ITソリューション塾 講義資料	

 本資料の著作権は、ネットコマース株式会社と株式会社アプライド・
マーケティングに帰属します。但し、ソリューション営業塾参加者及び参
加者が帰属する会社が、本資料をそのまま、または改変して使用する
ことができ...
virtual

仮想  
空虚な、実態のない・・・

表面または名目上はそうでないが

事実上の/実質上の/実際の
It was a virtual promise. (約束ではないが)実際には約束も同然だった。
He was the vir...
コンピューターを共同利用する技術(1)	
“見かけ上”
同時使用できる

タイムシェア(TTiimmee  SShhaarree)  
モニター(MMoonniittoorr)  
高価なコンピューター(物理資源)

バッチ(BBaattcch...
コンピューターを共同利用する技術(2)	
“見かけ上”
同時使用できる

個別のOOSS  

個別のOOSS  

個別のOOSS  

個別の資源  

個別の資源  

“見かけ上”
別々の資源として
使用できる

個別の資源  

仮想...
仮想化の歴史	
分 散  

集 中  

集中・分割  

〜11996644  

11996644〜  
S/360  

AP

AP

AP

OS

OS

OS

HW

HW

AP

分散・集約  

11998800年代〜 ...
仮想化とクラウドOS	
システム資源全体を仮想化し
それらの組合せを動的に定義

SDx (Software-Defined)
AP

AP

AP

AP

OS

OS

OS

VM

VM

VM

AP

AP

AP

AP

AP...
仮想化の3つのタイプ	
サーバーの仮想化  

ストレージの仮想化  

JJaavvaa仮想マシン  
データベースの仮想化  

仮想化  ((VViirrttuuaalliizzaattiioonn))  
パーティショニング  

アグ...
仮想化とは

2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing

NetCommerce & applied marketing
仮想化の基本	

物理システム

仮想システム

アプリケーション

アプリケーション

アプリケーション

アプリケーション

アプリケーション

アプリケーション

ミドルウェア

ミドルウェア

ミドルウェア

ミドルウェア

ミドルウェ...
仮想化ついての一般的理解	
独立した3台のマシン
として扱うことができる

仮想マシン

仮想マシン

仮想マシン

Virtual Machine

Virtual Machine

Virtual Machine

仮想化ソフトウェア
Hy...
Software-defined Environmentとは	
IT基盤をすべて
ソフトウェアで制御
できるようにする技術	

仮 想
リソース

ネットワーク

ネットワーク

ネットワーク

Software-Defined Environ...
Software-defined Environmentとは	
仮想リソース
必要とするリソースを
物理構成に関わらず
柔軟に調達・変更可能

1.  スピードとアジリティ
システム・リソースの調達や構成の変更を物理作業を伴わず柔軟・
迅速にで...
仮想化の目指す「あるべき姿」	

ネットワーク上
のリソースを
単一リソース・
プールとして
利用

データセンター Ⅰ
VM
A1

VM
A2

VM
B1

VM
B2

VM
C1

データセンター Ⅱ
VM
C2

VM
X1

VM...
仮想化 と クラウド と SDE (Software-Defined Environment)	
コスト削減

俊敏性の向上

ビジネス・スピードの加速

リソースの
動的配置・配分
による柔軟性の向上

運用や調達の自動化によるTCOの削減
...
仮想化とは/仮想化の種類と構成	
サーバーの仮想化
ハイパーバイザー方式
コンテナ方式/OSの仮想化

デスクトップの仮想化
仮想PC方式
ブレードPC方式

クライアントの仮想化
アプリケーション方式

仮想化

ストリーミング方式

アプリ...
仮想化とは/サーバーの仮想化 1	
サーバーの仮想化

サーバーの仮想化

(ハイパーバイザー方式)

(コンテナ方式/OSの仮想化)

クライアント

クライアント

クライアント

ネットワーク

サーバーOS

サーバーOS

サーバーO...
仮想化とは/サーバーの仮想化 2	
サーバーの仮想化

サーバーの仮想化

(ハイパーバイザー方式)

(コンテナ方式/OSの仮想化)

v  各仮想マシン(VM)にカーネルも含めて完全にOS
をインストールする必要があるため、かなりサイズ
...
仮想化とは/デスクトップの仮想化	
デスクトップの仮想化
(仮想PC方式)
クライアント

クライアント

クライアント

画面

画面

画面

KB

KB

KB

マウス

マウス

マウス

デスクトップの仮想化
(ブレードPC方式)...
仮想化とは/アプリケーションの仮想化	
アプリケーションの仮想化
(画面転送方式)
クライアント

クライアント

クライアント

画面

画面
KB

KB

マウス

マウス

ランタイム
実行環境

画面

KB

アプリケーションの仮想...
仮想化とは/クライアントの仮想化	
クライアントの仮想化
(アプリケーション方式)

クライアントの仮想化
(ハイパーバイザー方式)

