*3 (Virtual Machine: VM) VM VM VM Open Virtual Machine Format (OVF) Virtual to Virtual (V2V) V2V VM VM VM V2V Open Virtualization Alliance Kernel-base

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さやいとえ
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1 Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/9 vcloud Air 1,a) 1,b) 1,c) VMware 2013 ESXi vcloud Hybrid Service ( vcloud Air) 201 ESXi VMware vcloud Air,, Let s see what VMware vcloud Air can do. Hiroki Kashiwazaki 1,a) Seiji Miyanaga 1,b) Ichirou Morihara 1,c) Abstract: In an age of transition between use of private cloud or virtualization infrastracture in an organization to public cloud service, a hybrid cloud that is a composition of two or more distinct cloud infrastructures (private, community, or public) comes out. The infrastractures are bound together by standardized or proprietary technology that enables data and application portability. From a standpoint of V2V cost, it is desirable for a public cloud and a private cloud to be constructed by the same or highly compatible hypervisor. VMware Inc. started to provide vcloud Hybrid Sevice in 2013 that is constructed by ESXi hypervisor (this service is renamed to vcloud Air in August, 201). In 201, this service was also begun to provide in Japan. Osaka university constructed a virtualization infrastracture with ESXi hypervisor. This service seems to one of a workable alternative. In this paper, we show results of performance benchmarks sponsored by VMware Inc. Keywords: hybrid cloud, performance measurement, benchmark 1. ICT research director Michael Warrillow % 1 Osaka University a) reo@cmc.osaka-u.ac.jp b) miyanaga-s@office.osaka-u.ac.jp c) morihara@cmc.osaka-u.ac.jp * *2 (NIST) The NIST Definition of Cloud Computing [1] 2 3 *1 D50FA809-A35F-B39-866F2B7569F7F2B0 *2 c 201 Information Processing Society of Japan 1

2 *3 (Virtual Machine: VM) VM VM VM Open Virtual Machine Format (OVF) Virtual to Virtual (V2V) V2V VM VM VM V2V Open Virtualization Alliance Kernel-based Virtual Machine (KVM) * Xen Project *5 Xen Microsoft Hyper-V *6 Vmware ESXi *7 Microsoft (Hyper-V Azure) *8 VMware 2013 vcloud Hybrid Service (vchs) *9 201 * 10 *3 SP pdf * *5 *6 solutions/virtualization.aspx *7 html *8 Azure Hyper-V Windows Azure Hypervisor 2009 *9 vchs vcloud Air vchs vcloud Air *10 vmw-vchs-japan [2] 201 [3] VMware ESXi vcloud Air VMware vcloud Air 2. Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/ ( 9 3 ) ICT ICT ICT ICT ICT 1 [] 2010 ( ) 2010 hp GB VMs 227 CPU 38 8,50 c 201 Information Processing Society of Japan 2

VMware vsphere および vcenter の利用により仮メモリ 1TB 以上のストレージ 10Mbps 以上の帯域を持想ホストのリソース利用率は計測できたがその他のネッつネットワークが提供される *12 vcloud Air は vsphere トワーク機器ファイアウォールロードバランサについを基盤としているが仮想マシンフォーマットの統一性の

