LXCとOpenStackによる商用VPS・プライベートクラウドサービスの提供@KOF2011

02 事業内容クラウド・ホスティング事業クラウド・専用サーバ（マネージド/root）・VPS・共用サーバハウジング・HAクラスタ・ドメインコントロールパネル（cPanel／Plesk）※cPanelと言えばJoe’s 情報セキュリティ事業主要7ブランドを網羅したSSL証明書サービス 40～70%OFF等圧倒的な低価格で提供 ※SSLと言えばJoe’s SSL証明書はどこで買っても品質に差はありません経営支援事業 Joe’sビジネスセンター → バーチャルオフィスサーバだけでなく、オフィスも仮想化東京・大阪の一等地を登記住所として利用可能会議室・電話、郵便物転送・テレビ会議月額4,200円から Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

03 自己紹介緒方俊輔（おがたしゅんすけ） 1973年生まれ（38歳）千葉県八千代市出身某Webグループウェア大手・オンラインカレンダーサービス・医療業界等で、社内システム管理、Web開発、携帯アプリ開発、フィールドSE、営業等々… 2009年3月当社入社 2010年1月執行役員就任サーバ管理・社内システム開発・顧客サポート等を担当 facebook.com/kansaizine Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

05 仮想化とは国語辞書より「実際にはない事物を、仮にあるものとして考えてみること。仮に想定すること」 Wikipediaより「コンピュータにおいてリソースの抽象化を指す用語であり、リソースの物理的特性を、そのリソースと相互作用するシステム、アプリケーション/エンドユーザーから隠蔽する技法。単一の物理リソース（サーバ、OS、アプリケーション、補助記憶装置など）を複数の論理リソースに見せかけたり、複数の物理リソース（複数の補助記憶装置群やサーバ群）を単一の論理リソースに見せかけたりできる」 Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

06 つまり仮想化とは「無いものを有る様に見せかけたり、逆に有るものを無い様に見せかけたりして、システムを物理的なモノではなくリソース（使い手から見た機能、性能等）として捉え、活用する為の考え方、技法」難しい様ですが… 機械と人間にとって仮想化は当たり前誰もが日常的に、仮想化されたシステムを使って、仮想化されたシステムにアクセスしているまずは「難しいものではない」と考えて向き合う Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

07 仮想化の目的資源の有効活用 1台のサーバを複数のリソースに分けて使用遊んでいたリソースを埋めて稼働率を上げる拡張性の獲得複数台のサーバを束ねて1つのリソースとして使用 1台のサーバでは得られない性能・可用性を獲得維持・管理コストの削減モノが増えると置く場所も監視する人も要る環境構築の迅速化モノは時間、手間がかかる購入稟議、設置作業、インストール作業、etc… Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

08 仮想化の方式実ハードウェアを仮想化ゲストOSは無変更で動作完全仮想化エミュレーションのオーバーヘッド → 大 Bochs・QEMU・Xen・VMware・KVM 仮想的なハードウェア上で動作（ハイパーコール）ゲストOSは変更が必要準仮想化エミュレーションのオーバーヘッド → 中 Xen・VMware・Hyper-V 仮想サーバをOSのプロセスの単位・権限で生成・制御 OS仮想化ホスト側とカーネルを共有（他のOSは使えない）コンテナエミュレーションのオーバーヘッド → 小 OpenVZ・Virtuozzo・Solaris Container・Jail・LXC Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

09 仮想化の方式についての理解方式による違いエミュレーションの箇所・仕方の違い方式によってパフォーマンスが変わってくる結局エミュレーションレイヤーが重なると、より汎用的になるがパフォーマンスが下がる（当たり前）要は用途次第色んなOSを動かしたい → 完全仮想化 OSの種類は選びたいけど性能も重要 → 準仮想化 OSは固定でいいから性能を重視 → コンテナどこを仮想化して、何を得るかの違い単純に○○より××の方がいい、という訳ではない Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

10 Joe’sの仮想化への取り組み Joe’sの仮想化の目的は…？サーバー資源の有効活用環境構築の迅速化、サーバ管理負荷の低減コストの低減 → 利益確保 → 低価格化につながる Joe’sの仮想化の用途は…？ VPSサービス等の提供・既存サーバの統合通常のWeb・メール等が中心（Linuxで良い）目的・用途から考えて、コンテナが最適 Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

