NAS DiskStationの導入 #30 空き容量の低下とボリュームの拡張 7

SynologyのDiskStationを2拠点で利用しています。この2台のDiskStationを使い、どちらかの拠点が災害にあってもデジタルデータを保持できるようにしています。このデバイスを使い始めて3年くらい経過しますが、空き容量低下の警告が表示されるようになりました。そこで、ボリュームの拡張を検討します。今回は「RAID構成の変更を伴う容量拡張」の「後編」です。

この投稿は、Synology NAS のDSMはバージョン 7.2.1-69057 Update 4 を利用して作成しています。DSM のバージョンが異なる場合は、画面や操作方法など説明の内容が一致しないことがあります。

2台のSynology NAS

SynologyのNASである以下のDiskStationを2拠点で利用しています。

NASデバイス: DS1520+ (5 bay NAS)
HDD: Seagate IronWolf Pro 8TB x 2

2台のNASは、同じ機種でSynology NAS のDS1520+でHDDベイが5個あるモデルです。

2台のNASデバイスは、それぞれ8TBのHDDが2台の構成です。RAID1 (ミラーリング)で構成しているため、利用可能容量は16TBではなく、約8TBです。

250km以上離れた二つの拠点にこのDiskStationを1台づつ配置し、データを自動複製・同期し、どちらかの拠点が災害にあってもデジタルデータを保持できるようにしています。

Synology NAS から警告の通知

この2台のNASデバイスを使い始めて3年くらい経過します。

ある日、デバイスから「利用可能な容量低下」の警告の通知メールが届きました。

そこで、2台のNASのボリュームのサイズの拡張を計画しました。計画の詳細は以前の投稿を参照してください。

ボリュームのサイズの拡張の構成

以前の投稿で説明したように、ボリュームのサイズの拡張の後は以下の構成になります。

NAS1: 8TB HDD x 2 (RAID1) → 8TB HDD x 3 (RAID5)
NAS2: 8TB HDD x 2 (RAID1) → 16TB HDD x 2 (RAID1)

HDDの構成は、2台のNAS(以下それぞれNAS1とNAS2とする)で異なることになります。

NAS2は、2台の8TB HDDを2台の16TB HDDに入れ替えます。NAS1は、空きベイに1台の8TB HDDを追加します。このとき、NAS1に追加した8TB HDDは、NAS2で今まで使っていたHDDを再利用します。これにより、新規購入が必要なHDDは、2台の16TB HDDのみとなります。

ボリュームのサイズの拡張後は、NAS1とNAS2でRAIDの構成は異なりますが、利用可能な容量はともに約16TBとほぼ同じにできます。

Seagate IronWolf Pro 16TB ST16000NT001 x 2 (新規購入)
Seagate IronWolf Pro 8TB ST8000NE001 x 1   (再利用)

NAS2に使う2台の16TB HDDは、新規購入します。NAS1に使う1台の8TB HDDは、NAS2で使ていたものを再利用します。

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NAS1の容量拡張

RAID1からRAID5へと構成を変更して、容量拡張をします。RAID5構成では、最低3台のHDDが必要となります。RAID5構成では最低3台のHDDで構成しますが、HDDの全数のうち1台分はパリティ相当分で使用されるため、ストレージとして使用できる容量は構成台数から一台少ないHDDの数の相当分です。例えば、3台で構成している場合は、ストレージとして利用できるのは2台分の容量です。

2台のHDDで構成しているRAID1からRAID5へ変更しての容量拡張では、既存のHDDと同じサイズのHDDを追加することにより、容量拡張を実現します。この容量拡張では、容量拡張後に使用するHDDの台数は増えて3台となります。拡張後の容量はHDD 2台分相当になります。

容量拡張(RAID1 → RAID5)の手順

ストレージの容量を拡張するために、前々回の投稿で説明した方法である以下の順番で作業します。

  1. 使用中のHDDベイの再配置
  2. 1台のHDD(8TB)を空きベイに追加する
  3. 追加した1台のHDD(8TB)を使い「RAID タイプを変更する」の設定をする
  4. RAIDタイプの変更(分散パリティの生成等)が完了するまで待つ
  5. 完了

