EMC PowerPath/VEによるVMware向けEMCパフォーマンス最適化

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1 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 要約 US ホワイトペーパー翻訳版 このホワイト ペーパーでは EMC PowerPath /VE 5.4 のテスト済みの機能およびパフォーマンスを向上させるためのテクノロジーの概要を説明します また EMC PowerPath/VE のパフォーマンスと信頼性を MRU(Most Recently Used) 固定 ラウンド ロビン方法などの VMware NMP(Native Multipathing) テクノロジーのパフォーマンスと比較しています 2009 年 11 月

2 Copyright 2009 EMC Corporation. 不許複製 EMC Corporation は この資料に記載される情報が 発行日時点で正確であるとみなします 情報は予告なく変更されることがあります ベンチマークの結果は ワークロード 個々のアプリケーション要件 システムの設計と実装に大きく依存しています 相対的なシステム パフォーマンスはこれらの要因およびその他の要因によって変わります したがって このワークロードは 重要なキャパシティ プランニングと製品評価に関する決定を行う際に 個々のお客様のアプリケーション ベンチマークの代わりとして使用することはできません このレポートに含まれるパフォーマンス データはすべて 厳密に制御された環境で取得されたものです 他のオペレーティング環境で取得したデータは この結果とは大きく異なる場合があります EMC Corporation は ユーザーが同様のパフォーマンス (1 分あたりのトランザクション数 ) を達成できることを保証および表明しません このドキュメントにおけるシステム パフォーマンスまたはコスト パフォーマンスについては 明示または暗示にかかわらず いかなる保証もいたしません この資料に記載される いかなる EMC ソフトウェアの使用 複製 頒布も 当該ソフトウェア ライセンスが必要です 最新の EMC 製品名については EMC.com で EMC Corporation の商標を参照してください このドキュメントに詳述されているパフォーマンス特性は 1 つのビルディング ブロックに関するパフォーマンス情報を示唆することを目的としています より大規模な環境に導入する場合は 提案されている環境が期待どおりに動作するよう さらに妥当性を検証する必要があります 他のすべての名称ならびに製品についての商標は それぞれの所有者の商標または登録商標です パーツ番号 :H6533-J EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 2

3 目次エグゼクティブ サマリー...4 概要...5 マルチパス パフォーマンスの分析...6 主要なコンポーネント...7 物理アーキテクチャ...9 環境のプロファイル...11 テストの設計と検証...13 パフォーマンス分析テスト...14 VMware Native Multipathingのパフォーマンスの結果...18 ファイバ チャネルのパフォーマンスの結果...26 iscsiパフォーマンスの結果...34 結論...44 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 3

4 エグゼクティブ サマリー ビジネス ケース データセンターのマネージャは 次を実現する手段として仮想化を利用します コストを削減する 効率性を向上させる 必要なサービス レベルを提供する 仮想データセンターでは 物理サーバ統合によって次が実現します データセンターの貴重なフロア面積を再利用する より高い使用率を実現する 運用効率を上げる リソースおよびアプリケーションの可用性を向上させる 仮想データセンターが拡大すると サーバと SAN ストレージ リソース間の物理接続がさらに重要になります 製品ソリューション EMC PowerPath /VE は VMware NMP(Native Multipathing) と比べて より優れたパフォーマンスと信頼性を提供します PowerPath/VE によって次が実現します 優れたロード バランシング 迅速なパス フェイルオーバー デバイスの優先順位付けテクノロジーの向上 PowerPath/VE は 次の機能によって仮想データセンターを強化します FC および iscsi の両方を介したパフォーマンス予測 VMware NMP よりさらに優れた信頼性 フェイルオーバーおよびフェイルバック機能 重要な結果 EMC PowerPath/VE テストの結果を次に示します PowerPath/VE は FC または iscsi を使用して複数のパスにわたって優れたロード バランシングのパフォーマンスを提供する PowerPath/VE は 追加構成なしですべてのデバイス I/O パス選択 フェイルオーバーをシームレスに統合し制御する VMware NMP では 特定の構成パラメータを指定してパフォーマンスを向上させる必要がある EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 4