クライアント

クライアント

アプリケーション

アプリケーション

アプリケーション

OS

OS

...
仮想化とは/ストレージの仮想化 1	
物理的なストレージ  デバイスに論理的な構成を提供する技術
ブロックレベルの仮想化
l 
l 
l 
l 

狭 義
ストレージの仮想化

ブロック単位(物理I/Oの単位)
SAN
ストレージの効率...
仮想化とは/ストレージの仮想化 2	
ブロックレベルの仮想化

専用・占有

l  ローカル・ディスクと同様のブロック(HDD上の物理的な位置に相
当) I/Oに対応する技術。
l  ローカル・ディスクと同様に高速な  (FCプロトコル、i...
仮想化とは/ネットワークの仮想化	
ネットワークの仮想化

ネットワークの仮想化

(仮想LAN/VLAN)

(SDN: Software-defined Networking)

スイッチ

負荷分散

ルーター

スイッチ

スイッチ

...
仮想化のメリット
と課題

2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing

NetCommerce & applied marketing
サーバーの仮想化/必要性(1)	
物理的資源の削減
一般的な企業のサーバー稼働率

20~30%

l スペース活用の効率化
設置スペースが削減され、土地や建物に
関わるコストを削減できる

l 消費電力の削減
サーバーの冷却に必要な空調装...
サーバーの仮想化/必要性(2)	
定義ファイルを追加すれば、
仮想マシンの追加が可能

l システムを簡単に稼動、複製できる

仮想
マシン

定義
ファイル

定義ファイルを変更
すれば仮想マシン
の構成変更が可能

ソフトウェア的管理への...
サーバーの仮想化/必要性(2)	

VM

A

High Availability

VM

B

Hart Beat (死活状況) をモニター

物理
マシン

A

B
Y

Z

VM

VM

VM

A

仮想化ソフトウェア

VM...
サーバーの仮想化 / BCP対策・仮想マシン・レプリケーション	
クラウド基盤へのレプリケーション

AP
VM A

仮想化ソフトウェア

仮想マシン・イメージ
のレプリケーション

AP
VM A

AP
VM B

AP
VM B

ネッ...
サーバーの仮想化/課題	
サーバー・スプロール

ポリシー管理

未使用の仮想マシンの乱立。管理の複雑化とシステム資源の圧迫。運用ルール、管理方法
により対応。

サーバーとネットワークが
物理的に対応している場合
は、ポリシーも管理しやす
い...
ストーレージの仮想化
に関連した技術

2011,all rights reserved by NetCommerce

NetCommerce
ストレージの仮想化と補完する技術との関係	

論理ボリューム

容量の仮想化

シンプロビジョニング

ボリュームの仮想化

データ容量の削減

2011,all rights reserved by NetCommerce

一般的な仮想化
...
ストレージの仮想化を補完する技術:シンプロビジョニング(1)	
10TB

10TB

実データ2TB

実データ2TB

未使用領域
8TB

未使用領域
8TB

物理ストレージ

論理ボリューム

10TB

l  一般的な仮想化は、物...
ストレージの仮想化を補完する技術:シンプロビジョニング(2)	
一般的な仮想化

シンプロビジョニング

10TB

10TB

10TB

10TB

10TB

10TB

実データ

実データ

実データ

実データ

実データ

実デー...
ストレージの仮想化を補完する技術:シンプロビジョニング(3)	
実データ

2TB
追加

2TB
2TB

10TB

2TB
物理ストレージ

論理ボリューム

l  アプリケーションやユーザーからは、10TB
のボリュームに見える。
l...
ストレージの仮想化を補完する技術:重複排除(1)	

データをストレージに保存する際、重複部分を自動的に検出・削除する技術

l  新たに保存したデータをストレージ内の
既存データと比較
l  重複部分を指定されたバイト数単位で
調べる
l...
ストレージの仮想化を補完する技術:重複排除(2)	
ストレージ容量を効率化する技術
圧縮
l  頻繁にアクセスするデータを読み書きする場合、
データの圧縮・復元によって性能が損なわれる
おそれもある
l  バックアップやアーカイブの用途なら...
補足資料

2011,all rights reserved by NetCommerce

NetCommerce
仮想化とは/仮想化の種類と関係	
ストレージの仮想化
ー

サーバー
の仮想化

デスクトップ
の仮想化

ブロック・レベル

ファイル・レベル

SAN

NAS

ー

ネットワークの仮想化
サーバー
Software Defined Ne...
デスクトップの仮想化	
データセンターのサーバー上にクライアントの仮想マシンを稼働させ、
ネットワークを介して、その入出力のみをデスクトップ・デバイス上で実行させる
センター・サーバー

[コネクション・ブローカー]
クライアントデバイスから接...
デスクトップの仮想化/方式	
ネットブート方式
(シンクライアント方式)

サーバー
クライアントOS

クライアントOS

ディスクI/O

Citrix Provisioning Serverなど
サーバーOS

メモリー

クライアント
...
デスクトップの仮想化/メリット	
データを持ち歩かず自分のデスクトップ環境が利用可能

ー ー

ネットワークが使用できる環境であれば、いつでもどこでも自分のデスクトップ環境を使用することができる。データが保存さ
れている端末を持ち歩かないため...
仮想化の種類/ネットワークの仮想化(1)	
物理的なネットワークに複数の論理的なネットワーク構成を構築する技術
【通常のネットワーク】

【仮想化されたネットワーク】

ネットワーク

ネットワーク
シャーシ型
LANスイッチ

ルーター

レ...
仮想化の種類/ネットワークの仮想化(2)	

