本日は、VMware vSphereサーバー仮想化製品ファミリの6番目のバージョンを取り上げます。 このリリースでは、同社は仮想マシン(メモリ、プロセッサ)の量的指標を増やすことができただけでなく、他の興味深い革新も加えました。
まず、ビジネスクリティカルなサーバー向けのvSphere High Availabilityの拡張バージョンとして位置付けられていたフォールトトレランス(FT)テクノロジーに影響を与えた変更から始めます。 メインマシンで問題が発生した場合に、瞬く間にバックアップVMへの切り替えを提供するというアイデアでした。
望ましい結果を達成するために、VMwareは、FTに統合された仮想マシンのプロセッサ命令とメモリコンテンツの連続レプリケーションを実装しました。 このようなクラスターは、仮想マシンまたはハイパーバイザーがクラッシュした場合に非常に役立ちますが、ゲストシステムレベルでのソフトウェアクラッシュからは保護されません。
改善されたフォールトトレランスメカニズムは、この問題も解決するはずです。 現在、4プロセッサがサポートされ、マシンごとに最大64 GBのメモリがサポートされています。 vCPUの数の増加には、プロセッサとメモリの同期の改訂が必要でした。 以前にバックアップVMで命令を繰り返すメカニズムが使用されていた場合、両方の仮想マシンで同時に命令を実行する新しい高速チェックポイント設定スキームが導入されました。
他のFTの改善の中でも、仮想マシンのスナップショットテクノロジーとVADPバックアップのサポートを強調する価値があります。 これで、VMイメージレベルで通常のバックアップツールを使用できます。
次のツールはvMotionです。これは、ホスト間でVMをシームレスに移行するために使用されます。 何年もかけて証明された技術に何か他のものを追加できますか? それが可能であることが判明しました。
以前は、仮想マシンを別のvCenter管理サーバーに転送することはできませんでしたが、この機会が現れ、さらに、メタデータが正しく転送されます(HA設定、DRSルールなど)。
また、vSS(標準スイッチ)とvDS(分散スイッチ)仮想スイッチ間でマシンをさまざまな組み合わせで転送することもできました。 ここでの例外は、vDSからvSSに切り替えるオプションのみです。vDSには、標準のスイッチでは受け入れられない追加のメタデータが含まれています。
仮想マシンを非常にリモートのデータセンターに転送することは依然として不可能でした。 最大100ミリ秒のレイテンシを持つルーティングされたチャネルがサポートされているため、現在は可能です。 確かに、宛先データセンターのアドレスが異なる場合、移動したマシンのIPアドレスを手動で変更する必要があります。
配布ライブラリについては、グローバルになりました。 vSphereの6番目のバージョンでは、かなり興味深いツールのコンテンツライブラリが提供されます。 アイデアは単純です:すべてのvCenter間で必要なディストリビューションのリポジトリを結合します。 したがって、新しいスタンド用にどこか忘れられたOSイメージやテンプレートを探す必要はありません。
コンテンツライブラリは、公開されたディレクトリのすべてのコンテンツがすべてのサブスクライバーにすぐにダウンロードされる即時ダウンロードと、常に新しいデータをコピーするのではなく、メタデータのみが取得される(リスト)オンデマンドダウンロードの2つのモードで動作します。 後者の場合、データ自体のダウンロードは管理者によって開始されます。
また、vSphere 6のリリースにより、VMwareが市場で最も話題になっているストレージテクノロジーの 1つである仮想ボリューム(VVol)に言及する価値があります。 この考え方は、データストアではなく仮想マシンレベルでストレージポリシーを管理することです。 VVolをインストールすると、運用タスクが簡素化され、ディスクリソースの配布効率が向上し、より柔軟な管理ツールに切り替わります。
ストレージシステムのタイプ(ブロックまたはファイル)に関係なく、vSphere仮想マシンは常にデータストアと呼ばれる論理ストレージオブジェクトに格納されます。