5 概要 目的 この 高度なテクノロジー ホワイト ペーパーでは EMC PowerPath/VE 5.4 のテスト済みの機能およびパフォーマンスを向上させるためのテクノロジーを説明します また EMC PowerPath/VE のパフォーマンスと信頼性を 次の VMware NMP(Native Multipathing) テクノロジーのパフォーマンスと比較しています MRU(Most Recently Used) 固定 ラウンド ロビン 対象読者 このホワイト ペーパーは IT プランナ 仮想化アーキテクト 管理者など EMC プライベート クラウド環境の評価 取得 管理 運用 設計に携わっている EMC 社員 パートナー お客様を対象としています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 5

6 マルチパス パフォーマンスの分析 はじめに リソースの可用性を最大限に高めるには データセンターのインフラストラクチャで次を満たしている必要があります サーバとストレージ リソース間に複数の物理データ パスがある 障害の発生したコンポーネントなどの問題を避けるためのパスの再ルーティングが許可されている トラフィック負荷が複数の物理パスに分散されている マルチパス 仮想サーバ ホストとそのストレージ間の持続的な接続を維持するために マルチパスという技術を使用します マルチパスではホストおよびストレージ デバイス間で複数の物理パスが維持されています アダプタ スイッチ ケーブルなど SAN 内の要素に障害が発生した場合 仮想サーバ ホストは 障害が発生したコンポーネントを使用していない他の物理パスに切り替えることができます 障害が発生したコンポーネントを回避するためのパス切り替えプロセスはパス フェイルオーバーとして知られています ロード バランシング マルチパスは パス フェイルオーバーの他にロード バランシングも提供します ロード バランシングは負荷を複数の物理パスに分散させるプロセスです 潜在的なトラフィックのボトルネックを軽減または解消します EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 6

7 主要なコンポーネント はじめに このパフォーマンス分析テストでは 次が含まれる仮想データセンターに PowerPath/VE が導入されています 2 台の ESX サーバ CLARiX CX4-480 vsphere 4 ロード シミュレーション ソフトウェア PowerPath/VE PowerPath/VE は ESX ホストに対してパス管理機能を提供する MPP( マルチパス プラグイン ) として VMware ESX と連携して動作します この PowerPath/VE はカーネル モジュールとして vsphere ホストにインストールされます そして vsphere I/O スタック フレームワークにプラグインされ ダイナミック ロード バランシングや自動フェイルオーバーなどの PowerPath/VE の先進的なマルチパス機能を vsphere ホストで利用できるようにします CLARiX CX4-480 FLARE EMC CLARiX CX4-480 最大容量 471 TB までシームレスに拡張可能な ミッドレンジ ネットワーク ストレージでクラス最高のパフォーマンスを提供する 最大 256 台の可用性の高いデュアル接続ホストをサポートする 5~480 台のディスクまで増設できる FC( ファイバ チャネル ) 接続と iscsi 接続が事前構成され お客様のアプリケーションに最適な接続を選択できる vsphere 4 VMware vsphere 4 は IT コンピューティングの次の論理ステップです この VMware vsphere 4 により お客様はクラウド コンピューティングの機能を自社の IT インフラストラクチャで利用できます VMware vsphere 4 は VMware Infrastructure の機能に基づいて OS アプリケーション ハードウェア製品をサポートすることにより IT 環境に対する管理機能を向上させます 実証済みの仮想プラットフォーム上に構築された VMware vsphere 4 は 内部および外部クラウドの基盤を提供し 統合および標準を使用してクラウド インフラストラクチャをブリッジすることで 安全なプライベート クラウドを作成します そして あらゆる規模の組織がクラウド コンピューティングのすべてのメリットを隅々まで享受し アプリケーション ワークロードあたりの総コストを最小限に抑えながら最高レベルのアプリケーション サービス契約を実現できます この Microsoft アプリケーション向け EMC 仮想インフラストラクチャ / データセンター ソリューションは VMware vsphere 4 で導入された次の機能により 柔軟な自動 I/O ロード バランシング 強力な処理機能 合理化されたネットワーク スイッチ管理を提供します EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 7