通常のネットワークでは、構成を変更するために、ケーブルを抜き差しを伴う物理
的な接続の変更が必要。

l ネットワーク接続を仮想化する
 仮想LAN(VLAN:Virtual LAN)  と言われ...
仮想システムの構築と運用/仮想システムの料金体系	
仮想マシン単位

物理サーバー単位

物理サーバー

物理サーバー

仮想マシン

仮想マシン

仮想マシン

仮想マシン

ソフトウェア

ソフトウェア

ソフトウェア

ソフトウェア

(...
サーバーの仮想化が生まれてきた歴史的背景	
TCA
取得コスト

TCA:Total Cost of Acquisition
システムの購入に初期導入作業にかかわるコスト

メインフレーム
l  購入価格は、高価
l  会社に一台/数台

...
デスクトップの仮想化/歴史的背景	
表現力
使いやすさ

クライアントの表現方法とコストの変遷
クラウド
コンピューティング

デスクトップの仮想化
アプリケーションの仮想化
1995年~

リッチインターネット・クライアント
Flash,Ai...
補足:サーバーの仮想化における課題(1)	
【1】 物理システムの軽視
 仮想化は、比較的少ない物理システムで多くの処理を実行しようという考え方。しかしながら、それはハードウェ
アの優先順位を引き下げるということを意味するものではない。
 それ...
補足:サーバーの仮想化における課題(2)	
【5】 仮想化スプロール
 もともと仮想化は、物理サーバを統合して電力消費や放熱を抑えるための技術だった。しかし、多くのユーザー企
業が注目したのは、むしろ、仮想マシンが簡単に作成できるということ、そ...
仮想システムの構築と運用/計画・運用のプロセス	
○×事業所

自社データ・センター
ロケーションの集約

サーバーの集約

ブレード・サーバー化

仮想化

△□支社

本 社

現状調査・計画
Ø システム資産把握
Ø モニタリング
Ø...
補足:サーバーの仮想化を実現する手順	

事前調査
と分析

計画策定

運用管理環境
の標準化

物理的集約

サーバー
の仮想化

■ 事前調査
現状調査、要件確認、統合対象となるサーバ
の特定などを実施。
■ データ収集 
ツールを使用し...
補足:ストレージの仮想化を実現する4つの方式	
ブロックレベルの仮想化
n  ホストベース
アプリケーションサーバなどいわゆるホスト側にエージェント(専用アプリケーション)
を導入し、仮想化処理を行う方式

n  ネットワークベース
サーバ...
補足:ホストベース方式	
アプリケーションサーバなどのホスト側にエージェント(仮想化のためのアプリケーション・プログラム)を導
入し、仮想化処理を行う方式
ホスト側で論理的なボリュームの統合・割り当てを行い、そ
れを基に物理的なストレージの各ボ...
補足:ネットワークベース方式:インバウンド方式	
サーバ側のネットワークとストレージ側のネットワーク(SAN)の間に、ストレージ仮想化製品を接続する方式

【インバウンド方式】 サーバとストレージの間の通信経路上
に、ストレージ仮想化製品を接続...
補足:ネットワークベース方式:アウト・オブ・バウンド方式	
サーバ側のネットワークとストレージ側のネットワーク(SAN)の間に、ストレージ仮想化製品を接続する方式

【アウトバウンド方式】 SANのスイッチにストレージ仮想
化製品を接続。サーバ...
補足:スイッチベース方式	
ストレージ仮想化機能が組み込まれたSANスイッチ自体で仮想化処理を行う方式

ストレージ仮想化機能を搭載したスイッチを利用する。

富士通:ETERNUS VS900

メリット:
l  導入時のシステム構成の変更...
補足:アレイベース方式	
ディスクアレイのコントローラーに仮想化機能を持たせた方式
ディスクアレイと一体で提供されることから、実質的には仮想
化コントローラーとディスクアレイを同一ベンダーのものに統
一して導入するケースが一般的。通常は、ディス...
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仮想化とSDx

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仮想化はSDxという言葉に包括されようとしています。「ITインフラの全ての物理資源をひとまとまりのリソース・プールととらえ、自由で動的な定義をソフトウエアで実現する技術基盤」という新しい理解。その意義と仕組みを解説します。また、SDN、クラウドOSについても紹介します。

