第 3 回 DevCentral Japan メンバーミーティング VMware が考える次世代データセンタとクラウド 2009 年 5 月 27 日ヴイエムウェア株式会社システムズエンジニア小松康二
アジェンダ VMware によるサーバ仮想化 VMware vsphere 4.0 vsphere によるクラウドの実現 vcloud Initiative と今後のビジョン - 2 -
VMware によるサーバ仮想化 - 3 -
VMware のサーバ仮想化技術 アプリケーションの変更なく複数サーバを仮想基盤上で統合 リソース有効活用 複数の仮想マシンが独立して動作 管理者は各仮想マシンを自由に構成 (CPU メモリ ディスク ネットワーク等 ) ゲスト にとっては仮想マシンは あたかも物理マシンがそこにあるかのように 認識されるある仮想マシンの障害は他の仮想マシンに全く影響しない 物理資源は仮想化レイヤが統一的に管理 物理資源を統一的にプロビジョニング容易なリソース マネジメントネットワークパス ストレージパスの冗長化と広帯域化 サービスコンソールが外部との管理インターフェースを提供 仮想マシンの各種操作 vcenter Server との通信 VMkernel と呼ばれる仮想化レイヤがハードウェア上で直接動作 VMware 独自開発の専用カーネルホスト を必要とせず 物理マシンに ESX Server を直接インストール高い性能 / 堅牢性 / スケーラビリティ パーティショニング Partitioning 独立性 Isolation カプセル化 Encapsulation ハードウェアからの独立 Hardware Independence 同一基盤上で複数 を稼動可能 / 仮想マシン間でハードウェアリソースを共有 同一基盤上の仮想マシンは相互に影響しない 仮想マシンはファイルとして格納 / ファイルコピーで可搬性を実現 仮想マシンは別 H/W に移動させてもそのまま動作することが可能 - 4 -
VMware が提供する仮想化インフラの可用性 VMware 仮想プラットフォームの標準機能でダウンタイム ( 計画 / 無計画 ) 削減 高可用性を実現 物理環境 仮想環境 Physical to Virtual マイグレーション (P2V) Guest Guest Guest Virtualization Hypervisor Guest CPU Memory Disk NIC VMware VMotion VMware DRS VMware HA サービス停止なしで 仮想マシンを別ハードウェアに移動させることが可能 ダイナミックなリソース最適化 ESX サーバの負荷に応じて自動的に仮想マシンを VMotion ハードウェア障害時に仮想マシンを自動的に他の ESX サーバにフェイルオーバー - 5 -
VMware の適用領域 1 サーバ統合とリソース有効活用 既存サーバを アプリケーションの変更なく統合可能ハードウェアリソースの有効活用 スペース / 消費電力等のコスト削減を実現 VMotion/DRS/HA による高可用性を実現 サーバプロビジョニング時間短縮 テンプレート機能により 従来のサーバ準備時間を大幅に短縮ユーザへのサービスレベル向上 サーバスペック選定 購入 ラッキング / ケーブル結線 VMware 導入後 ( 約 15 分 ) サーバスペック決定 ESX テンプ VM レート決定起動決定 VMware 導入前 ( 約 1 ヶ月 ) セットアップ 所要時間 アプリケーションセットアップ より生産的に使える時間 システム起動 ビジネス継続性 カプセル化機能によりシステムファイルを別サーバにも複製可能ビジネス継続性のためのコスト 時間を大幅に削減ディザスタリカバリプロセスの自動化 - 6 -
VMware の適用領域 2 テスト 開発プロセスの効率化 様々なパターンの開発環境を効率的にテンプレートで保持可能テンプレート活用により容易なスクラッチビルドが可能スナップショット機能によりバグ等の再現性を向上様々なアプリケーションの組み合わせテストも容易.Net Windows XP Oracle 9i Red Hat Linux 3 Exchange 2003 Windows 2003 Oracle 10g Red Hat Linux 4 ESX SQL 2000 Window 2000 MySQL SuSE Linux 10 Physical Hardware SQL 2005 Windows 2003 Apache Red Hat Linux 4 デスクトップ管理とセキュリティ データセンター内 ( サーバ上 ) で企業の標準デスクトップ環境を統合稼動データセンター管理によるセキュリティ向上運用管理プロセスの効率化迅速な展開パッチメンテナンス統合他 レガシーマイグレーション VMware では WindowsNT RHEL 2.1/3 等古い もサポート古いサーバ環境を新しいハードウェアで実装アプリケーション修正をすることなく 新たなサーバ環境に移行可能 Security Server Virtual Desktop Infrastructure Connection Server ActiveDirectry VirtualCenter Windows Server 2003 Standard, Enterprise, Web Editions, and Small Business Server Windows 2000 Server and Advanced Server Windows NT : 4.0 Server Red Hat Linux 7.2, 7.3, 8.0, & 9.0 Red Hat Enterprise Linux 2.1 & 3-7 -
