第5章　ストレージ構成（ZFS / LVM / Ceph の基礎）

章のゴール

本章では、Proxmox VE で利用される主要なストレージ方式（LVM、ZFS、Ceph）の役割と特徴を整理し、 読者が自分のラボや小〜中規模環境に対して、どの方式を選ぶべきか判断できるようになることを目標とします。 本章の画面・操作例は Proxmox VE 9.1（9.x 系）を前提とします。

この章で分かること / 分からないこと

• 分かること:
  • LVM / ZFS / Ceph のざっくりした違いと、選び分けの考え方
  • 単一ノードと小規模クラスタでの「現実的な」使い分け
• 分からないこと（後続章または別パスで扱います）:
  • 具体的な構築コマンドやチューニング（環境差が大きいため）
  • Ceph の詳細設計（ネットワーク/故障ドメイン/性能設計など）

用語メモ（最小）

• ストレージ（Proxmox の用語）: VM ディスク、ISO、バックアップ等を置く「保管場所」の定義（ローカル/共有/外部など）
• バックエンド: 実体として使う仕組み（LVM、ZFS、Ceph など）

Proxmox VE におけるストレージの考え方

Proxmox VE では、「ストレージ」は仮想マシンやコンテナのディスクイメージ、ISO イメージ、バックアップなどを保管する論理的な単位として扱われます。 ローカルディスクを利用するストレージ、ネットワーク越しのストレージ、分散ストレージなど、複数の方式を組み合わせることができます。

本書のラボでは、次のような観点でストレージ方式を選びます。

• 単一ノードで完結するか、複数ノードで共有したいか
• 性能と冗長性のバランスをどこまで求めるか
• 運用の複雑さやトラブルシュートの難易度

LVM ベースのローカルストレージ

LVM（Logical Volume Manager）は、Linux 標準のボリューム管理機能です。 Proxmox VE では、ローカルディスク上に LVM を構成し、その上に仮想マシンのディスクを作成する構成を利用できます。

LVM を選ぶ場面

• 単一ノードのラボや、小規模な検証環境でシンプルに始めたい場合
• 既に LVM ベースでディスクを管理している環境を活用したい場合

メリット:

• セットアップが比較的簡単で、Linux の基本に馴染みがあれば理解しやすい
• 追加ディスクの増設や拡張が行いやすい

注意点:

• ローカルストレージであるため、他ノードとの共有には工夫が必要
• スナップショットやシンプロビジョニングの機能は、ZFS と比較すると限定的

ZFS ベースのローカルストレージ

ZFS は、コピーオンライト方式のファイルシステム兼ボリュームマネージャで、スナップショットやチェックサムによるデータ保護機能を備えています。 Proxmox VE では、インストール時に ZFS を選択してホストのシステムディスクから ZFS を利用したり、データ用ディスクに ZFS プールを作成して VM を配置することができます。

ZFS を選ぶ場面

• スナップショットやロールバックを多用したいラボ環境
• データ保護や自己修復機能を重視したい場合

メリット:

• スナップショットやクローンが高速に行える
• データの整合性チェックや自己修復機能がある

注意点:

• メモリ使用量が比較的多く、ホストのメモリに十分な余裕が必要
• 設定やチューニング項目が多く、慣れないとトラブルシュートに時間が掛かる

Ceph による分散ストレージの概要

Ceph は、分散オブジェクトストレージ／ブロックストレージを提供するソフトウェアで、Proxmox VE と組み合わせることで、 複数ノードから共有できる仮想マシン用ストレージを構成できます。

本書のラボでは、3 ノードクラスタを前提に、教育的な規模で Ceph を利用するパターンを取り上げます。

Ceph を選ぶ場面

• 複数ノード間で仮想マシンのディスクを共有し、ライブマイグレーションや HA を活用したい場合
• 将来的にノード数や容量を段階的に増やしたい場合

メリット:

• ノード間でストレージを共有でき、クラスタ構成と相性が良い
• 複数ディスク・複数ノードにデータを分散し、障害時の冗長性を確保できる

注意点:

• 小規模ラボでは、リソース要件（CPU・メモリ・ネットワーク）が負担になる場合がある
• 設計・運用が複雑であり、本番導入前には十分な検証が必要

LVM / ZFS / Ceph の比較（概要）

ラボ構成ごとのストレージ選択パターン

Part 0 で紹介したラボパターンに対応させて、ストレージ構成の例を整理します。

パターン A（単一ノードラボ）

• ホストローカルの LVM もしくは ZFS を利用し、シンプルな構成で VM を配置する
• バックアップは別ディスクや外部ストレージに退避し、必要に応じて復元する

パターン B（3 ノードクラスタラボ）

• 共有ストレージとして教育目的の Ceph クラスタを構成し、VM ディスクを配置する
• 追加でローカル ZFS や LVM を組み合わせ、用途ごとにストレージを分ける

これらの関係は、diagrams/part2/ch5/storage-layout.svg の図として概略を示します。

よくある設計・運用上の注意点

• すべてを「最強の構成」にしようとせず、ラボの目的に合ったシンプルさを優先する
• バックアップ先は、本番環境と同様に「別障害ドメイン」に置く意識を持つ
• 性能評価を行う場合は、ネスト構成やラボ特有の制約が結果に影響することを前提に読む

本章で整理した考え方をベースに、後続のストレージ・クラスタ・バックアップの章で具体的な設定手順や運用パターンを掘り下げていきます。