8 EMC PowerPath/VE パス フェイルオーバー統合 (VMware vstorage API for Multipathing を使用 ): このソリューションで示すように I/O パスの使用率を常に調整し VM の I/O ロードの変化に対応します 8 vcpu のサポート : ゲスト VM に割り当てることができる仮想 CPU の最大数が 4 個から 8 個に増えています VMware vnetwork 分散スイッチ : クラスタ全体の接続を拡張することで vswitch 機能をさらに強化します シミュレーション ソフトウェア 次のロード シミュレーション ソフトウェアを使用しました Microsoft Exchange 2007 Jetstress:Jetstress は Exchange ディスク I/O ロードをシミュレートします 具体的には 一定の数のユーザーによって生成された Exchange データベースおよびログ ファイルのロードをシミュレートします Oracle Workload ORION:ORION は 総合的な I/O ワークロードを生成し Oracle と同じ I/O ソフトウェア スタックを使用して Oracle データベースをシミュレートします この ORION は 広範な I/O ワークロードを生成できます Microsoft SQLIOSim:SQLIOSim は SQL Server 2005 SQL Server 2000 SQL Server 7.0 などの Microsoft SQL サーバの I/O パターンをシミュレートします EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 8

9 物理アーキテクチャ アーキテクチャ図 次の図は パフォーマンス分析テスト環境の全体的な物理アーキテクチャを示しています この図で示すように それぞれのホストのストレージ アダプタ構成は同じです 唯一の違いは ホスト A は VMware NMP を使用し ホスト B は PowerPath VE を使用しているという点です EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 9

10 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 10

11 環境のプロファイル ハードウェア リソース パフォーマンス分析環境で使用されているハードウェアの一覧を以下に示します 装置数構成 EMC CLARiX CX4-480 FLARE v x 50 GB LUN RAID 5(LUN あたり 4 つのパス ) 1 x 1 TB LUN RAID 5(LUN あたり 4 つのパス ) VMDK 用 SP あたり 2 x 4 Gb/ 秒出力ポート (2 FC 2 iscsi) Dell Xeon Core 2 32 GB RAM QLogic HBA デュアル ポート 2 Gb/ 秒 ファイバ チャネル スイッチ 1 Cisco MDS 9509( ポートあたり 4 Gb/ 秒 ) Cisco Catalyst 6513(1 Gbs IP) ハードウェア リソースの仮想割り当て 次の図は 仮想マシンの編成と割り当てを示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 11

12 ソフトウェア リソース パフォーマンス分析環境で使用されているソフトウェアの一覧を以下に示します ソフトウェア バージョン vsphere Enterprise Plus 4.0( ビルド ) vcenter 4.0 GA( ビルド B162856) PowerPath/VE 5.4( ビルド 257) Microsoft Exchange 2007 JetStress Oracle Workload ORION Microsoft SQLIOSim EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 12

13 テストの設計と検証 概要 ここでは PowerPath/VE を使用したマルチパス パフォーマンス分析のテスト計画と実装の概要について説明します パフォーマンス テストは EMC PowerPath/VE が vsphere サーバに対して優れたロード バランシング パス フェイルオーバー デバイスの優先順位付けテクノロジーを提供していることを示します テスト計画 Windows 2008 が実行されている 10 台の仮想マシンを作成して導入します PowerPath/VE の動作中は 10 台の VM がサーバ A に存在する NMP の動作中 10 台の VM がサーバ B に存在する VM を次のように割り当てます Windows 2000 SQL サーバ 4 Exchange 2007 サーバ 3 Oracle ORION サーバ 3 ファイバ チャネルを使用してストレージ接続を実装する Exchange SQL Oracle シミュレーション ソフトウェアをインストールする デフォルトの VMware NMP(Native Multipathing) を使用してシステム パフォーマンスをテストする PowerPath/VE を使用してシステム パフォーマンスをテストする ファイバ チャネルから iscsi に接続を変更する デフォルトの VMware NMP(Native Multipathing) を使用してシステム パフォーマンスをテストする PowerPath/VE を使用してシステム パフォーマンスをテストする テスト パラメータ PowerPath/VE パフォーマンス分析テストでは 次のオペレーションに対するシステムの応答を検証します ロード バランシング シングル パス マルチパス フェイルオーバーとフェイルバック フロントエンド フェイルオーバー バックエンド フェイルオーバー VMotion 切り替え ホストの変更 データストアの変更 ホストおよびデータストアの変更 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 13