3 Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/9 情報処理学会研究報告現行のキャンパスクラウドにおける問題点の 1 つとしの仮想メモリ 2TB 以上のストレージと 10Mbps 以上のて構成する機器が使用するリソース情報のほとんどを長帯域を持つネットワークが提供されるディザスタリカ期間に渡って収集蓄積する環境になっていないことでバリクラウドでは 10GHz の仮想 CPU 20GB 以上の仮想あった VMware vsphere および vcenter の利用により仮メモリ 1TB 以上のストレージ 10Mbps 以上の帯域を持想ホストのリソース利用率は計測できたがその他のネッつネットワークが提供される *12 vcloud Air は vsphere トワーク機器ファイアウォールロードバランサについを基盤としているが仮想マシンフォーマットの統一性のてはログも極めて限定的にしか保存されていなかったそ観点からプライベートパブリック間の仮想マシンのライのため拡張したキャンパスクラウドの要件として全てのブマイグレーションは制限されておりプライベートクラ機器の情報を収集可能であることを要求しているまたウド上にある VM から vcloud Air へと VM を移行する場当初はファイアウォールとロードバランサーが個別の機器合には V2V ならぬ V2C (Virtual to Cloud) 処理が必要ととして調達することを前提としていたが昨今のファイアなるこの点においては Microsoft Hyper-V と Microsoft ウォール機器には十分なロードバランサー機能を具備する Azure の関係に対する優位性はないものが少なくないため 201 年 9 月日現在最終的に旧 vcloud Hybrid Service は米国 5 拠点 (Santa Clara, 図 1 に示す比較的簡素な機器構成で構築が行われている Las Vegas, Dallas, Sterling, New Jersey) および英国 2 拠点 (Slough, Chessington) でサービスが提供されていた vcloud Air は 201 年 9 月日現在日本リージョンでの ODINS ( 学内ネットワーク ) サービスの提供は開始されていないが前述のようにソフ Load balancer /Firewall トバンクテレコム株式会社とソフトバンクコマースサービス株式会社の協力のもと 201 年月頃に日本でのサービスを提供することがアナウンスされている今回は VMware 社の協力によりベータテスト中の vcloud Air L3 switch 日本リージョンを使わせて頂くことができた全学 IT コアスイッチ Rack servers Storages 3.1 End User License Agreement (EULA) vcloud Air の評価を行う上で注意すべき点として VMware End User License Agreement (EULA)*13 でのベンチマーク条項が挙げられる VMware EULA の 2. 節では VMware Workstation や Fusion の場合はベンチマーク結図 1 キャンパスクラウド拡張版の模式図 Fig. 1 A diagram of enforcement of the campus cloud 果を VMware 社のベンチマーク担当 (benchmark@vmware. com) にメールするだけで良いがそれ以外の VMware 社製品のベンチマーク結果についてはベンチマーク手法前提条件ベンチマークのパラメータについてベンチマーク TM R 3. VMware vcloud Air TM R VMware vcloud Air (以下 vcloud Air) は VMware R 以社のサーバ仮想化プラットフォーム VMware vsphere ( 担当がチェックし承認された場合にその結果を公開して良いとあるこの条項に同意できない場合は購入から 30 日以内にベンダーに返却しライセンス費用の払い戻し下 vsphere) を基盤とするハイブリッドクラウドサービスを受けるよう指示されている条項を無視して使用したりである *11 提供されるサービスとして物理的に独立したベンチマーク結果を公開した場合にはカリフォルニア州法計算機資源が提供される Dedicated Cloud(専用クラウド) に従った訴訟を覚悟するべきである (VMware EULA 12.7 論理的に独立した計算機資源が提供される Virtual Private Governing Law. より) また VMware 社製品については評 Cloud(仮想プライベートクラウド) および Disaster Re- 価用ライセンスが用意されており非生産的環境での指定 coberycloud(ディザスタリカバリクラウド) がラインナッされた期間内での利用が許されている評価のために製品プされている専用クラウドは専用のクラウド管理スタッ版を購入する必要がない点にも留意されたいクにより 30GHz の仮想 CPU 120GB 以上の仮想メモリ 6TB 以上のストレージと 50Mbps 以上の帯域を持つネットワークが提供される仮想プライベートクラウドは 5GHz の仮想 CPU(バースト時は 10GHz まで提供) 20GB 以上 *11 vcloud-hybrid-service/ 201 Information Processing Society of Japan 3

Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/9 情報処理学会研究報告 write 768 38 096 096 096 096 6 6 6 6 1.0858e+06 768 768 1.0858e+06 random write 768 1.0858e+06 backward read 768 1.

0858e+06 fread 11GB/sec 1GB/sec 096 096 6 6 768 1.0858e+06 File size in 2^n KBytes 38 096 500MB/sec 6 0 768 6GB/sec 1GB/sec 0 1.0858e+06 File size in 2^n KBytes 図 3 38 38 768 1.

4 Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/9 情報処理学会研究報告 write e e+06 random write e+06 backward read e+06 record rewrte e+06 stride read e e+06 reread 38 random read read 38 rewrite 38 fwrite e+06 fread 11GB/sec 1GB/sec e+06 File size in 2^n KBytes MB/sec GB/sec 1GB/sec e+06 File size in 2^n KBytes 図 e+06 File size in 2^n KBytes vcloud Air のストレージ性能評価 Fig. 3 Evaluations of vcloud Air s storage 図図 2 VMware vcloud Air の Web インターフェイス Fig. A screen capture of vcloud Air web interface with 10 VMs Fig. 2 A web user interface of VMware vcloud Air 3.2 インターフェイス VMware vcenter の操作インターフェイスとして Web ブラウザを利用する vsphere web client が提供されているが vcloud Air の操作インターフェイスも Web ブラウザを用いて行う Web ブラウザは Firefox が推奨されている *1 操作体系は既存のパブリッククラウドサービスの Web インターフェイスと大差なくテンプレート (カタログ) で選択可能な OS を選択して VM を作成し仮想 CPU 数メモリストレージ容量を指定し NAT の設定とファ *12 *13 *1 vcloud-hybrid-service/features.html html コンソール画面を操作する Lanch Console の画面が Chrome には対応していない Internet Explorer では動作未確認 201 Information Processing Society of Japan 10VM 作成時の vcloud Air の画面イアウォールの設定を行えばリモートで VM を操作することができる一度作成した VM はコピーしてデプロイすることが可能であるため複数台の VM で並列した処理を行うことも容易である vcloud Air が特徴的である点として仮想 CPU 数で課金が行われるのではなく総動作周波数が提供される点が挙げられる *15 (図 2) 3.3 IO 品質計測仮想化環境においてその規模が大きくなるにつれボトルネックとなるのはストレージであることが既に指摘されており [5] 本計測においてもまずストレージの評価を行うこととした vcloud Air で提供されるストレージに対し *15 1VM に設定可能な仮想 CPU 数はのようだが仮想 CPU 数に本当に制限がないのかについては試していない