http://libra.netcommerce.co.jp/

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  1. 1. ITソリューション塾 講義資料  本資料の著作権は、ネットコマース株式会社と株式会社アプライド・ マーケティングに帰属します。但し、ソリューション営業塾参加者及び参 加者が帰属する会社が、本資料をそのまま、または改変して使用する ことができます。  なお、本資料を参加者以外の第三者に提供する場合、その内容につ いての責任は負いかねますので、ご了承ください。 仮想化とSDx NetCommerce applied marketing 2013,all 2012,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing
  2. 2. virtual 仮想 空虚な、実態のない・・・ 表面または名目上はそうでないが 事実上の/実質上の/実際の It was a virtual promise. (約束ではないが)実際には約束も同然だった。 He was the virtual leader of the movement. 彼はその運動の事実上の指導者だった。 仮想化 Virtualization 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing 物理的実態とは異なるが 実質的機能を実現する仕組み NetCommerce & applied marketing
  3. 3. コンピューターを共同利用する技術(1) “見かけ上” 同時使用できる タイムシェア(TTiimmee SShhaarree) モニター(MMoonniittoorr) 高価なコンピューター(物理資源) バッチ(BBaattcchh) 前の処理が終わるまで 待たなくてはならない 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  4. 4. コンピューターを共同利用する技術(2) “見かけ上” 同時使用できる 個別のOOSS 個別のOOSS 個別のOOSS 個別の資源 個別の資源 “見かけ上” 別々の資源として 使用できる 個別の資源 仮想化ソフトウェア ハイパーバイザ ((hhyyppeerrvviissoorr)) タイムシェア(TTiimmee SShhaarree) モニター(MMoonniittoorr) コンピューター(物理資源) 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  5. 5. 仮想化の歴史 分 散 集 中 集中・分割 〜11996644 11996644〜 S/360 AP AP AP OS OS OS HW HW AP 分散・集約 11998800年代〜 11999999〜 S/370 VM/370 AP VMware OS HW AP AP AP AP AP AP AP AP AP OS OS OS OS OS OS OS OS OS VM HW AP 11997722〜 分 散 VM VM VM VM VM HV HW HW HW HW 高価なハード 運用負担の増大 コストの増大 高価なハード 資源の制約・競合 障害時の影響拡大 高価なハード 自由度の制約 コストの増大 HV HW 安価なハード 運用負担の増大 TTCCOOの増大 ハードの高性能化 管理対象の増大 インフラ負担の増大 AP: Application / OS: Operating System / VM: Virtual Machine / HV: Hypervisor / HW: Hardware 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  6. 6. 仮想化とクラウドOS システム資源全体を仮想化し それらの組合せを動的に定義 SDx (Software-Defined) AP AP AP AP OS OS OS VM VM VM AP AP AP AP AP AP AP OS OS OS OS OS OS OS OS OS VM 単一のシステム資源を仮想化し その組合せを動的に定義 AP VM VM VM VM VM VM VM VM NW ST NW ST クラウドOS(仮想資源の一元管理)= IaaS VM VM VM ST サーバー 仮想化 HV HW NW ST SV SV ST ST ストレージ 仮想化 SV ST ST NW NW NW ネットワーク 仮想化 ST NW NW NW AP: Application / OS: Operating System / VM: Virtual Machine / HV: Hypervisor / HW: Hardware SV: Server / ST: Storage / NW: Network 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  7. 7. 仮想化の3つのタイプ サーバーの仮想化 ストレージの仮想化 JJaavvaa仮想マシン データベースの仮想化 仮想化 ((VViirrttuuaalliizzaattiioonn)) パーティショニング アグリゲーション エミュレーション 分 割 集 約 模 倣 ひとつの物理資源を 複数の仮想資源に分割 複数の物理資源を ひとつの仮想資源に分割 ある物理資源を 異なる資源に見せかける 物理資源・物理機械 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  8. 8. 仮想化とは 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  9. 9. 仮想化の基本 物理システム 仮想システム アプリケーション アプリケーション アプリケーション アプリケーション アプリケーション アプリケーション ミドルウェア ミドルウェア ミドルウェア ミドルウェア ミドルウェア ミドルウェア OS OS OS OS OS OS 物理マシン サーバー 物理マシン サーバー 物理マシン サーバー 仮想マシン サーバー 仮想マシン サーバー 仮想マシン サーバー v 物理的資源の削減 物理マシンの台数を減らすことができる 仮想化ソフトウェア ハイパーバイザー v ソフトウエア管理への移行 システム資源の調達や構成の変更をソフトウエア の設定作業として行える 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing 物理マシン サーバー NetCommerce & applied marketing