これらの手順を順番に説明します。

前回の投稿で手順1から手順2まで説明しました。今回は続きの手順3からです。

3. 追加した1台のHDD(8TB)を使い「RAID タイプを変更する」の設定をする

ディスク3として新しいHDDを追加した直後の状態(ストレージマネージャ – HDD/SSD)

HDDを物理的に接続しただけでは、そのHDDは利用されません。接続したHDDをどの用途として使用するのかを決める必要があります。

HDDを追加した直後の「HDD/SSD」タブには、利用されているないドライブがあるため、上部に「利用可能なドライブの管理」ボタンが追加で表示されています。もし、HDDを追加したにもかかわらず、上記のボタンが表示されていない場合は、追加したHDDを選択状態にしてください。

この「利用可能なドライブの管理」ボタンをクリックすると、以下のような「利用可能なドライブの管理」ウィザード画面が起動します。

利用可能なドライブの管理(ストレージマネージャ – HDD/SSD)

このウィザードの画面で、追加したドライブの用途を選択します。用途は以下の5つから選択できます。

  • 既存のストレージプールの管理
    • ストレージ拡張用のドライブを追加する (RAID5のドライブを増やす)
    • ドライブの交換
    • RAID タイプを変更する (RAID1 → RAID5など)
    • Hot Spareとして割り当てる (障害が発生した時の予備ドライブとする)
  • 作成
    • ストレージ プールの作成

今回のような、既存の8TB HDDと同じサイズの8TB HDDを追加することによるRAID1からRAID5への容量拡張では、「RAIDタイプを変更する」を選択します。

この画面の「RAIDタイプを変更する」ボタンをクリックします。すると、以下のような「RAIDタイプを変更するストレージ プールを選択する」画面が開きます。

RAIDタイプを変更するストレージ プールを選択する (ドライブの追加)

現在、ストレージプールは一つしかないため、選択肢は一つのみです。

この画面で、既存のドライブ(8TB HDD)があるストレージプールを選択して、「次へ」ボタンをクリックします。すると、以下のような「ストレージプールのプロパティを構成」画面が開きます。

ストレージプールのプロパティを構成 (ドライブの追加)

既存のストレージプールはRAID1で構成してあるので、「現在のRAIDタイプ」には「RAID1」が表示されています。変更先のRAIDタイプには、「RAID5」がリストされています。RAID5の説明として、「ドライブの最小数」は3となっており、「ドライブ故障許容値」は1となっています。これは、1台まで壊れてもデータがロストしないことを表します。

RAID5の説明には以下のように記載されています。

RAID 5はフォールト トレランスがあり、読み込み速度が向上されます。最低でも 3 台のドライブが必要です。RAID 5では、1台のドライブが故障してもデータが失われることはありません。ドライブが故障した場合は、故障したドライブのデータは、残りのドライブにわたってストリップされたパリティから再構築されます。この結果、RAID 5アレイが劣化した状態になると、読み取り、書き込み両性能とも非常に大きく影響を受けます。RAID 5は、容量とコストが性能よりも重視される状況において理想的なソリューションです。

この画面で、「RAID5」が選択されているのを確認して、「次へ」ボタンをクリックします。今回の場合はどちらのドライブでもよいです。

すると、以下のような「ドライブの選択」画面が開きます。

追加するドライブを選択 (ドライブの追加)

容量拡張のために追加したドライブ追加した8TB HDDが一覧されています。この画面で、追加したドライブ(8TB HDD)を選択して、「次へ」ボタンをクリックします。

すると、選択したディスクがSynology 製品互換性リストにリストされていないHDDの場合は、以下のような警告画面が表示されます。

Synology 製品互換性リストにリストされていないディスク (ドライブの追加)

DS1520+のSynology 製品互換性リストのURLは以下です。

https://www.synology.com/ja-jp/compatibility?search_by=products&model=DS1520%2B&category=hdds_no_ssd_trim

今回使用したSeagate IronWolf Pro 8TB (ST8000NE001, NE世代) のHDDは、DS1520+を購入したときに用意した当時のHDDであり、Synology 製品互換性リストにリストされているので上記の警告画面は表示されません。しかし、その後継製品であるSeagate IronWolf Pro 8TB (ST8000NT001, NT世代)は掲載されていないので、警告が表示されてしまいます。

