Azure Windows VM でクラスターサイズが拡張したいボリュームサイズに対応してない場合について

こんにちは。Azure テクニカルサポートチームの新見です。

Azure Windows VM において、データディスクの拡張方法に関してお問い合わせをいただくことがあります。
今回はディスク拡張前の Windows NTFS のクラスターサイズ（アロケーションユニットサイズ）が、ディスク拡張後のボリュームサイズに対応していない際に、ディスクを拡張する方法をご案内させていただきます。

注意事項

念のため、作業の実施前には、予期せぬご状況に備えてバックアップやスナップショットの取得をご実施いただければと存じます。
公開情報：Azure VM バックアップについて - Azure Backup | Microsoft Docs
公開情報：仮想ハードディスクの Azure スナップショットを作成する - Azure Virtual Machines | Microsoft Docs

また、記憶域スペースをご利用をいただいている場合においては、以下の手順をご参照ください。
公開情報：Azure Windows VM で記憶域スペースを拡張する | Japan Azure IaaS Core Support Blog (jpaztech.github.io)

クラスターサイズが拡張したいボリュームサイズに対応している場合

概要

データディスクを拡張する際には、クラスターサイズが拡張したいボリュームサイズに対応している場合、Azure Portal 等にてディスクのサイズを拡張いただいた後、ゲスト OS 上の操作にてボリュームを拡張する必要があります。

手順

1. 仮想マシンを停止し、ディスクのサイズを拡張する

公開情報：Azure 内の Windows VM に接続されている仮想ハードディスクを拡張する - Azure Virtual Machines | Microsoft Docs
参照箇所：Azure portal でマネージドディスクのサイズを変更する

2. 仮想マシン内からボリュームを拡張する

公開情報：Azure 内の Windows VM に接続されている仮想ハードディスクを拡張する - Azure Virtual Machines | Microsoft Docs
参照箇所：ディスクマネージャーの使用

しかしながら、この手順を実行する際にクラスターサイズが対応していない場合はエラーが発生するため、対処方法を以下の通りお伝えします。

クラスターサイズが拡張したいボリュームサイズに対応していない場合

概要

そのまま既存のデータディスクを拡張することができないため、データディスクを新規で作成して仮想マシンに接続し、クラスターサイズが対応しているサイズでボリュームを作成した上で、既存ボリューム上のデータを新規ボリュームにコピーする必要があります。

解説

クラスターサイズが拡張したいボリュームサイズに対応している場合の手順で拡張した場合、クラスターサイズは拡張前のデフォルトのサイズのままなので、拡張したいボリュームのサイズに対応していない場合はクラスターサイズを対応させる必要があります。
しかし、クラスターサイズを変えてしまうと、ボリュームのフォーマットが実施されデータが消えてしまうため、新規でデータディスクを作成することでご対応いただければと存じます。

P70 で作成したディスクの 16TB のボリュームを、 32TB に拡張したい場合を例として説明します。

デフォルトのクラスターサイズと必要なクラスターサイズ

作成するボリュームのサイズによって、デフォルトのクラスターサイズは以下のように異なります。
公開情報：NTFS、FAT、および exFAT のデフォルトのクラスターサイズ (microsoft.com)

ボリュームのサイズ	Windows 7、Windows Server 2008 R2、Windows Server 2008、Windows Vista、Windows Server 2003、Windows XP、Windows 2000
2TB – 16TB	4KB
16TB – 32TB	8KB

P70(16TB) でディスクを作成し、16TB でボリュームを作成した場合、デフォルトのクラスターサイズは 4KB になります。
クラスターサイズが 4KB の場合、ボリュームは 16TB までしか対応していません。
32TB のボリュームを作成するには、8KB のクラスターサイズが必要になります。

公開情報：NTFS の概要 | Microsoft Docs

クラスターサイズ	最大ボリュームおよびファイル
4KB (既定のサイズ)	16TB
8KB	32TB

クラスターサイズが拡張したいボリュームサイズに対応している場合の手順で、P70(16TB) のディスクを P80(32TB) に拡張した場合、16TB で作成済のボリュームのクラスターサイズはデフォルトと変わらず 4KB のままです。
そのため、この作成済の 16TB ボリュームを 32TB にしたい場合、 8KB のクラスターサイズが必要となるので、クラスターサイズが 4KBのままでは 32TB に拡張することができず、実際実行した場合以下のようにエラーメッセージが表示されます。

クラスターサイズの変更はフォーマットが伴う

上記の通り、32TB のボリュームを利用するためには、クラスターサイズを 8KB 以上に変更する必要がありますが、クラスターサイズを変更してしまうと、ボリュームのフォーマットが実施されることとなってしまいます。
（ P70(16TB) のディスク上でクラスターサイズを 8KB に変更してしまうと、データが消えてしまいます。）

ディスク内の既存のデータに影響を与えない方法

P80 のデータディスクを新規作成して仮想マシンに接続し、16TB 以上のサイズでボリュームを作成した上で、既存ボリューム上のデータを新規ボリュームにコピーします。
16TB ~ 32TB のサイズでボリュームを新規で作成した場合は、デフォルトのクラスターサイズが 8KB となるため、そのままご利用いただくことができます。

手順

1. 対応しているサイズのデータディスクを新規作成して、仮想マシンにアタッチする

公開情報：マネージドデータディスクを Windows VM に接続する - Azure - Azure Virtual Machines | Microsoft Docs

Azure portal にて、対象の VM を選択します。
左のメニューから [ディスク] を選択し、[新しいディスクを作成し接続する] を選択します。
[保存] を選択したら、新しいデータディスクの作成と VM への接続の完了です。

2. 新規ボリュームを作成する

公開情報：ハードディスクパーティションを作成してフォーマットする (microsoft.com)

まず、対象の VM に接続します。
まず、[スタート] ボタンを右クリックし、 [コンピューターの管理] を開きます。
新規でアタッチしたディスクの上で右クリックし、[新しいボリューム]を選択し、希望のサイズで新規ボリュームを作成します。

しばらくすると、フォーマットが完了し、ボリュームが新規作成されます。

エクスプローラーでもボリュームが作成できたことを確認できます。

3. 既存ボリューム上のデータを新規ボリュームにコピーする

公開情報：robocopy | Microsoft Docs

新規ボリュームに既存のボリュームのデータをコピーします。

例）

1	robocopy F:\ G:\ /copyall

4. 既存ディスクをデタッチする

公開情報：Windows VM からデータディスクを切断する - Azure - Azure Virtual Machines | Microsoft Docs

Azure portal にて、対象の仮想マシンを選択します。
左のメニューから [ディスク] を選択し、既存のデータディスクの右端にある [X] ボタンを選択します。
[保存] を選択したら、既存のデータディスクが VM から接続解除されます。
※デタッチしたディスクはストレージに残ります。ディスクが削除されるわけではありません。

さいごに

Azure Windows VM において、データディスク拡張前の Windows NTFS のクラスターサイズが、ディスク拡張後のボリュームサイズに対応していない際は、ディスクを拡張する方法にご留意ください。
本記事が、皆様の運用に役立つことを願っています。

※本情報の内容（添付文書、リンク先などを含む）は、作成日時点でのものであり、予告なく変更される場合があります。