GPU仮想化と最新プロトコルでパワーアップ VMware Horizon 7 シニア ソリューション エンジニア 岩 勲
はじめに
3D グラフィックスアプリケーション市場 動 製造業 建設業 医療 社会 公共機関 メディア エンタテインメント 教育機関 地図情報システム (GIS) 4
GPU を利 するアプリケーション Media PLM & Volume Design Engineering Engineering & Design Windows Linux 46
現状の課題
現場での課題 各拠点で 価なワークステーションの購 - 1 台提供するが 稼働率が上がらない - 複数のプロジェクトのため 複数台を利 - ハイエンドなユーザーに合わせた 括購 知的財産 機密データの流出 - マルウェアの脅威 - 内部からの情報流出の制御 サイズの きなデザイン / 設計データのコピー - グローバル製品設計 / 開発のため ストレージのミラー化 - 共有ストレージからローカル PC へのコピー - ネットワークの増強 ストレージ ネットワークコストの増 - ストレージ容量管理 冗 化 ( バックアップ ) - ストレージ容量の増強 - 運 コスト 9
現場での課題 オフィス環境の悪化 排気 排熱 騒 作業スペース IT 管理コストの増 頻繁な 3D アプリケーション管理プロジェクト毎に利 するアプリケーションのバージョンが違うためワークステーション単位で設定が必要 パッチ更新 / バージョンアップ管理 OS アプリケーション グラフィックスドライバ 設定情報アップデートのタイミングアップデートの展開 法依存関係切り戻しの考慮 順 registry OS driver Application 10
VMware のアプローチ
あらゆるデバイスから Any Device ビジネスモビリティ : アプリケーション デバイス コンテンツ あらゆるアプリを Any Application 従来のアプリケーション 最新のクラウドアプリケーション クラウド管理 Unified Hybrid Cloud 1 つのクラウドで One Cloud プライベート 社のデータセンター マネージドサービス vcloud Air Network パブリック vcloud Air 仮想化されたコンピューティング ネットワーク ストレージ 独 に構築したインフラ 垂直統合型インフラ ハイパーコンバージドインフラ 9
データセンター基盤 :SDDC Unified Hybrid Cloud SDN: ネットワーク仮想化 Software-Defined Data Center Networking Compute Storage SDS: ストレージ仮想化 ネットワークやセキュリティの運 に変 をもたらす ネットワーク仮想化プラットフォーム VMware NSX SDC: サーバ仮想化 業界をリードするサーバ仮想化プラットフォームである VMware vsphere は 仮想データセンターに 貫した管理性を提供 vsphere 向けに設計 最適化された 常にシンプルなハイパーバイザー統合型ストレージ VMware Virtual SAN ポリシーベースの 動化により外部ストレージの運 を簡素化 VMware Virtual Volumes 10
あらゆるデバイス / ロケーションから セキュアな業務を実現 Workspace One デスクトップ仮想化 IDC MarketScape のクライアントコンピューティングソフトウェア分野でリーダーの評価を獲得した業界で最も完成されたプロダクト Desktop Mobile One Cloud Content VMware Horizon 7 モバイルデバイス / アプリケーション / コンテンツ管理 統合認証基盤 SaaS やモバイルアプリケーションなど プラットフォームに依存しない認証基盤を提供 VMware Identity Manager Gartner Magic Quadrant のエンタープライズモビリティ分野でリーダーとして認定された業界で最も競争 のあるプロダクト今後 IoT にも対応 VMware AirWatch 11
GPU 仮想化を導 後の追加要望
GPU 仮想化を導 後の追加要望 さらなるパフォーマンス要求 - 描画性能 - 利 帯域 - 仮想マシン の性能向上 さらなるコストの削減 - 集約率をもっと上げたい - マスターイメージ管理の負荷 - 繁忙期のマシンリソースの調整 - ロケーションやユーザーに応じた環境の提供 - ストレージコストの低減 セキュリティ - マルウェア対策 - ロケーションやユーザーに応じた制御 13
GPU 仮想化を導 後の追加要望 さらなるパフォーマンス要求 - 描画性能 - 利 帯域 - 仮想マシン の性能向上 さらなるコストの削減 - 集約率をもっと上げたい - マスターイメージ管理の負荷 - 繁忙期のマシンリソースの調整 - ロケーションやユーザーに応じた環境の提供 - ストレージコストの低減 セキュリティ - マルウェア対策 - ロケーションやユーザーに応じた制御 14
さらなるパフォーマンスの向上最新の Horizon 7 のご紹介
ユーザー体験の向上 3D グラフィックスのサポート アダプティブに状況に応じて最適な利 を提供 ユニファイドワークスペースによる容易なアプリケーション & デスクトップへの接続 直感的で分かりやすい PC 操作の実現 16
Blast Extreme モバイルクラウドプロトコル 幅広いデバイスのサポート : H.264 による様々なデバイスの利 GRID 最適化 : 3D の利 シーン拡 低帯域 : 利 シーンの拡 ネットワークフレンドリ : TCP と UDP の切り替え クラウド前提 : Lossy ネットワークへの柔軟な対応 バッテリーの省電 : モバイル利 の最適化 17
