって提供される一意の名前があります。iSCSI ターゲットは iSCSI 名を使用しますが、ファイバ チャネル ターゲットは、World Wide Name (WWN) を使用します。
注: ESXi では、異なる転送プロトコル (iSCSI とファイバ チャネルなど) を使用して同じ LUN にアクセスすることはサポートされていません。

デバイス、つまり LUN は、UUID 名で識別されます。LUN が複数のホストで共有される場合は、すべてのホストに同じ UUID で表示される必要があります。

仮想マシンからストレージへのアクセス方法

仮想マシンは、データストアに格納された仮想ディスクと通信する際に、SCSI コマンドを発行します。データストアは、さまざまなタイプの物理ストレージに存在するため、これらのコマンドは、ESXi ホストがストレージ デバイスへの接続に使用するプロトコルに応じて、別の形式にカプセル化されます。

ホストで使用するストレージ デバイスのタイプにかかわらず、仮想ディスクは、仮想マシンでは常にマウントされた SCSI デバイスとして表示されます。仮想ディスク環境では、仮想マシンのオペレーティング システムから物理ストレージ レイヤーを隠蔽します。これにより、SAN などの特定のストレージ装置で認定されていないオペレーティング システムを、仮想マシン内で実行できます。

次の図に、異なるタイプのストレージを使用する 5 台の仮想マシンから、各タイプの違いを示します。

図 6. さまざまなタイプのストレージにアクセスする仮想マシン

このイメージは、仮想マシンがさまざまなタイプのストレージにアクセスする方法を示しています。
注: この図は、概念を示す目的で使用します。推奨する構成ではありません。