11 VirtuozzoによるVPSの提供 Parallels社の商用仮想化ソリューションコンテナ方式、独自パッチ済カーネルホスト側はLinux・Windows両対応 VPSサービス事業者での採用実績が多い発行・請求自動化等、ホスティング事業者向けの連携製品が多い Joe’sではコントロールパネル「Plesk」と組み合わせてVPSサービスを提供しかし困ったことが… Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

12 Virtuozzoで困った点カーネルを気軽に上げられないディストリビューション標準のカーネルは使えないカーネルのリリースが遅れるベースのカーネルがリリース後に、パッチの移植、検証を経てリリースされるので、タイムラグ発生パッチを当てるという仕組み上、不可避バグもある報告しても、いつ修正されるかはコントロール外構造・形態的なデメリットセキュリティへの対応が遅れるカーネルの性能向上の恩恵が受けられない Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

13 LXC の採用 LXC（Linux Container）とはコンテナ型（OSレベル）の仮想化技術 IBM Daniel Lezcano氏（仏）他数名でプロジェクトを創始（2008年8月頃）カーネルに『標準』で入っている カーネル2.6.29より取り込まれたパッチを当てる必要も、費用も要らない Ubuntu・RHELでも採用されている Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

14 LXCの構造 LXC ＝ Namespace ＋ cgroup ＋ユーザーランド厳密にはユーザーランド部分のみがLXC Namespace（ネームスペース：名前空間）「名前の集合を分割することで衝突の可能性を低減しつつ参照を容易にする概念」（Wikipedia）対象となる名前、識別子の集合を他と分離する事を可能とする概念・機構ある名前空間からは別の名前空間を参照、干渉できない cgroup（Control Group） Namespaceと協調して機能し、グループ化された対象に対してリソース制御を行う為の機構メモリ・CPU・I/O・デバイス等を管理・制限 cgroupで制御可能な対象（コントローラ）は続々と追加されてきている Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

18 ユーザーランドコンテナを操作する為のツール群 lxc-create VE（Virtual Environment）の作成 lxc-destroy VEの削除 lxc-start VEの開始 lxc-stop VEの停止 lxc-ps VE内のプロセスの表示 lxc-console VEのコンソールを開く Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

21 LXCの改善点商用ホスティングサービスで使うには問題点も… 主要な懸念事項 /proc/sysrq-triggerでのホスト強制reboot /proc、/sys経由でのシステムワイド設定の更新 mount、umount、mknod、insmod操作システムコールによるsysctl設定の更新 syslog出力がホストや他のコンテナと干渉する /proc/kcoreやptrace+/proc/[pid]/mem参照による漏洩これらに対応しなければ商用では利用不可能弊社では独自にパッチを開発し対応済成果物はメインラインへのコミットに向けて活動中 Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

22 LXCの性能 UnixBenchスコア Virtuozzoは2011/7/16時点の最新カーネルを使用 LXC、Virtuozzo共にCPU・メモリ・I/Oはnolimit KVMはゲスト最適化有効。ブロックデバイスはvirtioによる極力オーバーヘッドを低減する構成で検証 Xeon X3440（4コア）・8GBメモリ・2TB HDD（RAID1） KVM Virtuozzo LXC LXC プラン PVZ1 LXC1(32ビット) LXC1 カーネル 2.6.32.41 2.6.18-028stab091.2 2.6.32.41 2.6.32.41 カーネル(ゲスト) 2.6.39 アーキテクチャ(ホスト) x86_64 x86_64 x86_64 x86_64 アーキテクチャ(ゲスト) x86_64 x86_64 x86 x86_64 glibc(ゲスト) 2.12-1.7.el5_0.5 2.5-49.el5_5.7 2.5-49.el5_5.7 2.5-49.el5_5.7 インデックススコア 3411.2 4028.1 4694.3 5101.8 Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

23 LXCまとめまだまだ発展途上の技術 Virtuozzo・KVMの方が枯れている実績もまだまだ少ない情報がないので非常に苦労しました… 標準カーネルの恩恵を受けられる唯一のコンテナ他のコンテナ技術との決定的な違い性能も高い Joe’sではLXCのVPSサービスを提供しています試用歓迎。是非使ってみて下さい Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

