Xen＋Windowsで構築するサーバ仮想化環境

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Xen＋Windowsで構築するサーバ仮想化環境

日本仮想化技術株式会社代表取締役社長兼CEO

宮原 徹[email protected]

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本日のアジェンダ

• Virtual Machine Driver Packの概要• Virtual Machine Driver Packの導入方法• Virtual Machine Driver Packのパフォーマンス（デモ）

• サーバ仮想化環境構築ソリューション『V-VAP』のご紹介

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会社概要

社名：日本仮想化技術株式会社英語名：VirtualTech Japan Inc.略称：日本仮想化技術／VTJ

設立：2006年12月資本金：1,000,000円本社：東京都渋谷区渋谷1-1-10取締役：代表取締役社長兼CEO 宮原 徹

取締役CTO 伊藤 宏通スタッフ：7名URL：http://VirtualTech.jp/仮想化技術に関する研究および開発

– 仮想化技術に関する各種調査

– 仮想化技術に関連したソフトウェアの開発

– 仮想化技術を導入したシステムの構築

日本初の独立系仮想化技術専業会社（当社調べ）

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導入

仮想化環境構築をトータルサポート

設計• 設計

– サーバ、ストレージからネットワークまで– キャパシティプランニング（ベンチマーク）

• 導入

– 仮想化ソリューションパッケージの提供– 運用管理システム開発（カスタマイズ）– 仮想化統合（レガシーマイグレーション）

• 運用保守

– 技術サポートの提供– エンジニア教育– Xenソースコードレベルサポート

運用保守

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Virtual Machine Driver Packの概要

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Virtual Machine Driver Packとは

• Xenの完全仮想化で動作するゲストOS用デバイスドライバ

– 仮想ネットワーク用ドライバ（ギガビット対応）– 仮想ディスク用ドライバ

• 高速な準仮想化を利用できないゲストOSを高速化する手法– 準仮想化はOSカーネルの修正が必要– VMDPはデバイスドライバ部分だけ準仮想化

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Xen (ハイパーバイザー)

ハードウェア

メモリ I/Oデバイス

Domain 0

管理用OS

管理用アプリ

Domain U

修正ゲストOS

アプリ

HVM Domain

ゲストOS

アプリ

仮想化支援（VT）

Xenの構造模式図

CPU

管理用VM 準仮想化VM 完全仮想化VM

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HDD NIC

ゲストOS

アプリ

完全仮想化VMとVMDP

Block Driver NIC Driver

Virtual HDD Virtual NIC

ハードウェア

Xen

完全仮想化VM

準仮想化部分

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VMDPのサポートOS

• Windows XP• Windows 2000 Server(32bitのみ)• Windows Server 2003• Red Hat Enterprise Linux 4 Update5• Red Hat Enterprise Linux 5

Virtual Machine Dirver Packの導入方法

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SLES10 SP1のインストール

• OSインストール時に「Xen仮想マシンホストサーバ」もインストールしておく

• 導入されるXenパッケージをアップデート– Windows Server 2003をゲストOSとした時の不具合が解消されている

– Virtual Machine Managerの不具合も解消されている

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VMDPの入手

• 「SUSE Linux Enterpise仮想マシンドライバパック」→「評価版のダウンロード」– http://www.novell.com/ja-jp/products/vmdriverpack/– ノベルのトップページから「Driver Pack」で検索するのが最も早い

• ダウンロードにはIDが必要– IDを持っていると、その他のソフトウェアもISOイメージでダウンロードできます

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VMDPのインストール（1）

1. YaST2を起動2. 「ソフトウェア」→「アドオン製品」を選択3. 「アドオン製品メディア」でメディア選択

– CD-Rに焼いてある場合はCDメディアをドライブにセットし、「CD」を選択

– ISOイメージファイルをコピーしてある場合は「ローカルディレクトリ」を選択し、ISOイメージへのパスを指定

4. ライセンスに同意

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VMDPのインストール（2）

5. 「フィルタ」で「パターン」を選択6. パターン「Virtual Machine Driver Pack」から必要なドライバを選択し、インストール

– Windows用とLinux用が選択可能

7. インストールを確認– /opt/novell/vm-driver-pack/xenディレクトリに各OS用ISOイメージが配置される

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ゲストOSへのインストール1. 仮想マシンを実行2. Virtual Machine Managerで仮想マシンを選択し、「Details」ボタンをクリック

3. 「Hardware」タブ→「Disk」を選択→「CD-Rom」ボタンをクリック

4. 「Source」に/opt/novell/vm-driver-pack/xenディレクトリ内の適切なISOイメージを指定

5. 仮想マシン再起動（ゲストOSに認識させる）6. 仮想マシンにマウントされたISOイメージからインストーラーを起動し、ドライバをインストール

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VMDP ISOイメージ一覧

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VMDP導入後のデバイス情報

ブロックデバイスと仮想ディスク

バスドライバと仮想NICドライバ

Virtual Machine Driver Packのパフォーマンス

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ベンチマーク方法

• 使用サーバH/W： HP ML115– デュアルコア AMD Opteron 1210 （1.8GHz）– メモリ 4GB・HDD SATA接続 1台(7200rpm）