しかし、一度掲載された製品の後継製品などであれば特に問題ないと考えています。そもそも Seagate の IronWolf Proシリーズの製品としては、NT世代に置き換わっているので、NE世代を入手することが困難です。

この画面で、「続行」ボタンをクリックします。すると、設定した内容の確認画面が表示されます。互換性リストにリストされているHDDの場合は、上記の画面は経由せず、直接以下の確認画面が表示されます。

設定の確認 (ドライブの追加)

推定容量の部分が14894.88GB (約14.5TB)です。RAID1の時は、7447.44GB (約7.2TB)であったので、1台の8TB HDDの追加で、容量が約2倍に拡張できることがわかります。

内容に問題がなければ「適用」ボタンをクリックします。

「新しく追加されたドライブ上のすべてのデータが消去されること」の最終確認画面が表示されます。

すべてのデータが消去されることの確認 (ドライブの追加)

追加した新しいドライブのデータがすべて消去されるのは問題ありません。

この画面で、「OK」ボタンをクリックすると、「RAIDタイプの変更」処理が始まります。

4. RAIDタイプの変更(分散パリティの生成等)が完了するまで待つ

「RAIDタイプの変更」の処理では、

  • RAIDタイプをRAID1からRAID5に変更
  • 分散パリティ情報の生成
  • ボリューム拡張が可能な場合は、ボリュームの拡張

までを自動的に行ってくれます。

今回の「RAIDタイプの変更」処理では、ボリューム拡張が実行されます。

「RAIDタイプの変更」を実行した直後の状態 (ストレージマネージャ – HDD/SSD)

「HDD/SSD」タブに表示されている追加した8TB HDDであるディスク3の役割の割り当ては「-」から「ストレージ プール1」に変更され、ストレージプール1に組み込まれたことがわかります。

「ストレージ」タブを確認すると、ストレージプール1の状態として

「RAIDタイプを変更する…0.07% (残り時間 : 1 日 23 時間 …)」

と表示され、既存の2台の8TB HDDと追加した8TB HDDを使って、RAID5への変更と容量拡張が開始したことがわかります。また、かかる時間としては、二日間くらいと予測されています。

「RAIDタイプの変更」を実行した直後の状態 (ストレージマネージャ – ストレージ)

また、ドライブ情報のところには、既存の8TB HDDが2台と追加した8TB HDDが一覧されていることがわかります。

この「RAIDタイプを変更する」の進捗が100%まで進むのを待ちます。

「RAIDタイプの変更」を実行して二日間経過した80.02%の状態 (ストレージマネージャ – ストレージ)

RAID1 (2台の8TB HDD)からRAID5 (3台の8TB HDD) のタイプ変更にはかなり時間がかかります。上記はおおよそ2日間くらい経過した段階です。

「RAIDタイプを変更する…82.02% (残り時間 : 3 時間 8 分)」

と表示されており、残り3時間もかかります。

100%まで完了すると、容量が拡張されて、14.5TBになります。

5. 完了

これで、RAID1で構成された2台の8TB HDDを、RAID5で構成された3台の8TB HDDに置き換えることができました。

「ストレージプール」タブの画面でも、容量拡張ができていることがわかります。

「RAIDタイプを変更」を実行して、100%まで完了した状態 (ストレージマネージャ – ストレージ)

3台の8TB HDDを使い、RAID5構成としては14.5TBで、ボリュームサイズとしては14TBです。

なお、HDD、ストレージプール、ボリュームのそれぞれのサイズが異なります。「HDD > ストレージプール > ボリューム」の関係となっています。これはらは計算方法(補助単位の値)が異なる、および、管理用として予約される領域があるため、順番に容量は小さくなります。

ストレージ マネージャ – 概要 (NAS1, HDDの追加してRAID5の構成後)

また、概要に表示されていた「警告:ストレージプール1に問題が発生しました」は、容量が増えたことにより、表示されなくなり、「正常: システムは健康です」表示に変わりました。


前回と今回の投稿では、RAID1からRAID5への構成変更を伴うNAS1側のボリュームのサイズの拡張を行いました。

これで、NAS1およびNAS2ともに、容量不足の警告問題が解決し、少なくとも3年間は容量不足から解放されると考えています。

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