  10. 10. 仮想化ついての一般的理解 独立した3台のマシン として扱うことができる 仮想マシン 仮想マシン 仮想マシン Virtual Machine Virtual Machine Virtual Machine 仮想化ソフトウェア Hypervisor 物理マシン Physical Machine 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing CPU ストレージ メモリ NetCommerce & applied marketing
  11. 11. Software-defined Environmentとは IT基盤をすべて ソフトウェアで制御 できるようにする技術 仮 想 リソース ネットワーク ネットワーク ネットワーク Software-Defined Environment 物 理 リソース ネットワーク リソース・プール 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  12. 12. Software-defined Environmentとは 仮想リソース 必要とするリソースを 物理構成に関わらず 柔軟に調達・変更可能 1.  スピードとアジリティ システム・リソースの調達や構成の変更を物理作業を伴わず柔軟・ 迅速にできる 2.  機器構成の変更や障害による影響の最小化 物理リソース(リソース・プール)での構成変更や障害による影響 を回避、または、局所化できる 3.  運用の自動化 ネットワーク 物理的な作業を伴わずソフトウェアの設定を変えることで、システ ム全体の構成変更や運用管理ができる ネットワークの仮想化  ソフトウエア ボトルネック! Software-defined Software-defined Networking の登場で全リソースで SD化に見通し 物 理 リソース ネットワーク リソース・プール 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  13. 13. 仮想化の目指す「あるべき姿」 ネットワーク上 のリソースを 単一リソース・ プールとして 利用 データセンター Ⅰ VM A1 VM A2 VM B1 VM B2 VM C1 データセンター Ⅱ VM C2 VM X1 VM X2 VM Y1 VM Y2 VM C2 LV5 物理サーバー 物理サーバー 物理サーバー 物理サーバー 物理サーバー LV0 ユーザー・ビュー LV2 LV4 LV6 LV8 VM X1 LV1 LV3 LV5 LV7 LV9 LV6 仮装ネット ワーク 3 物理 ボリューム 物理 ボリューム 物理 ボリューム 物理 ボリューム 物理 ボリューム 物理 ボリューム ストレージ・プール 仮想ネットワーク1 仮装ネットワーク2 LAN 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing 物理 ボリューム 物理 ボリューム ストレージ・プール 仮装ネットワーク3 WAN 仮装ネットワーク4 LAN NetCommerce & applied marketing
  14. 14. 仮想化 と クラウド と SDE (Software-Defined Environment) コスト削減 俊敏性の向上 ビジネス・スピードの加速 リソースの 動的配置・配分 による柔軟性の向上 運用や調達の自動化によるTCOの削減 リソースの分割によるシステム資源の効率的活用 仮想化 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing クラウド Software-Defined NetCommerce & applied marketing
  15. 15. 仮想化とは/仮想化の種類と構成 サーバーの仮想化 ハイパーバイザー方式 コンテナ方式/OSの仮想化 デスクトップの仮想化 仮想PC方式 ブレードPC方式 クライアントの仮想化 アプリケーション方式 仮想化 ストリーミング方式 アプリケーションの仮想化 画面転送方式 ストリーミング方式 ストレージの仮想化 ブロック・レベルの仮想化 ファイル・レベルの仮想化 ネットワークの仮想化 仮想LAN(VLAN) SDN(Software-Defined Networking) 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  16. 16. 仮想化とは/サーバーの仮想化 1 サーバーの仮想化 サーバーの仮想化 (ハイパーバイザー方式) (コンテナ方式/OSの仮想化) クライアント クライアント クライアント ネットワーク サーバーOS サーバーOS サーバーOS サーバー サーバー サーバー 仮想マシン 仮想マシン 仮想マシン クライアント クライアント クライアント ネットワーク OS OS OS 仮想化ソフトウェア 仮想化ソフトウェア サーバーOS サーバー 物理マシン サーバー 物理マシン 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  17. 17. 仮想化とは/サーバーの仮想化 2 サーバーの仮想化 サーバーの仮想化 (ハイパーバイザー方式) (コンテナ方式/OSの仮想化) v  各仮想マシン(VM)にカーネルも含めて完全にOS をインストールする必要があるため、かなりサイズ が大きくなるが、自由度・柔軟性も高くなる。 v  各VMには独自のカーネルがあるため、好きなOSを インストールでき、それぞれのVMのOSは完全に独 立した環境で実行される。 v  自由度が高く柔軟性も高いことから、一般企業で好 まれる傾向がある。 v  Vmware ESXi、Xen Server、Hyper-Vなど v  1つのカーネルでOSの複数のインスタンスを実行。 v  各インスタンスは完全に独立した環境で実行される ため、あるコンテナが別のコンテナのファイルにア クセスするリスクがなく、安全性が高い。 v  全てが同じカーネル上で実行されるため、リソース の利用効率は高く、カーネルにパッチを当てる際も ひとつで済むことなど運用管理負担が少ないため、 仮想ホスティング事業者に好まれる。 v  独立した製品として、Docker、Parallels Virtuozzo Containersなど、Linuxの機能として、LXC(LinuX Containers)。 Virtual Machine (VM) Container (CT) / Virtual Environment (VE) ハードウェア環境を仮想化 OS環境を仮想化 異なるOSが共存 同じOSのみ共存 (カーネルが同じなら異なるディストリビューションは可能) OSを起動させることで起ち上げ プロセスを起動させてることで起ち上げ ネットワークは仮想ハードウェア経由 ネットワークは仮想インターフェイス経由 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  18. 