GlusterFS vs Ceph 徹底比較：分散ストレージ選びの決め手はどちらにあるのか

大規模なデータ保存は、PCのハードディスクにファイルを保存するような単純な作業ではありません。企業のファイルを構成する膨大なデータを管理・追跡するには、専用のソフトウェアによる統括が必要になります。そこで登場するのが、CephやGlusterといった分散ストレージ管理ソフトウェアです。

CephとGlusterは、どちらも分散ストレージを管理するためのシステムです。両者とも「ソフトウェア定義ストレージ（SDS）」に分類され、特定のハードウェアに依存しない柔軟な運用が可能です。データを構成するビット列を、それぞれ独自の基盤インフラ上で整理します。つまりこの選択の本質は、「自社のデータをどのような基盤で支えたいか」という点にあります。

どちらを選ぶべきかは、保存するデータの種類、そのデータへのアクセス方法、そしてデータがどこに置かれるかによって決まります。CephとGlusterFSはいずれも優れた選択肢ですが、それぞれが真価を発揮する用途は微妙に異なるのです。

非構造化データに強いオブジェクトストレージ：Ceph

Cephはオブジェクトベースのシステムです。データをファイル階層ではなく「オブジェクト」として管理し、バイナリデータをクラスタ全体に分散配置します。同様のオブジェクトストレージ方式は、Facebookが画像の保存に、Dropboxが顧客ファイルの保存に採用していることでも知られています。オブジェクトストレージは一般に大規模な非構造化データの取り扱いに適しており、大容量データ保存に理想的な仕組みです。

このシステムは、クラスタモニター、メタデータサーバー、ジャーナル付きストレージといったデーモンのネットワークによって維持されます。これらが組み合わさることで、Cephは高い能力を発揮する一方、競合製品よりも複雑という側面も持ちます。

オブジェクトおよびブロックベースという特殊なストレージ方式のため、Cephは独自の管理ツールを使用します。そのため、システム管理者はCeph固有のツールに習熟する必要があります。内部の動作原理は一見すると把握しにくく、そのメリットを享受するには学習への意欲が求められます。しかし、自己管理・自己修復機能を備えたこのシステムは、長期的には運用コストの削減につながり、業界標準のサーバーハードウェア上でも稼働可能です。

さらにCephはブロックストレージの構築にも対応しており、クラスタ全体にストライピングやレプリケーションが可能なブロックデバイスイメージへのアクセスを提供します。アプリケーションからは、Amazon S3やOpenStack SwiftのAPIに対応したRESTfulインターフェース経由でCeph Object Storageにアクセスできます。その狙いは、高性能・大容量ストレージと、レガシーコードとの互換性の両立にあります。

階層型ツリーで管理するブロックストレージ：GlusterFS

GlusterFS（通称Gluster）は、より伝統的なファイルストアです。セットアップが簡単で、正しくビルドされた環境であれば、フォルダを持つあらゆるシステムで利用できます。この柔軟性と扱いやすさこそが、Gluster最大の強みといえるでしょう。

Glusterは巨大な容量までスケールできますが、規模が大きくなるほどパフォーマンスは低下しやすい傾向があります。そのため、平均ファイルサイズが4MBを超える大きなファイルや、シーケンシャル（順次）アクセスが中心のワークロードに最適です。クラスタは物理サーバー、仮想サーバー、クラウドサーバーにまたがって展開でき、柔軟なストレージ仮想化を実現します。

Glusterはブロックストレージを採用しており、データの塊（チャンク）は接続されたクラスタデバイスの空き領域に格納されます。ファイルおよびブロックベースのストレージでは、ファイルを階層ツリー状に配置するファイルシステムが使用されます。イーサネット経由で地理的に離れたサーバーを集約し、スケーラブルな並列ネットワークファイルシステムを構築できるのです。

本質的にGlusterは、FUSEとNFSのクラスタ版とも言える存在であり、多くのシステム管理者にとって馴染みのあるアーキテクチャを提供します。シンプルさ、保守性、幅広い可用性を重視した設計ですが、条件が揃った場合のCephが持つような高速アクセス性能は持ち合わせていません。

まとめ

Cephは、世界のファイルの大部分を占める非構造化データへの高速アクセスに最適な選択肢です。一方、Glusterは動画ストリーミングのようなシーケンシャルアクセス、あるいはバックアップのように速度がそれほど重視されない用途に向いています。

あなたの環境では、どちらのファイルストレージシステムを採用していますか？