5 Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/9 情報処理学会研究報告図 5 vcloud Air の段階的負荷ストレージ性能評価 Fig. 5 Evaluations of vcloud Air s storage with gradual loads てユーザは VM 以外からアクセスする手段を提供されていイルサイズとブロックサイズの組み合わせに対して欠損のないため vcloud Air 上で作成した VM にストレージをない結果 98 を対象として平均スループットを算出した (図接続しこの VM 上でベンチマークソフトを動作させるこ 3) とで IO 品質の計測を行ったストレージのベンチマークソフトとして iozone* vcloud Air がベータテスト中ということもあってかスを用いた iozone は指定したファトレージのスループットは全てのパターンで最大 1GB/sec イルサイズとブロックサイズにおけるスループットを評のスループットを計測したストレージがフラッシュメモ価することができ 13 のアクセスパターン (read, write, リを用いたキャッシュを用いているかあるいはフラッ reread, rewrite, fread, fwrite, freread, frewrite, randread, シュメモリのみからなるストレージを用いている可能性が randwrite, bkwdread, strideread, recrewrite) が用意されある fread fwrite の結果においては 11GB/sec を記録している本評価においてブロックサイズは KB からサており iozone がカーネルキャッシュの影響を除外できてイズを倍にして最大 MB までとしファイルサイズをいるとするならば VM とストレージ間のネットワーク帯超えるブロックサイズにはしないこととしたファイルサ域が極めて広いことが類推できるこのストレージを何台イズは 6KB からサイズを倍にして 8GB までとしたスの仮想化ホストで共有しているかが問題となるループットは close コールを含めた時間を計測したまたそこで iozone を実行するのに十分な性能を持つと考え Direct IO を利用し open システムコールがカーネル空間られる 2 つの仮想 CPU と 2GB のメモリからなる VM をのページキャッシュを利用しないように指定する試行は 10 台作成し 1 つの VM 上で 100 回連続して iozone を実 100 回行い全てのアクセスパターンに対する全てのファ行する (図 ) iozone による全てのアクセスパターンの評 * Information Processing Society of Japan 価を 5 回終えた時点でもう 1 つの VM で同様に 100 回 5

6 iozone 10 VM iozone IO vcloud Air ( 5) 225 MB/sec 180 MB/sec VM 7 VMs 0MB/sec 10MB/sec 3 IOPS VM unixbench * 17 bonnie++ * 18 fio * 19 vdbench * 20 Oracle ORION * 21 Iometer * 22 VMware Vol.201-IOT-27 No. Vol.201-SPT-11 No. 201/10/9 No.26, pp.1-6 (201) [],,, :, ICT 2011, pp (2011). [5] Jeffrey Shafer: I/O virtualization bottlenecks in cloud computing today, Proceedings of the 2nd conference on I/O virtualization (WIOV 10), pp.5 5 (2010).. VMware vcloud Air [1] Peter Mell, Timothy Grance: The NIST Definition of Cloud Computing, NIST Special Publication (2011) [2],, :,, No. 3, pp (2012). [3],, :,, Vol.201-IOT-25, *17 *18 *19 *20 *21 index-0968-ja.html *22 c 201 Information Processing Society of Japan 6

Windows Server 2016 Hyper-V ストレージQoS機能の強化

Windows Server 2016 Hyper-V ストレージ QoS 機能の強化 1. はじめに Windows Server 2012 R2 の Hyper-V ストレージ QoS(Quality of Service) 機能は仮想ディスクに対する I/O 帯域制御において Hyper-V ホスト上の仮想マシン ( 以下 VM と略 ) に対してのみ管理が可能でしたこのため Hyper-V