14 パフォーマンス分析テスト シングル パス ロード バランシングのテスト 次の表は シングル パス ロード バランシングのテストを実行し VMware NMP と PowerPath/VE のパフォーマンスを比較する手順を示しています ステップ アクション 1 VM で I/O シミュレーションを開始します 2 NMP を使用して ESX サーバ ( シングル パス ) のパフォーマンス データを記録します a. ESXTOP を実行します b. d P の順に入力し HBA 名を入力して HBA へのパスを表示します 注意 :ESXTOP に示されている I/O レートはすべて キュー登録されている I/O 数ではなく アクティブな I/O 数を示しています 3 PowerPath/VE を使用して ESX サーバ ( シングル パス ) のパフォーマンス データを記録します a. ESXTOP を実行します b. d P の順に入力し HBA 名を入力して HBA へのパスを表示します 注意 :ESXTOP に示されている I/O レートはすべて キュー登録されている I/O 数ではなく アクティブな I/O 数を示しています マルチパス ロード バランシングのテスト 次の表は マルチパス ロード バランシングのテストを実行し VMware NMP と PowerPath/VE のパフォーマンスを比較する手順を示しています ステップ アクション 1 VM で I/O シミュレーションを開始します 2 NMP を使用して ESX サーバ ( マルチパス ) のパフォーマンス データを記録します a. ESXTOP を実行します b. d P の順に入力し HBA 名を入力して HBA へのパスを表示します 注意 :ESXTOP に示されている I/O レートはすべて キュー登録されている I/O 数ではなく アクティブな I/O 数を示しています 3 PowerPath/VE をインストールし 各 vsphere サーバで PowerPath/VE ラ EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 14

15 イセンスを登録します 4 PowerPath/VE を使用して ESX サーバ ( マルチパス ) のパフォーマンス データを記録します a. ESXTOP を実行します b. d P の順に入力し HBA 名を入力して HBA へのパスを表示します 注意 :ESXTOP に示されている I/O レートはすべて キュー登録されている I/O 数ではなく アクティブな I/O 数を示しています フロントエンド フェイルオーバーのテスト 次の表は フロントエンド フェイルオーバーのテストを実行し VMware NMP と PowerPath/VE のパフォーマンスを比較する手順を示しています ステッアクションプ 1 VM で I/O シミュレーションを開始します 2 ファイバ チャネル : スイッチ ファブリック経由の任意の HBA ポートを無効にします a. 無効になった HBA でパス障害が発生するのを待ちます ( システム ログでパス障害メッセージをチェックします ) b. I/O は引き続きもう一方の HBA のアクティブ パスを通過している必要があります iscsi: Ethernet スイッチ経由の任意の NIC ポートを無効にします a. 無効になった NIC でパス障害が発生するのを待ちます ( システム ログでパス障害メッセージをチェックします ) b. I/O は引き続きもう一方の NIC のアクティブ パスを通過している必要があります 3 PowerPath/VE をインストールし 各 vsphere サーバで PowerPath/VE ライセンスを登録します 4 スイッチ経由のポートを有効にします a. パスがリストアされるのを待ちます 注意 : パスの自動リストアには最長で 5 分かかることがあります この時間内でパスは元に戻り リストアされたパスで I/O が開始されます ( システム ログをチェックします ) b. または ( サポートされている場合 ) powermt restore コマンドを使用して リストア アクションを手動で実行します 注意 :CLARiX システムでは 現在の LUN のオーナーがアクティブで接続されている場合 ボリュームへの不要なトレスパスが存在してはいけません EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 15

