Microsoft PowerPoint - Vyatta-UsersGroup-Hiroshima pptx
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- なごみ おおばま
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1 Vyatta and Virtualization 仮 想 環 境 でのVyattay Hiroshima 海 老 澤 健 太 郎 [email protected]
2 クラウド オートメーションを 実 現 するアーキテクチャ コントロールパネル マーケットプレイス ビジネスの 自 動 化 Parallels (Business) Automation Parallels Plesk Billing クラウドパッケージ 化 及 び 配 信 運 用 の 自 動 化 Parallels Operations Automation Parallels Virtual Automation Parallels Plesk Poducts Parallels Small Business Panel シェアードウェブ ホスティング メッセージング& コラボレーション 仮 想 インフラ サービス SaaS 仮 想 インフラストラクチャ ハイパーバイザとOS 仮 想 化 の 最 良 のコンビネーション Parallels Virtuozzo Containers Parallels Server Bare Metal 2
3 1. 仮 想 データセンター 本 日 のお 話 し 2. Vyatta 転 送 性 能 ( 仮 想 化 無 し) 3. 仮 想 化 環 境 におけるパケット 転 送 のしくみ 1. デバイス エミュレーション 2. I/O 準 仮 想 化 3. I/O デバイス 割 り 当 て(VT d) 4. I/O デバイス 割 り 当 て+ 共 有 (SR IOV) 4. 仮 想 化 技 術 をサポートするハードウェア 3
4 仮 想 データセンター From: 4
5 仮 想 データセンター(OneBox 設 定 例 ) PIF ( 物 理 NIC) Windows VPS eth1 Intranet Servers Hypervisor (PSBM5) Internal Network eth2 VPN (PPTP) Web Proxy (Int > Ext) Source NAT Vyatta Static NAT eth3 Web eth1 DMZ Mail Windows Server eth0 External Network PIF ( 物 理 NIC) 5 PIF ( 物 理 NIC)
6 仮 想 データセンター(OneBox 設 定 例 ) Web Serverの の 公 開 Web Mail Static NAT 設 定 : set service nat rule 10 destination address <external address:eth0> destination port <http port:80> inbound interface <external if:eth0> inside address address <web server:eth1> protocol potocotcptcp type destination eth0 Static NAT eth3 eth1 DMZ External Network 6
7 仮 想 データセンター(OneBox 設 定 例 ) 内 部 VPSからの 外 部 アクセス : Web / その 他 Web Proxy 設 定 : set service webproxy listen address <internal addr:eth2> Windows VPS eth1 Internal Network Source NAT (masquerade) 設 定 : set service nat rule 20 outband interface <external interface:eth0> type masquerade TCP 3128 Web Proxy (Int > > Ext) eth2 Source NAT eth0 7
8 仮 想 データセンター(OneBox 設 定 例 ) VPN(PPTP) によるアクセス VPN(PPTP) PPTP Server 設 定 設 : 定 : set set vpn vpn pptp pptp p remote access p outside address <external addr:eth0> <internet> client ip pool start start <local pool start> client ip pool ip pool ip pool stop <local pool stop> stop> dns servers <dns name> <dns ip> <dns addr> authentication mode mode local local authentication local users users username <username> <user> password <password> Windows VPS VPN (PPTP) eth1 Internal Network eth2 eth0 8
9 仮 想 データセンター(OneBox 設 定 例 ) set service nat rule 10 destination address destination port 80 inbound interface eth0 inside address address protocol tcp type destination Windows VPS set service webproxy listen address eth2: set service nat rule 20 outband interface eth0 type masquerade set vpnpptpremote access outside address client ip pool start client ip pool ip pool stop dns servers dns authentication mode local authentication local users username user password pass VPN (PPTP) Web Proxy (Int > Ext) Source NAT Vyatta Static NAT eth0: PIF ( 物 理 NIC) Wb Web eth3:
10 日 本 語 の 入 門 書 あります! 第 1 章 Vyattaの 全 体 像 第 2 章 Vyattaクイックスタートガイドガ ド 第 3 章 Vyattaの 初 歩 的 な 設 定 第 4 章 企 業 内 ネットワークで 使 うための 機 能 第 5 章 ネットワークインターフェイス イス 第 6 章 経 路 制 御 (ルーティング) 第 7 章 ネットワークセキュリティ 機 能 第 8 章 VPN(Virtual Pi Private Nt Network) 機 能 第 9 章 Vyattaによる 高 可 用 性 の 実 現 第 10 章 QoSの 使 用 方 法 2011 年 6 月 16 日 発 売 近 藤 邦 昭, 松 本 直 人, 浅 間 正 和, 大 久 保 修 一, ( 日 本 Vyattaユーザー 会 ) 著 B5 変 形 判 /288ページ 定 価 3,360 円 ( 本 体 3,200 円 ) ISBN
11 VYATTA 転 送 性 能 ( 仮 想 化 無 し) 11
12 テスト 構 成 Vyatta Core の Hardware 構 成 Traffic Generator Model HP DL160 G6 (~15 万 円 ) Ge0 IXIA IxN2X Ge1 CPU Xeon E GHz (Quad Core) Memory DDR3 SDRAM 1333MHz 6GB NIC オンボード:Broadcom BCM5715 追 加 :Intel 82576EB Dual Port eth0 eth1 宛 先 アドレス(IPv4) Ge0 Ge1: ~ Ge1 Ge0: ~ 宛 先 アドレス(IPv6) Ge0 Ge1: 2400::~2400::ff Ge1 Ge0: 2400:1::~2400:1::ff Vyatta Core
13 パケットサイズと 転 送 性 能 (IPv4) オンボード:Broadcom BCM5715 Mbps kpps
14 パケットサイズと 転 送 性 能 (IPv6) オンボード:Broadcom BCM5715 Mbps kpps
15 NICによるパフォーマンスへの 影 響 オンボード Broadcom BCM571 からNICを 変 更 Intel : PRO/1000 PT Dual Port Server Adapter 型 番 : EXPI9402PT (Intel 82571GB Gigabit Controller) 価 格 :~18,000 円 Intel (MQ) : Gigabit ET Dual Port Server Adapter 型 番 :E1G42ET (Intel Gigabit Controller) 価 格 :~22,000 円 15
16 NICによるパフォーマンス(IPv4) Mbps Intel Broadcom
17 NICによるパフォーマンス(IPv6) Mbps Intel Broadcom
18 マルチキューによる 性 能 向 上 Receive Side Scaling, Scalable I/O 等 と 呼 ばれる CPU Core 数 増 加 により パケット 処 理 性 能 の 向 上 複 数 のキューを 持 ち パケットをCPUの 各 Coreに 割 り 振 る Core Core Core Core CPU 3 Coreへの 割 込 み 4 パケット 処 理 1パケット 受 信 2 キューへの 割 り 振 り (アドレス ポート 等 ) NIC 18
19 NICのスペックシートで 確 認 参 照 : ET Dual Port/Gb ET Dual Port overview.htm 19
20 マルチキューによる 性 能 向 上 (IPv4) Mbps Intel Broadcom Intel (MQ)
21 仮 想 化 環 境 におけるパケット 転 送 のしくみ 21
22 仮 想 化 環 境 におけるパケット 転 送 のしくみ I/O 仮 想 化 の 種 類 デバイス エミュレーション Hypervisor (VMM) based device emulation User space device emulation I/O 準 仮 想 化 New Software Interface I/O デバイス 割 り 当 て(VT d) I/O デバイス 割 り 当 て+ 共 有 (SR IOV) 22
23 デバイス エミュレーション デバイスを Hypervisor (VMM) がエミュレーション オーバーヘッド= 大 Guest OS (VM) Guest OS (VM) User space device emulation Guest OS (VM) Guest OS (VM) Guest driver Guest driver Emulated device Guest driver Guest driver Emulated device Physical driver Hypervisor (VMM) Physical driver Hypervisor (VMM) Physical device Hardware Platform Physical device Hardware Platform Hypervisor based device emulation Parallels Server Bare Metal VMware ESXi User space device emulation KVM + Qemu 23
24 I/O 準 仮 想 化 Guest/VMMが 連 携 して 動 作 ( 専 用 のドライバ) オーバーヘッド= 小 KVM:virtio net Vmware:vmxnet3 Xen:netfront Guest OS (VM) Front End driver Back End driver Emulated device Guest OS (VM) Front End driver Physical driver Hypervisor (VMM) Physical device Hardware Platform 24