18. 仮想化とは/デスクトップの仮想化 デスクトップの仮想化 (仮想PC方式) クライアント クライアント クライアント 画面 画面 画面 KB KB KB マウス マウス マウス デスクトップの仮想化 (ブレードPC方式) VDI  Virtual Desktop Infrastructure クライアント クライアント クライアント 画面 画面 画面 KB KB KB マウス マウス マウス ネットワーク クライアント OS クライアント OS クライアント OS クライアント 仮想マシン クライアント 仮想マシン ネットワーク クライアント OS クライアント OS クライアント OS クライアント 仮想マシン 仮想化ソフトウェア 物理 マシン 物理 マシン 物理 マシン サーバー 物理マシン ブレードPC ブレードPC ブレードPC 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  19. 19. 仮想化とは/アプリケーションの仮想化 アプリケーションの仮想化 (画面転送方式) クライアント クライアント クライアント 画面 画面 KB KB マウス マウス ランタイム 実行環境 画面 KB アプリケーションの仮想化 (ストリーミング方式) マウス クライアント ネットワーク ネットワーク サーバー アプリ ケーション アプリ ケーション アプリ ケーション 配信管理機能 ターミナルモニター サーバーOS サーバー 物理マシン 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing DLL設定 OSサービス レジストリ設定 ファイル・サーバー アプリ ケーション アプリ ケーション アプリ ケーション 実行環境 実行環境 実行環境 NetCommerce & applied marketing
  20. 20. 仮想化とは/クライアントの仮想化 クライアントの仮想化 (アプリケーション方式) クライアントの仮想化 (ハイパーバイザー方式) クライアント クライアント アプリケーション アプリケーション アプリケーション OS OS 仮想マシン 仮想マシン アプリケーション OS (ゲストOS) 仮想マシン 仮想化 ソフトウェア オペレーティング・システム 仮想化ソフトウェア (ハイパーバイザー) (ホストOS) プロセッサー 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing プロセッサー NetCommerce & applied marketing
  21. 21. 仮想化とは/ストレージの仮想化 1 物理的なストレージ  デバイスに論理的な構成を提供する技術 ブロックレベルの仮想化 l  l  l  l  狭 義 ストレージの仮想化 ブロック単位(物理I/Oの単位) SAN ストレージの効率的利用が目的 Storage Area Network 同一のOSで利用 SAN(Storage Area Network)ストレージ専用の 高速ネットワークで接続 スイッチ FCやiSCSIなどの高速接続 ファイルレベルの仮想化 l  l  l  l  l  ファイル単位 ファイルの共有が目的 異なるOSでも相互に利用 LANを介した接続 NAS(Network Attached Storage) LAN NAS Network Attached Stor. Windows Linux ファイル・サーバー 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  22. 22. 仮想化とは/ストレージの仮想化 2 ブロックレベルの仮想化 専用・占有 l  ローカル・ディスクと同様のブロック(HDD上の物理的な位置に相 当) I/Oに対応する技術。 l  ローカル・ディスクと同様に高速な  (FCプロトコル、iSCSIプロトコル) I/Oに対応する。 l  複数のストレージデバイス上に散在するブロックをまとめて単一の論 理ボリュームとし、サーバやアプリケーションから利用可能にする。 l  各サーバからは、通常のファイルシステムを通じて、専用の仮想ボ リューム(論理ボリューム)としてアクセスできる。 仮想化機能を持つ装置/ソフト SAN Storage Area Network ファイルレベルの仮想化 l  l  l  l  共用・共有 ファイル単位で複数のサーバから共有する技術 LANに直接接続される。 NFSやCIFSといったファイル転送プロトコルを利用する。 サーバOSのファイルシステムの違いを吸収する仕組みや同時アクセ スの排他制御などの仕組みを備え、サーバのOSが異なっていても 同一ファイルシステムでファイルを共用できる。 仮想化機能 NAS Network Attached Stor. 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  23. 23. 仮想化とは/ネットワークの仮想化 ネットワークの仮想化 ネットワークの仮想化 (仮想LAN/VLAN) (SDN: Software-defined Networking) スイッチ 負荷分散 ルーター スイッチ スイッチ NW01 スイッチ FW スイッチ スイッチ NW02 NW03 論理構成 VLAN01 VLAN02 スイッチA VLAN03 SDN スイッチA スイッチB SDN スイッチB 物理構成 論理的接続構成 接続 論理的接続構成 パケットの種類に応じた優先順位 QoS 構成や帯域など広範に設定 機器ごとに単一の機能 機能 機器に様々な機能設定・動的に変更 機器ごとに個別・手動制御 制御 機器全体を集中制御・API経由で制御可能 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  24. 24. 仮想化のメリット と課題 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing NetCommerce & applied marketing
  25. 25. サーバーの仮想化/必要性(1) 物理的資源の削減 一般的な企業のサーバー稼働率 20~30% l スペース活用の効率化 設置スペースが削減され、土地や建物に 関わるコストを削減できる l 消費電力の削減 サーバーの冷却に必要な空調装置、サー バー本体の電力消費・CO2を削減できる l サーバーの稼働率向上 サーバー 集約 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing 購入するサーバー台数を、減らすことがで きる NetCommerce & applied marketing