16 バックエンド フェイルオーバーのテスト 次の表は バックエンド フェイルオーバーのテストを実行し VMware NMP と PowerPath/VE のパフォーマンスを比較する手順を示しています ステップ アクション 1 VM で I/O シミュレーションを開始します 2 ファブリック スイッチ ( ファイバ チャネル ) または Ethernet スイッチ (iscsi) 経由の任意のアレイ ポートを無効にします a. 無効になったターゲットでパス障害が発生するのを待ちます ( システム ログでパス障害メッセージをチェックします ) b. I/O は引き続きもう一方のアクティブ パスを通過している必要があります 注意 :CLARiX システムでは 現在の LUN オーナーが無効なときにトレスパスが発生することがあります この場合 I/O はトレスパスされたパスを通過します 3 PowerPath/VE をインストールし 各 vsphere サーバで PowerPath/VE ライセンスを登録します 4 スイッチ経由のアレイ ポートを有効にします a. パスがリストアされるのを待ちます 注意 : パスの自動リストアには最長で 5 分かかることがあります この時間内でパスは元に戻り リストアされたパスで I/O が開始されます b. または ( サポートされている場合 ) powermt restore コマンドを使用して リストア アクションを手動で実行します 注意 :CLARiX システムでは 現在の LUN オーナー接続がリストアされるときに LUN のフェイルバックが発生します ( システム ログをチェックします ) VMotion のホスト変更のテスト 次の表は VMotion のホスト変更のテストを実行し VMware NMP と PowerPath/VE のパフォーマンスを比較する手順を示しています ステップ アクション 1 VM の電源をオンにして ホストの変更 オプションを使用して移行します 2 PowerPath/VE を有効にせずに VM 上で I/O シミュレーションを開始します ( このテスト例は VM からの I/O の有無にかかわらず実行でき EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 16

17 ます ) 3 ターゲット ESX を選択します 4 リソース プールを選択します 5 優先順位を選択します 6 移行を完了します 結果 :VM は I/O の有無にかかわらず適切に移行されます I/O が存在していても その I/O は失敗しません EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 17

18 VMware Native Multipathing のパフォーマンスの結果 概要 ここでは VMware VMkernel マルチパス プラグインおよびデフォルトの VMware NMP(Native Multipathing) を使用して実行したテスト条件のパフォーマンスの結果について説明します NMP は サブプラグインを管理する拡張性を備えたモジュールです NMP サブプラグインには次の 2 種類があります SATP(Storage Array Type Plug-in) PSP(Path Selection Plug-in) SATP および PSP は VMware に組み込まれて提供されることも サード パーティによって提供されることもあります デバイス構成 次の図は デバイス構成を示しています デフォルトでは EMC PowerPath/VE などのサード パーティの MPP( マルチパス プラグイン ) がインストールされていない場合 VMware NMP はすべてのデバイスの所有者になります EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 18

19 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 19

20 次の図は各 LUN に 4 つのパスがあること つまり 2 つのアクティブ パスと 2 つのスタンバイ パスがあることを示しています ただし VMware NMP がすべてのデバイスの所有者であるため I/O で使用されているのは 1 つのアクティブ パスのみです EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 20

21 VMware NMP ポリシーでは 使用状況に基づいて複数のアクティブ パスでラウンド ロビンを行います 特定の期間に存在するアクティブな I/O パスは 1 つだけであり このパスは所定の数の I/O を送信してから他のアクティブ パスに切り替わります デフォルトのパス切り替えは IO 数 に基づいており デフォルト値は 1,000 です この値を変更するには 次のコマンドを実行します esxcli nmp device setpolicy --device < デバイスの UID> --psp VMW_PSP_RR esxcli nmp roundrobin setconfig --device < デバイスの UID> --iops 1 --type iops IOPS 値を 1 に変更すると 次の図に示す結果が表示されます I/O トラフィックのパフォーマンス SQLIOstress を実行する 4 台の Windows 2008 VM JetStress 2007 を実行する 3 台の Windows 2008 VM Oracle ORION を実行する 3 台の Windows 2003 がある場合 一度に 11,000 I/O が存在します ESXTOP ユーティリティの例で示すように これらの I/O はすべて 1 つのパス vmhba4 を通過して CLARiX LUN にアクセスします EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 21