Blast Extreme & PCoIP: マルチプロトコル Blast Extreme & PCoIP 貫した優れたユーザー体験の提供 Hosted Apps & RDS Desktops Printing Scanning & Imaging Devices Smart Card USB Audio In/Out Client Drive Redirection Windows Media Redirection File Type Association Unified Communications Webcams Horizon Clients / 幅広いユースケースに対応 Windows Linux Mac ios Android Chrome OS Thin Clients HTML (Blast Only) 20
Blast Extreme と NVIDIA GRID の最適化 Guest OS NVIDIA Driver VM vgpu Guest OS NVIDIA Driver VM vgpu Overview n Blast Extremeは 低コストなデバイスで優れた3Dグラフィックスのユーザー体験を提供 n NVIDIA Tesla M6, M60 グラフィックスカードに対応 n H.264エンコードをNVIDIA GPUにオフロードする事によりCPU 消費を抑え スケーラビリティに寄与 HYPERVISOR CPU Server vgpu Manager GRID Benefit n フレームレートの向上 n サーバーのスケーラビリティ / CPU 負荷の軽減 n 低レイテンシ n 帯域幅の最適化 n 4K 解像度の出 19
NVIDIA GRID 最適化 法 System Memory エンコードに CPU 負荷が発生 3 RGB YUV エンコード NIC 4 CPU NVENC: GPU に搭載されている H.264/H.265 専用のハードウェアエンコーダ 1 2 グラフィックスキャプチャ画像をシステムメモリ領域 API に移動時に遅延が発生 GPU Driver GPU/vGPU GPU/vGPU NVENC NIC フレームバッファ 従来の 法 フレームバッファ NVENC を使った Blast Extreme 20
Horizon Clients for Horizon 7
Blast Extreme プロトコルのサポート Windows linux MAC ios Android Chromebook HTML
Horizon Client 4.0 Overview n VMware Blast Extreme PCoIP のサポート n Blast Extreme向けハードウェア アクセラレーションの最適化 ハードウェア デコード対応 Windows Linux ios Android n 解像度クライアントの対応
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パフォーマンスの向上 Horizon 7 NVIDIA GRID Blast Extreme プロトコルの利 : エンコードを GPU にオフロードすることにより CPU 負荷を下げる事でサーバー集約率を上げるだけではなく レイテンシを下げ H.264 による低帯域でもスムーズなユーザー体験を提供 PCoIP プロトコルの利 : デザイナーや医療画像などより 精細な画質で利 する場合に選択 GPU 性能 : 従来 2 倍の性能向上多様なユーザーニーズへ対応 : GPU を利 した LinuxVDI や 4K 解像度対応 クライアント端末 様々なクライアント端末をサポートデコードをデバイス側の GPU にオフロードすることにより クライアントサイドの遅延を解消し スムーズな操作を提供 25
GPU 仮想化を導 後の追加要望 さらなるパフォーマンス要求 - 描画性能 - 利 帯域 - 仮想マシン の性能向上 さらなるコストの削減 - 集約率をもっと上げたい - マスターイメージ管理の負荷 - 繁忙期のマシンリソースの調整 - ロケーションやユーザーに応じた環境の提供 - ストレージコストの低減 セキュリティ - マルウェア対策 - ロケーションやユーザーに応じた制御 26
VSAN の概要 vsphere クラスタを作成することで 内蔵ディスクから共有データストアを 動作成 VM VM VM VM VM VM VM 仮想マシン vsphere + Virtual SAN ハイパーバイザ キャッシュ :SSD キャパシティ :HDD/SSD 物理サーバ 内蔵ディスク 共有データストア Virtual SAN データストア 27
従来のストレージと VSAN との考え の違い サービスレベルの決定はどのタイミングで われるのか? 仮想マシンの信頼性 Software-Defined 仮想マシンの可 性を決定した結果としてストレージのデータ保護レベルが 動的に確定 仮想マシンの作成とデータストアの選択 データストアの作成 ESXi ホストへの割り当て LUN の切り出し ( 容量の決定 ) ストレージの設計 (RAID レベルの決定 ) Hardware-Defined 共有データストアのデータの保護レベルを事前にストレージで決定し仮想マシンを格納 コンピューティング データストア ( ストレージプール ) ストレージ ストレージ作業の削減! データストアの作成 ( 動 ) 仮想マシンのサービスレベル選択 ストレージの信頼性 28