  26. 26. サーバーの仮想化/必要性(2) 定義ファイルを追加すれば、 仮想マシンの追加が可能 l システムを簡単に稼動、複製できる 仮想 マシン 定義 ファイル 定義ファイルを変更 すれば仮想マシン の構成変更が可能 ソフトウェア的管理への移行 ハードウェアの導入作業が不要、ファイルの 追加、設定だけでシステムが稼動 SYSTEM-A CPU:XXXXX DISK:XXXX SYSTEM-B CPU:XXXXX DISK:XXXX SYSTEM-C CPU:XXXXX DISK:XXXX 仮想化ソフトウェア l ダイナミックなリソースの割り当て 必要に応じて、システム・リソースの割当て を即座に、また、ダイナミックに変更できる l 移行への柔軟な対応 業務を停止させずにシステムを移行するこ とができる ITシステム・リソース CPU ストレージ メモリ 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing l 障害に伴うシステムの停止を回避 複数の仮想マシンを同時に稼動させること で、ひとつが停止しても代替仮想マシンが 機能していれば、停止を免れる NetCommerce & applied marketing
  27. 27. サーバーの仮想化/必要性(2) VM A High Availability VM B Hart Beat (死活状況) をモニター 物理 マシン A B Y Z VM VM VM A 仮想化ソフトウェア VM B Z Y 仮想化ソフトウェア 物理 マシン ライブ・マイグレーション(Live Migration) システムを停止させずに仮想マシンを移動させる技術 物理マシンの障害による システム停止の回避 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing メンテナンスに伴う システム停止の回避 負荷の最適配分のための 無停止での仮想マシンの移動 NetCommerce & applied marketing
  28. 28. サーバーの仮想化 / BCP対策・仮想マシン・レプリケーション クラウド基盤へのレプリケーション AP VM A 仮想化ソフトウェア 仮想マシン・イメージ のレプリケーション AP VM A AP VM B AP VM B ネットワーク 物理 マシン データ 仮想化ソフトウェア 個別基盤へのレプリケーション 物理 マシン データ AP VM A AP VM B 仮想化ソフトウェア データの レプリケーション 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing 物理 マシン データ NetCommerce & applied marketing
  29. 29. サーバーの仮想化/課題 サーバー・スプロール ポリシー管理 未使用の仮想マシンの乱立。管理の複雑化とシステム資源の圧迫。運用ルール、管理方法 により対応。 サーバーとネットワークが 物理的に対応している場合 は、ポリシーも管理しやす いが、それぞれが仮想化し 追加や変更が頻繁に起こ る場合、対応が複雑化。ク ラウドOSや自動化ツール により対応。 仮想 マシン 仮想 マシン 仮想 マシン 仮想 マシン サーバー 仮想 マシン 仮想 マシン サーバー  物理システムを前提 としたシステム設計と は考慮点が異なる点が 多い。 ネットワーク ストレージ設計 ストレージ ライブマイグレーション、ストレージ共有、ランダムアクセ スの増大によりI/0ボトルネックが発生しやすくなる。フ ラッシュ・ストレージなどI/Oの高速化やボトルネックの生 じにくい設計により対応。 2014,all rights reserved by NetCommerce & applied marketing フラッシュ・ストレー ジ、SDN、クラウド OSなど仮想化環境を 最適化できるテクノロ ジーの活用を組み合わ せた構築が必要。 NetCommerce & applied marketing
  30. 30. ストーレージの仮想化 に関連した技術 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  31. 31. ストレージの仮想化と補完する技術との関係 論理ボリューム 容量の仮想化 シンプロビジョニング ボリュームの仮想化 データ容量の削減 2011,all rights reserved by NetCommerce 一般的な仮想化 物理ストレージ 重複排除 NetCommerce
  32. 32. ストレージの仮想化を補完する技術:シンプロビジョニング(1) 10TB 10TB 実データ2TB 実データ2TB 未使用領域 8TB 未使用領域 8TB 物理ストレージ 論理ボリューム 10TB l  一般的な仮想化は、物理ストレージの構 成を仮想化し、論理ボリュームを構成でき るが、容量は仮想化できない。 l  そのため、将来必要となる容量をあらかじ め用意しておく必要がある。 l  結果として、余分なストレージを購入し、稼 動させておかなければならない。 ボリューム容量を後から拡大するのは運用負荷がかかるため、“保険”として容量に余 裕を持たせておくのが一般的 l  新システム稼働時には、将来のデータ量増加を予想(容量設計)、数年後でも容量に余裕があ るストレージ装置を用意。しかし、新システムの稼働当初は全容量の“一部”しか使われない。残 りの膨大なディスク・スペースは、その時点では不要。 l  ストレージの導入後も、ストレージの使用率が50%を超えるようなことはあまりない。データが増 加しようがしまいが,一般にストレージの使用率は,平均すると3割程度。 使いもしない大量のディスクを購入、設置、動作させている 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  33. 33. ストレージの仮想化を補完する技術:シンプロビジョニング(2) 一般的な仮想化 シンプロビジョニング 10TB 10TB 10TB 10TB 10TB 10TB 実データ 実データ 実データ 実データ 実データ 実データ 3TB 5TB 3TB 5TB 2TB 2TB 論理ボリューム 論理ボリューム 物理ストレージ 物理ストレージ 実データ 10TB 未使用でも割り 当てた以上、全 容量を用意して おく必要がある 実データ 10TB 未使用領域 20TB 未使用領域 0TB 30TB ボリュームの仮想化 2011,all rights reserved by NetCommerce 必要に応じて追加 10TB 容量を仮想化 NetCommerce