共有外部デバイスをストレージとして使用する場合、ほとんどの場合、データストアは1つの大きなLUNから構築されます。 さらに、このような大きなセクションは、ストレージシステムの最小の論理要素です。 非仮想化システムでは、各ボリュームにはサーバーが1つしかないため、LUNの粒度は許容範囲内でした。
仮想化の出現により、LUNと仮想マシンの関係が変化しました。LUN/データストアごとに多くのゲストが存在し、それぞれが同じレベルのサービスを受け取ります。
このアーキテクチャは多くの問題を示しています。 QoSおよびその他のサービスポリシーは、ディスクボリュームレベルでのみ適用できます。 したがって、このストレージ上のすべての仮想マシンで「ホット」データの移動が発生します。 最近まで、VMwareユーザーはストレージシステムの負荷を何らかの方法で分散するために、DRSなどのオプションに頼らなければなりませんでした。
この問題を解決するために、VMwareは仮想ボリュームのテクノロジーを実装して、ディスクを操作するアプローチを変更しました。 まず、新しいボリュームでは、仮想マシン自体が保存されます。 各ディスクは、管理者には見えないストレージシステムの論理ディレクトリに配置されます。 また、VMFSパーティション上のファイルだけではありません。VMDK仮想ディスクごとに、独自のLUNのようなものが作成されます。
ご覧のとおり、ディスクボリューム上の単純なファイルからのVMDKは、ストレージシステムの内部階層の完全なメンバーになっています。
VVolのリリースにより、同社は仮想マシンと対話する新しいアプローチを提案しました。仮想マシンでは、ディスクがストレージシステムの主な制御要素になります。 この新しいアイデアにより、個々のVMDKでアレイレベルの操作(スナップショットなど)を実行できるため、さまざまなストレージポリシーを柔軟に適用できる可能性が広がります。
問題は残ります。ブロックデバイス用の VAAI API はどのように接続され、操作の一部をディスクアレイとVVolに委任することでVMFSのパフォーマンスを改善しますか? 仮想ボリュームを使用する場合、ESXiホストはデータストリームだけでなく、アレイへの制御チャネルも制御します。 したがって、VVolは、VAAI NASインターフェイスのより高度な拡張機能のように見えます。
ブロックVAAIは、ハイパーバイザーが一部の操作の実行をストレージに転送するための基本的なSCSIプリミティブを記述します。 ただし、プロセスを管理し、VAAIコマンドを直接送信するVMFSファイルシステムに大きく依存しています。
VVolのおかげで、ストレージシステムは仮想ディスクの存在を認識できるようになり、スナップショットの作成、クローン作成、特定のVMDKの無効化が可能になりました。
VAAI NASとVVolについては、ブロックバージョンとは対照的に、すべてのVAAI NAS機能は、ストレージメーカーのプラグインを使用したRPCコールを通じて提供されます。 VVolは、VASA APIのセットでこのモデルを拡張し、リポジトリがすべてのvSphere操作を制御できるようにします。
vSphereの6番目のバージョンでは、既存のVAAI NASは以前と同様に動作し続けますが、より高度な仮想ボリュームは明らかに高速で機能的になります。 さらに、VVolを使用する場合、ストレージプロバイダーからプラグインをインストールする必要はありません。
vSphere製品でVMwareが提供する新機能をまとめます。
- フォールトトレランスメカニズムが改善されました。新しい高速チェックポイント方式が導入され、VMのインスタントスナップショットとVADPインターフェイスを介した通常のバックアップのテクノロジが導入されました。
- vMotionツールの改善:仮想スイッチ間および別のvCenter管理サーバーにマシンを転送できるようになりました。
- コンテンツライブラリツールの外観。必要なディストリビューションのすべてのvCenterリポジトリを結合します。
- VVolテクノロジ。仮想マシンのホストへのアプローチを変更しました。
- フラッグシップ製品の新バージョンでは、VMwareは多くの重要な革新を追加し、重要なアプリケーションの仮想化に向けて重要な一歩を踏み出しました。
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