22 パス選択プロファイル VMware NMP はデフォルトで 3 つの PSP をサポートします 次の 3 つの図は Most Recently Used(MRU) Round Robin( ラウンド ロビン ) Fixed( 固定 ) としてのパス選択を示しています Most Recently Used(MRU) EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 22

23 Round Robin( ラウンド ロビン ) EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 23

24 Fixed( 固定 ) EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 24

25 パス選択プロファイルの I/O 結果 次の 3 つの図は 3 つの異なるパス選択での I/O パフォーマンスを示しています MRU ラウンド ロビン 固定 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 25

26 ファイバ チャネルのパフォーマンスの結果 概要 ここでは PowerPath/VE がマルチパスを処理し 接続がファイバ チャネルを使用して確立されている場合のパフォーマンス テストの結果について説明します PowerPath/VE は ESX ホストに対してパス管理機能を提供する MPP( マルチパス プラグイン ) として VMware ESX と連携して動作します この PowerPath/VE はカーネル モジュールとして vsphere ホストにインストールされます そして vsphere I/O スタック フレームワークにプラグインされ ダイナミック ロード バランシングや自動フェイルオーバーなどの PowerPath/VE の先進的なマルチパス機能を vsphere ホストで利用できるようにします デバイス構成 vsphere ホストにインストールされた PowerPath/VE は 自身がサポートされているすべてのストレージ デバイスを要求します 次の図は PowerPath/VE が CLARiX CX4-480 上のデバイスの所有者であることを示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 26

27 PowerPath/VE ダイナミック ロード バランシング PowerPath/VE は 常にすべてのパスを使用するように設計されています PowerPath/VE は 論理デバイスへの I/O 要求を 使用可能なすべてのパス間で分散します 1 つのパスですべての I/O 要求を処理する必要はありません 次の図は ESXTOP 出力を示しています I/O 要求が vmhba1 および vmhba4 の両方にバランス良く分散されています また PowerPath/VE では コマンド ライン ツールを使用してパスを管理することもできます 次の図は 各デバイスに 2 つ最適パスがあり I/O 要求を処理しています また すでにお気づきのように I/O 要求が 2 つのパスにバランス良く分散されていることも示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 27

28 次の 2 つの図は パス ステータスと LUN ステータスを示しています パス ステータス EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 28

29 LUN ステータス EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 29

30 フロントエンド フェイルオーバーの結果 このテストでは ファイバ チャネル スイッチ上の HBA ポートを無効にして フロントエンドでのパス障害をシミュレートします 次の図は ESXTOP では 1 つのパスのみが I/O 要求を処理していることを示しています 次の図は powermt ユーティリティでは最適パスが 1 つだけで もう一方のパスは故障していることを示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 30

31 次の図は vcenter でも 1 つのパスが使用不可能であることを示しています ファイバ チャネル スイッチでポートを有効にしたら 障害が発生したパスが 360 秒以内にパス テストまたはバスの再スキャンで自動的にリストアされます 手動で powermt restore を実行すると 障害が発生したパスが直ちにリストアされます EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 31

32 バックエンド フェイルオーバーの結果 ファイバ チャネル スイッチ上の CLARiX SP ポートを無効にして バックエンドの障害をシミュレートします 各 SP の 1 つのポートが無効になっている場合 次の図で示すように 両方のパスが縮退モードになります 次の図は 1 つの SP ポートのみにアクティブ I/O 要求があることを示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 32