25 データセンター（ハウジング）のデメリットハードウェアを購入・維持・管理する必要要求される仕様・性能からマシンを選定・購入し、各コンポーネントの状態・寿命を管理し定期的にリプレースを行うのは、実際には非常に大変当然ながら、物理的な制約を受ける設置・撤去・変更はすべてリアルな作業普通はすぐに作業出来ない（結局やらないことも…）物理的位置はユーザーの思い通りにはならない 「次のラックの場所は何処になるかな…」仮想化技術隆盛の昨今、デメリットに感じることも多い Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

26 クラウド基盤ソフト『CloudStack』米シトリックス・システムズ社がオープンソースで提供しているIaaSクラウド構築・運用ソフトウェア（2011年8月完全OSS化・完全無償化を発表）採用事例急増中（北大・IDCフロンティア） IaaS（Infrastructure as a service）「コンピュータシステムを構築および稼動させるための基盤（仮想マシンやネットワークなどのインフラ）そのものを、インターネット経由のサービスとして提供する」（Wikipedia）アイアース・イアース Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

28 CloudStackの特徴オープンソース（GPL3）・Javaベースマルチテナント（複数の組織で使える） XenServer・KVM・VMware vSphere・Oracle VMに対応簡単に扱えるAjax Webインターフェイススケーラブルアーキテクチャ（数千台構成）仮想ルータ・ロードバランサ・ファイアウォール VLANによるネットワーク分割・仮想化自動フェイルオーバ（HA：High Availability）信頼性の高いAPI Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

29 CloudStackの物理構成 Management Server 管理者・ユーザーに対して管理I/FやAPIを提供 Secondary Storage 仮想サーバ作成に使用するデータを管理テンプレート・ISOイメージスナップショットデータの保存先 Computing Node コンピューティングリソースを提供ここで実際に仮想サーバが動作する台数を増やすことで拡張できる Primary Storage 仮想サーバの仮想ディスクデータを保存する iSCSI・NFS等で接続する Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

30 CloudStackの論理構成仮想ルータ Public Network CloudStack内でルータ機能を提供 Secondary Storage VM Secondary Storageの処理を行う仮想サーバ Guest Network Console Proxy 仮想サーバのコンソール画面をユーザーに提供する機能を持つ仮想サーバ仮想サーバ（インスタンス） Computing Node上に作成される仮想サーバ Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

31 CloudStackのネットワーク構成 Advancedモード（Virtual・Direct Networking）・VLAN Basicモード（Direct Networking） Internet Internet 仮想ルータ Direct Network Mode Virtual Network Mode Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

32 Joe’sのプライベートクラウドサービス CloudStackを1サーバで提供 KVMコンピューティングノード内蔵ハイスペック 6コア・12GBマシン 10M回線（95%タイル）上級エンジニアによる電話サポート低価格・定額月額4万円台 Joe’sならクラウドも簡単より高機能・高性能なクラウド環境を目指して… LXCコンピューティングノード対応機能 XenServer／VMware vSphere Hypervisor 版サービス提供予定（鋭意開発中） Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

36 まとめ仮想化を利用するのは難しくない概念の理解が重要（細かいことは知らなくても使えます）目的・用途が決まれば道は自ずと開ける（要件の棚卸し） LXCは将来有望なLinux標準仮想化技術『標準』『オープンソース』の利点は何ものにも代え難い速い・安い・若い（まだ荒いが、伸びしろに期待できる）プライベートクラウドでシステムを丸ごと仮想化 CloudStackで作る自分だけの仮想データセンターシステムの構築・管理が柔軟に、楽にできますまずは使ってみて下さい！（Joe’sは試用歓迎） Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

37 Joe’sのオープンソースへの取り組み Joe’sオープンソース推進プロジェクト個人、小規模事業者・組織を支援する為、OSSがインストール済みのサーバーを1年間無償で提供するプロジェクトインストール・設定・ドメイン・費用、全部不要。すぐ使える NetCommons 入門プラン CMSとLMS（Learning Management System)とグループウェアを統合した情報共有基盤システム Moodle 入門プランインターネット上で授業用のWebページを作るためのソフト EC-CUBE 入門プラン ECサイト構築用システム Copyright © 2011 Joe’s Web Hosting, Inc. All rights reserved.

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by Syunsuke Ogata on Nov 13, 2011

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