VI3 の一般的な構成 仮想マシン IP ネットワーク ESX ESX ESX ESX ESX ESX ESX vcenter Server 旧 Virtual Center 管理者端末 FC-SAN iscsi-san NFS VI Client 共有ストレージ 仮想マシンのデータを全てディスクアレイ装置側に格納してしまうことも可能 - 8 -
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プライベートクラウドをリードする VMware クライアントハイパーバイザー サーバハイパーバイザー 仮想インフラストラクチャ クラウド VMware vsphere 社内クラウドと外部クラウドの基盤 1999 2000 2003 2009+ - 10 -
VMware vsphere : 業界初のクラウドオペレーティングシステム VMotion 互換性強化 Storage VMotionの強化 VMware HAの強化 VMware Fault Tolerance VMware Data Recovery VMsafe vshield Zone VMkernel のプロテクション強化 ホストと仮想マシンのスケーラビリティ 仮想 CPU とメモリのホットアド デバイスのホットプラグ クラスタのスケーラビリティ アプリケーションサービス 可用性 セキュリティ スケーラビリティ vsphere 4.0 インフラストラクチャサービス vcompute vstorage vnetwork サービスコンソールの刷新 DRS 情報の強化 DPM の強化 ゲスト サポート強化 マルチパスサポートの強化 iscsi の機能強化 仮想ディスクのシンプロビジョニング VMFS ボリュームの拡大 IPv6サポートの強化 VMDirectPath I/O 分散仮想スイッチ vmxnet3-11 -
VMware Fault Tolerance 可用性セキュリティスケーラビリティ vlockstep テクノロジー プライマリ 新規プライマリ 新しいセカンダリ ハードウェア障害発生時に ダウンタイムおよびデータ損失なしで仮想マシンをフェイルオーバー 複雑なクラスタリングや専用のハードウェアが不要 再構成も自動 あらゆるアプリケーションおよび に共通の単一のメカニズム - 12 -
セキュリティVMsafe によるセキュリティの一元管理 可用性セキュリティスケーラビリティ API はハイパーバイザーと連携して仮想マシンの保護を実現 仮想マシンの CPU メモリ ストレージ およびネットワークの検査に対応 一元化によるメリット エージェントや定義ファイルの管理コストを削減 VMsafe ポリシーに準拠しない仮想マシンリスクの排除 VMware ESX VMware ESX ウイルス 攻撃によるセキュリティソフトウェアの無力化を回避 仮想マシン - 13 -
ホストと仮想マシンのスケーラビリティ 可用性セキュリティスケーラビリティ Ap Ap Ap Ap pp p p 仮想マシン 256 台 Ap Ap Ap Ap Ap p pp p p 優れたパフォーマンスと高い統合率 64 ビットの VMkernel 1 TB のホストメモリ 64 個の論理 CPU 64 コア 1 TB ホストごとに 256 台の仮想マシン 255 GB CPU 8 個 動的拡張により さらに大規模のワークロードをサポート 8-Way Virtual SMP 255 GB RAM ホットプラグ ホットアドのサポート - 14 -
VMware DPM のサポートの拡張 vcompute vstorage vnetwork スタンバイ ESX ( パワーオフ ) リソースプール 電力の最適化 DPM はクラスタが必要とするリソースが減少するとワークロードを少数の ESX に統合 不要になった ESX はスタンバイモードに移行して電力および冷却コストを削減 ワークロード要求が増えると ESX は自動的にパワーオンされる サービスレベルを維持しながら電力消費を最小に抑制 仮想マシンのダウンタイムは発生しない 3 つの起動方式をサポート IPMI (Intelligent Platform Management Interface) ilo (Integrated Lights-Out) Wake-On-LAN (WoL) 個々の ESX レベルでも Intel Speed Step / AMD Power をサポート - 15 -
vcompute vstorage vnetwork 仮想ディスクのシンプロビジョニングと VMFS の拡大 仮想ディスク 20 GB 20 GB シック ( 従来型 ) 20 GB 40 GB シン 40 GB 80 GB シン 計 140 GB 割り当て エクステントの追加 ボリュームの拡大 データストア ( ストレージ ) 計 80 GB 消費中 60 GB 20 GB 100 GB キャパシティ 仮想マシンディスクは ゲスト 上で使用されている容量分のみをストレージから消費 ゲスト は常に最大の論理ディスクサイズを認識 ストレージ使用率の大幅な向上 割り当てと消費に関するレポートおよび警告機能 エクステントの追加 ( 従来の方式 ) パーティションをコンカチで追加 ボリュームの拡大 アレイ側の機能で LUN のサイズを拡大すると VMFS が認識 最大サイズに達するまで何回でも拡大可能 - 16 -
vcompute vstorage vnetwork vnetwork Distributed Switch ( 分散仮想スイッチ ) vswitch vswitch vswitch データセンターレベルの仮想ネットワークを統合 設定および変更の簡素化 簡単なトラブルシューティング 監視 およびデバッグ サードパーティ製品による透過的な仮想環境管理を実現 vnetwork Distributed Switch - 17 -