パフォーマンスの向上 VSAN エンジニアリングのアプリケーション / データアクセスには 速なストレージが必要なため 速な共有ストレージアレイが必要だった VSAN 環境は ESXi のローカルストレージを束ねて 速な共有ストレージを実現 ストレージの仮想化によるハードウェアコストの低減が可能 29
GPU 仮想化を導 後の追加要望 さらなるパフォーマンス要求 - 描画性能 - 利 帯域 - 仮想マシン の性能向上 さらなるコストの削減 - 集約率をもっと上げたい - マスターイメージ管理の負荷 - 繁忙期のマシンリソースの調整 - ロケーションやユーザーに応じた環境の提供 - ストレージコストの低減 セキュリティ - マルウェア対策 - ロケーションやユーザーに応じた制御 30
マスターイメージ管理の負荷改善 Data / Files Applications Data / Files Applications Data / Files Applications Data / Files Applications これまでの環境 Settings Settings OS OS Settings Settings OS OS マスターイメージの増加 : 利用するアプリケーションの共存ができない 部署単位での管理 etc 運用管理対象が増加 :OS アプリケーション ドライバのアップデートをマスターイメージ単位で実施 再展開 : 展開時間 メンテナンス手順 切り戻し etc
マスターイメージ管理の負荷改善 App Volumes VDI 利 時のマスターイメージ管理が煩雑 - プロジェクト単位でアプリケーションのバージョンが違うため マスターイメージが増えて く傾向 - OS GPU ドライバ アプリケーションのバージョンアップが 変 - アプリケーションのバグ発覚時の迅速な切り戻しに苦難 Data / Files Applications AppStack AppStack Writable Volume Settings App Volumes Agent OS これまでの環境 OS ジャスト イン タイムアプリケーション デリバリ
GPU 仮想化を導 後の追加要望 さらなるパフォーマンス要求 - 描画性能 - 利 帯域 - 仮想マシン の性能向上 さらなるコストの削減 - 集約率をもっと上げたい - マスターイメージ管理の負荷 - 繁忙期のマシンリソースの調整 - ロケーションやユーザーに応じた環境の提供 - ストレージコストの低減 セキュリティ - マルウェア対策 - ロケーションやユーザーに応じた制御 33
状況に応じた動的なポリシーの設定 Smart Policy 場所に応じた制御を実現 - 利 するユーザーや接続するデバイスあるいは場所に応じたセキュリティレベルを制御 - アプリケーションのプロファイルを保持することにより 様々なデバイスから 貫したユーザーインターフェースを提供 社外環境からのアクセス 社内環境からのアクセス
状況に応じた動的なポリシー設定 ユースケース : 場所に依存したプリンター フロア 1 でしか利用できないプリンター フロア 2 でしか利用できないプリンター 35
GPU 仮想化を導 後の追加要望 さらなるパフォーマンス要求 - 描画性能 - 利 帯域 - 仮想マシン の性能向上 さらなるコストの削減 - 集約率をもっと上げたい - マスターイメージ管理の負荷 - 繁忙期のマシンリソースの調整 - ロケーションやユーザーに応じた環境の提供 - ストレージコストの低減 セキュリティ - マルウェア対策 - ロケーションやユーザーに応じた制御 36
セキュリティへの対応 NSX マイクロセグメンテーション 未知のマルウェアへの対応 : ユーザーはおろか IT 管理者ですら感染を確認は困難な上 その間マルウェアは横拡散をして 管理者権限を取得して 重要なデータを外部に転送 NSX では ハイパーバイザーのカーネル内でルーター機能やファイヤーウォール機能が動作し 今まで物理ルーターを超えないと実現できなかったネットワークのトラフィックは vsphere を通るだけで制御が可能 インターネット インターネット
セキュリティへの対応 NSX マイクロセグメンテーション 未知のマルウェアへの対応 : ユーザーはおろか IT 管理者ですら感染を確認は困難な上 その間マルウェアは横拡散をして 管理者権限を取得して 重要なデータを外部に転送 NSX では ハイパーバイザーのカーネル内でルーター機能やファイヤーウォール機能が動作し 今まで物理ルーターを超えないと実現できなかったネットワークのトラフィックは vsphere を通るだけで制御が可能 マイクロセグメンテーションの利点 セキュリティセグメントをデスクトップ単位まで最 化可能 仮想デスクトップ FW によって感染を封じ込め 仮想デスクトップ FW によって他端末のへ感染をブロック 感染による他端末アクセスを管理者がログとして把握可能
あらゆるデバイスから Any Device ビジネスモビリティ : アプリケーション デバイス コンテンツ あらゆるアプリを Any Application 従来のアプリケーション 最新のクラウドアプリケーション クラウド管理 Unified Hybrid Cloud 1 つのクラウドで One Cloud プライベート 社のデータセンター マネージドサービス vcloud Air Network パブリック vcloud Air 仮想化されたコンピューティング ネットワーク ストレージ 独 に構築したインフラ 垂直統合型インフラ ハイパーコンバージドインフラ 39
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