33 SP ポートが再度有効になったら 次の 2 つの図で示すように 両方のパスが最適モードに戻ります EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 33

34 iscsi パフォーマンスの結果 概要 ここでは PowerPath/VE がマルチパスを処理し 接続が iscsi を使用して確立されている場合のパフォーマンス テストの結果について説明します PowerPath/VE は ESX ホストに対してパス管理機能を提供する MPP( マルチパス プラグイン ) として VMware ESX と連携して動作します この PowerPath/VE はカーネル モジュールとして vsphere ホストにインストールされます そして vsphere I/O スタック フレームワークにプラグインされ ダイナミック ロード バランシングや自動フェイルオーバーなどの PowerPath/VE の先進的なマルチパス機能を vsphere ホストで利用できるようにします 環境の構成 iscsi が含まれる次の 10 台の仮想マシンに対してパフォーマンスのテストを実行します 3 台の Oracle シミュレータ (ORION ソフトウェアを使用 ) 4 台の SQL シミュレータ (SQLIOstress を使用 ) 3 台の Exchange シミュレータ (Jetstress を使用 ) 次の図は テスト環境の構成を示しています シングル パス ロード バランシングの結 次の図は パスが 1 つだけの PowerPath/VE ホストのスクリーンショットです EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 34

35 果 マルチパス ロード バランシングの結果 次の 2 つの図は VMware NMP がデバイスの所有者であることと パス ステータスを示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 35

36 次の図は NMP のパフォーマンス データを示す ESXTOP 画面です ( ロード バランシングは行われていません ) EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 36

37 EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 37

38 次の 2 つの図は PowerPath/VE がデバイスの所有者であることと パス ステータスを示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 38

39 次の図は PowerPath/VE が有効になっている I/O を示す ESXTOP 画面です VMkernel NIC と物理 NIC に均等に負荷が分散されていることに注意してください フロントエンド フェイルオーバーの結果 次の図は シミュレートされたフロントエンド パス障害が発生する前の I/O を示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 39

40 次の図は シミュレートされたフロントエンド パス障害が発生した後の I/O を示しています データは 5~10 秒以内 (ESXTOP では少なくとも 2 秒の待機後 つまりほぼ瞬時 ) に 1 つの VMkernel NIC に移動しました EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 40

41 バックエンド フェイルオーバーの結果 次の図は バックエンド ポートがシャットダウンされバックエンド障害をシミュレートする前の PowerPath/VE ホストを示しています 次の図では SPB(vLAN 318) 上で 1 つのポートに障害が発生した後 偶数個のパスほど最適ではありませんが I/O 負荷がほぼ分散されています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 41

42 次の図は SPB vlan 318 ポートが再度有効にされた後の I/O を示しています (10~20 秒 ) 負荷は完全に分散されています VMotion のホスト変更の結果 次の図は VM が PowerPath/VE ESX ホストから移行される前のホスト 2(NMP 有効 ) を示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 42

43 次の図は VM が移行された後のホスト 2 を示しています 次の図は すべての VM が移行された後のホスト 1(PowerPath/VE 有効 ) を示しています EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 43

44 結論 まとめ パフォーマンス テストは EMC PowerPath/VE のパフォーマンスおよび信頼性が VMware NMP(Native Multipathing) によって向上していることを示しています vsphere サーバについては PowerPath/VE によって次のメリットが実現します 優れたロード バランシング 迅速なパス フェイルオーバー デバイスの優先順位付けテクノロジーの向上 結論 説明したテストの計画および方法によって導き出された結果は次のとおりです PowerPath/VE は FC または iscsi を使用して複数のパスにわたって優れたロード バランシングのパフォーマンスを提供する PowerPath/VE は 追加構成なしですべてのデバイス I/O パス選択 フェイルオーバーをシームレスに統合し制御する VMware NMP では 特定の構成パラメータを指定してパフォーマンスを向上させる必要がある メリット PowerPath/VE は 次の機能によって仮想データセンターを強化します FC および iscsi の両方を介したパフォーマンス予測 VMware NMP よりも優れた信頼性 フェイルオーバーおよびフェイルバック機能 次のステップ EMC は お客様が仮想データセンターの導入のリスクと作成のコストを抑え 評価 設計 導入 管理を迅速に行えるよう支援いたします このソリューションおよびその他のソリューションの詳細については EMC 担当営業に問い合わせるか あるいは をご参照ください EMC PowerPath/VE による VMware 向け EMC パフォーマンス最適化高度なテクノロジー 44