ホストプロファイルによる ESX の展開と変更管理 模範的な ESX から設定をプロファイル として抽出 模範的な ESX ESX ホストのセットアップや設定変更 の自動化 一意な値が必要な場合は管理者にプロンプトを表示標準構成へ準拠していないホストの検出も可能 - 18 -
vcenter Server リンクモード リンクモード ライセンス & ロールのレプリケーション 標準 VI Client は 複数の vcenter にあるインベントリにアクセス可能 VMware vcenter Server グループの結合されたインベントリを表示および検索 vcenter Server vcenter Server vcenter Server vcenter Server vcenter Server vcenter Server 共有のロールおよびライセンス構成 ESXi ESX ESX ESXi ESXi ESXi ESX - 19 -
コマンドラインインターフェイス vsphere CLI vsphere サーバの構成 監視 および管理 旧称 Remote CLI (VI Perl Toolkit の内容も含む ) vsphere Power CLI PowerShell /.Net テクノロジーを活用する 使いやすい強力なインターフェイス 旧称 VI Toolkit for Windows 製品情報 http://developer.vmware.com - 20 -
vsphere によるクラウドの実現 - 21 -
クラウドの特性 圧倒的なスケーラビリティ 量 場所 複雑性を隠蔽 完全なオンデマンド - 22 -
仮想マシンのスケーラビリティ ;) = Sun Fire 15k (2002 年頃 ) - 23 -
VMware クラスタのスケーラビリティ クラスタあたり ESX 64 ノード 計 4,096 CPU コア 計 64TB メモリ 統合率 20:1 の場合 1280 台の仮想マシンが自律したクラウド上で動作する 物理リソースを抽象化しユーザから隠蔽 可用性 セキュリティ スケーラビリティを備えた仮想マシンをいつでもすぐに調達 VMware DRS / DPM により 仮想マシンの負荷分散を最適化 - 24 -
拡張可能な管理スイート vcenter Suite セルフサービス管理 セルフサービスポータル サービスカタログ 課金 VMware vcenter Suite SLA ( サービスレベルアグリーメント ) 管理モデル 可用性 99.99% セキュリティ 高 パフォーマンス 0.2 ミリ秒 プロビジョニング構成キャパシティユーザ体験パフォーマンス可用性 インフラストラクチャ管理 vsphere ハードウェア - 25 -
vcenter Lifecycle Manager セルフサービスポータル 仮想マシンのプロビジョニングから廃棄までのプロセスを一貫性のあるワークフローにより自動化することで 運用の効率化 生産性の向上 企業ポリシーに基づくコンプライアンス遵守を実現 ( プロセス最適化及び仮想インフラストラクチャコントロール ) ライフサイクルの自動化マニュアルのプロビジョニングタスクを自動化することで 管理者の効率性を最適化仮想マシンの廃棄を自動化することで リソースプールのキャパシティを確保 インフラストラクチャのコントロール適切な承認プロセス 標準化されたコンフィグレーション手順 明確な役割 / 責任分担によりデータセンターの安定性確保 < 導入前 > < 導入後 > リクエスト 廃棄 作成 ポリシー & ガバナンス 追跡 デプロイ アップデート - 26 -
vcenter Chargeback 組織構造 従量コスト 1 GHz CPU = $10 Month 固定コスト 1 GB Memory Cooling - $30 = $20 Month Month カスタマイズ可能なコスト算出モデルとリソース消費状況から課金管理 組織構造に適合 vcenter Server と連携 課金 VI Client 1 GB Disk Real Usage Estate = $10 =.50 Month Month Web UI Report vcenter Database 利用状況データ Chargeback Database - 27 -
vcenter Speed ユーザ体験 SLA の明確化 遅延 100 ms 可用性 99.99% Uptime Encryption Enabled SLA 準拠状態 ユーザ視点でアプリケーションのパフォーマンスを監視 アプリケーショントポロジの認識 SLA 準拠のリアルタイム監視 対応策の提示 - 28 -
vcloud Initiative と今後のビジョン - 29 -
米国発 vcloud Initiative Broad Compatibility Built on vs 100+ Service Provider Partners Federation Cloud vservices lication and Infrastructure VMs - 30 -
プライベートクラウド 企業のデータセンタ パブリッククラウド プライベート クラウド vsphere 選択と連携 - 31 -
クラウドの相互連携を実現する vcloud API と標準技術 メーカーの取り組み Open Cloud Manifesto 業界標準 UIの方向性 vcloud API OVF / v Management Management クラウド 社内クラウド Je iso クラウド 社外クラウド - 32 -