• ゲストOS：Windows Server 2003 Enterprise SP2• VMDPの導入ありVMと、導入なしVMを用意• 100MBのファイルをファイルサーバ（SMB/CIFS）にコピーした時間を測定– 合計5回計測– 最速・最低値を除き、3回の平均値を採用

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スループット性能が4倍向上

所要時間を4分の1に短縮

単位：秒

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ベンチマーク結果比較

70%

25.8%

比率VMDPありVMDPなし

約70%ほぼ100%CPU使用率189.3Mbps48.9Mbpsスループット

4.23秒16.36秒所要時間

• 仮想NICの仕様がギガビットになるため、スループットが向上（約4倍）

• CPU使用率が低下

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• 仮想化を行っていないネイティブ環境はリソースを直接占有できるため、最も速度が速い

• VMのCPU割り当てを増やしても、Domain 0とのCPU競合が発生し、逆に性能は低下

ネイティブ環境との比較

266.3Mbps149.4Mbps189.3Mbpsスループット

3.00秒5.36秒4.23秒所要時間

ネイティブ

2CPUVMDPあり2CPU

VMDPあり1CPU

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CrystalDiskMarkによるベンチマーク

• ベンチマーク「CrystalDiskMark 1.0」を使用– シーケンシャル/512Kブロック/4KブロックでのディスクI/Oを測定

– 読み書きサイズは100MBに設定• VM上の共有をネットワークドライブに設定• 5回のランスルーを1セット

– 最初の1セットはテストとして結果を破棄– 残りの3セットの平均値を採用

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CrystalDiskMark 結果一覧表

1.732.085.054K Write

※3.991.516.774K Read

28.035.4323.51512K Write

33.152.1417.93512K Read

49.395.9425.46Seq Write

33.222.1718.62Seq Read

ネイティブVMDPなしVMDPあり

単位：MB/s※特異値により除外

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CrystalDiskMark 結果考察• VMDPのあり/なしでは、概ね同様の傾向• VMDPありとネイティブ環境の比較では、ネイティブ環境がより高い数値を出した– VMDPありの約1.8~2倍高速– クライアントの違いが影響？– 4Kブロック転送の読み出しで結果が不安定

• 上を見るならばネイティブ環境だが、VMDPも十分なパフォーマンスを実現– 読み出しで約150Mbps– 書き込みで約200Mbps

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まとめ

• Xenの弱点であったWindowsのゲストOS実行がVMDPにより可能になった

• ネットワークスループットについては実用上十分な速度が実現されている

• データベースなどディスクI/Oが煩雑なアプリケーションの実行については調査が必要

• マルチコアCPU搭載機でのキャパシティプランニングのノウハウが今後の課題

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仮想化アプライアンスプラットフォーム『V-VAP 』のご紹介

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Virtual Applicance Platform

VM

ストレージ

VM VM

ストレージ

VM

Switch

バックアップ

管理ツール

ライブマイグレーション

プロビジョニング

・・・

テンプレートテンプレート

ネットワークの多重化VLANロードバランサ

ストレージ多重化

管理作業•テンプレート作成•VMプロビジョニング•ステータスモニタ•仮想マシン管理•ストレージ管理•バックアップ管理•ネットワーク管理 etc...

VMテンプレート•Web/Mail•GroupWare•CMS/CRM

iSCSI/FC SAN ...

テンプレートスイッチ

HAサーバH/W サーバH/W

Bootサーバディスクレス起動

仮想マシン実行環境をネットワークブート

V-VAP

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V-VAPの特長• 統合サーバ仮想化環境

– ワンストップ・フルサポートをご提供可能• ブートサーバによるディスクレス起動により、サーバH/Wを容易に増強可能

• 管理ミドルウェアの提供により、既存管理システムと容易に統合可能– 標準でHinemosをサポート

• テンプレートベースのプロビジョニング機構• ライブマイグレーション＋HA構成により、高い可用性を実現– HAは各種HA製品を利用可能

※これらの機能はVAPの特長を示したものであり、システムに応じてきめ細やかなカスタマイズが可能です

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V-VAP価格形態• 基本サーバライセンス

– サーバ毎に発生

– 管理ツール、管理エージェントを含む

• 機能追加オプション– ブートサーバオプション（「V-Boot」）– ライブマイグレーションオプション（「V-Live」）– HAオプション（「V-Active」）– ロードバランサオプション（「V-Balancer」）

• サポートA) 年間サポートB) インシデントサポート＋バージョンアップ

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仮想マシン管理画面V-VAP

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システム監視画面V-VAP

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リアルタイム性能グラフ画面V-VAP

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性能実績グラフ画面V-VAP

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お問い合わせ先

「仮想化環境を構築したいけど、どこに相談すればいいの？」

まずは我々にご相談ください

日本仮想化技術株式会社

http://VirtualTech.jp/[email protected]

050-7571-0584