25 Stephen Hemminger Vyatta Inc. プリンシパルエンジニア( 米 国 ) Linux Kernel Contributor (network) netem network emulator bridging, iproute Japan 2011 年 6 月 2 日 25
26 デバイス エミュレーション 性 能 比 較 100 仮 想 化 無 しを100とした 場 合 送 信 (Tx) 40 受 信 (Rx) Hyper V VMware KVM Stephen Linuxcon Japan 2011/06/02 26
27 I/O 準 仮 想 化 性 能 比 較 100 仮 想 化 無 しを100とした 場 合 送 信 (Tx) 40 受 信 (Rx) Hyper V VMware KVM Stephen Linuxcon Japan 2011/06/02 27
28 I/O デバイス 割 り 当 て(VT d) 物 理 デバイス(NIC)を VMに 割 り 当 て パケットをDMA 転 送 オーバーヘッド= 極 小 Guest OS (VM) Guest OS (VM) 1ポート( )に1VMのみ Physical driver Guest driver ( ) 1 PCIe Function DMA Remapping Hardware (VT d) Physical device Emulated device Physical driver Physical device 28
29 VT d :メモリアドレス( 番 地 ) 変 換 Guest OS (VM) VM 物 理 メモリ 物 理 メモリ 100 Buffer 物 理 メモリ 番 地 1100 へコピー メモリアドレス 変 換 テーブル Hypervisor (VMM) DMA Remapping Hardware (VT d) NIC 2 Look Up 1 VM1 番 地 100へコピー VM1 番 地 100 番 地 1100 VM2 番 地 100 番 地 2100 VMn 番 地 100 番 地
30 VT d: 物 理 構 成 CPU CPU System Bus North Bridgeに 実 装 されている Motherboard 選 択 に 注 意 CPUやNICの 対 応 も 必 要 North Bridge DMA Remapping Hardware (VT d) DRAM (Memory) PCIe Device (NIC) South Bridge PCI, Legacy devices 30
31 I/O デバイス 割 り 当 て+ 共 有 (SR IOV) 物 理 デバイス(NIC)を VMに 割 り 当 て+ 共 有 オーバーヘッド= 極 小 複 数 VMでポート ポ 共 有 可 能 Guest OS (VM) VF driver Guest OS (VM) VF driver VMからは VF=NIC(Port) に 見 える PF driver DMA Remapping Hardware (VT d) Hypervisor (VMM) PF VF VF VF SR IOV Physical device Hardware Platform * PF = Physical Function * VF = Virtual Function (PCIe subset) 31
32 SR IOV SR IOV 無 し:VMMがパケット 振 り 分 け SR IOV 有 り:NICがパケット 振 り 分 け VMMはパス スルー VM VM VM VM VM VM vnic vnic vnic vnic vnic vnic Rx0 Rx0 Rx1 RxN Tx1 Tx0 Tx1 TxN Hypervisor (VMM) Software Switch MAC / PHY DMA 転 送 NIC VF0 VF1 VFn Rx0 Rx1 RxN Rx0 Tx1 Tx0 Tx1 TxN Layer 2 Classifier / Sorter MAC / PHY Rx1 Rx0 RxN R0 Tx0 Tx1 Tx1 TN MACアドレス VLANを Rx0 TxN 元 に 振 り 分 け Rx1 Rx0 RxN R0 Rx0 Tx0 Tx1 Tx1 TN TxN 32
33 準 仮 想 化 デバイス 割 り 当 て SR IOV 性 能 比 較 送 信 (Tx) VT d はシングルキュー 受 信 (Rx) 出 典 : intel09/xensummit2009 pdf HVM = Xen Hardware Virtual Machine IO Virtualization Performance, HUANG Zhiteng ([email protected]) PV = Para Virtualization ( 準 仮 想 化 ) 33
34 仮 想 化 技 術 をサポートする ハードウェア 34
35 Intel CPU VT x, VT d サポート 確 認 方 法 1) Click!! 2) Click!! 35
36 Intel CPU VT x, VT d サポート 確 認 方 法 VT x VT d Click!! 36
37 Intel CPU VT x, VT d サポート 確 認 方 法 37
38 SR IOVサポートする Intel NIC 一 覧 htm 38
39 Intel NIC VT d, SR IOV サポート 確 認 方 法 Controllerの の 型 番 からデータシートや 参 考 資 料 が 入 手 可 能 39
40 Mother Board VT d, SR IOV サポート 確 認 方 法 VT d サポートする Chip Set 記 載 Mother Board は 落 とし 穴 が 多 数 BIOSが が 対 応 してないとダメ! メーカー 独 自 管 理 パーツついてるとうまくいかな い 場 合 も 40
41 まとめ 仮 想 化 環 境 のパケット 転 送 性 能 は 構 成 に 大 きく 依 存 ハードウェアによって 使 えない 構 成 ( 仮 想 化 技 術 )も 試 して 動 いたらみんなでシェア! こんな 構 成 で 動 いたよ 性 能 でたよ! バッドノウハウも! この 構 成 だと 性 能 でない 動 かない 宛 先 はこちら: vyatta users@vyatta users.jp users.jp/ 41
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