  34. 34. ストレージの仮想化を補完する技術:シンプロビジョニング(3) 実データ 2TB 追加 2TB 2TB 10TB 2TB 物理ストレージ 論理ボリューム l  アプリケーションやユーザーからは、10TB のボリュームに見える。 l  実データが、2TBの場合は、物理ストレー ジは、2TB分用意すればいい。 l  実データが増大した場合、その増大分の み物理ストレージを追加すればいい。 ボリュームの“容量”を仮想化してキャパシティ・プランニング(容量設計)を不要とする技術 n  ストレージの容量設計を省略 n  ストレージの利用効率を向上 n  コスト削減と省電力 2011,all rights reserved by NetCommerce Ø  仮想領域の容量が不足した場合だけ、物理ストレー ジを追加すればいい。 Ø  ストレージ使用量を予測する手間が省け、無駄なスト レージの導入を防ぐことができる。 NetCommerce
  35. 35. ストレージの仮想化を補完する技術:重複排除(1) データをストレージに保存する際、重複部分を自動的に検出・削除する技術 l  新たに保存したデータをストレージ内の 既存データと比較 l  重複部分を指定されたバイト数単位で 調べる l  重複部分があれば書き込まない l  ビジネス・ドキュメントを 世代管理している場合、 ほとんどが重複データ l  社内メールにドキュメン トのファイルを添付して 複数の宛先に送信した 場合、宛先の数だけ重 複データ 2011,all rights reserved by NetCommerce コスト・メリット: Ø ストレージ導入の初期コスト削減 Ø ストレージ容量のアップグレード間隔の拡大 管理メリット: Ø ストレージ装置ごとに格納できるデータ量の増加 Ø オンラインのデータ保存期間の長期化 NetCommerce
  36. 36. ストレージの仮想化を補完する技術:重複排除(2) ストレージ容量を効率化する技術 圧縮 l  頻繁にアクセスするデータを読み書きする場合、 データの圧縮・復元によって性能が損なわれる おそれもある l  バックアップやアーカイブの用途ならばパフォー マンスの面でもほぼ問題はない ファイル1 A D ファイル2 A A 書き込むべき ブロックが、同じかどう かを比較 B C E A ファイル1と2として、 ブロックに緋も付けて 保存 B C E D F B E l  頻繁にアクセスするデータでも性能は安定。 l  容量の削減率が高い(数分の一から数十/数百 分の一) 既存ファイル B C 重複排除 F 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  37. 37. 補足資料 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  38. 38. 仮想化とは/仮想化の種類と関係 ストレージの仮想化 ー サーバー の仮想化 デスクトップ の仮想化 ブロック・レベル ファイル・レベル SAN NAS ー ネットワークの仮想化 サーバー Software Defined Network OpenFlow VXLAN etc デスクトップ/ノートPC ネイティブな 実行環境 ー ー 2011,all rights reserved by NetCommerce クライアントの仮想化 アプリケーション 方式 ハイパーバイザー 方式 アプリケーションの仮想化 NetCommerce
  39. 39. デスクトップの仮想化 データセンターのサーバー上にクライアントの仮想マシンを稼働させ、 ネットワークを介して、その入出力のみをデスクトップ・デバイス上で実行させる センター・サーバー [コネクション・ブローカー] クライアントデバイスから接続要求を ユーザーに応じて仮想マシンを割り当 ユーザーA ユーザーB アプリケーション 画面表示 キーボード 操作 オペレーティング システム マウス 操作 アプリケーション デスクトップ ユーザーB アプリケーションの仮想化 との組み合わせ デスクトップ オペレーティング システム 仮想マシン オペレーティング システム 仮想マシン [仮想デスクトップ・マシン] ハードウェア デスクトップの仮想化 VDI ユーザーB Virtual Desktop Infrastructure 画面表示 キーボード 操作 マウス 操作 オペレーティング システム 仮想化ソフトウェア [仮想インフラストラクチャー] ハードウェア [クライアント・デバイス] 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  40. 40. デスクトップの仮想化/方式 ネットブート方式 (シンクライアント方式) サーバー クライアントOS クライアントOS ディスクI/O Citrix Provisioning Serverなど サーバーOS メモリー クライアント OSとアプリ ケーションのメ モリーにロード メモリー 仮想PC方式 サーバー クライアントOS ディスクI/O クライアントOS Citrix Xen Desktop など 画面 と  I/O 画面  と  I/O クライアントOS クライアントOS 2011,all rights reserved by NetCommerce 画面とマウス &KBの入出力 のみ転送 l HDDが搭載されていない端末(シンクライアント)のメモリ上 にOSやアプリケーションのイメージを、ネットワークを経由して ブートする。 l ブートに必要な最低限の機能は不揮発性のメモリーに書き込 まれていて自分のログイン名、パスワードを入力するとOSが 端末のメモリにブートされる。 l 端末にはデータが保存されず、アプリケーションをインストー ルしても電源オフ後は自動的に元の状態に戻るため、セキュ アな環境が構築できる。 l その一方で、USBメモリなどの周辺機器の使用は一般的な PCと同様にできる。 l 物理サーバ上に複数のクライアントOSを仮想化して、端末か らOSにアクセスすることで業務を行う。 l 使用するPCはOSの導入されたPCで、サーバー上のクライア ントOSの画面と入出力操作のみをユーザーが使用できる。 l クライアントOSはユーザー個別に用意され、担当している業 務によってインストールするアプリケーションを柔軟に変更す ることができる。 l PC側の電源オフ後も、それまでの実行環境はサーバー側に 保存される。そのため、使用するPC環境が変わっても、それ までの業務を継続できる。 l その一方で、USBメモリなどの周辺機器の使用は制限されて おり、データの持ち出しができない。 NetCommerce
  41. 41. デスクトップの仮想化/メリット データを持ち歩かず自分のデスクトップ環境が利用可能 ー ー ネットワークが使用できる環境であれば、いつでもどこでも自分のデスクトップ環境を使用することができる。データが保存さ れている端末を持ち歩かないため、同時に情報漏洩などのリスクを低減。 パッチの管理が不要 一般的なPCの場合、アプリケーションやデータがローカルに保存されているため、IT管理者側から見ると管理することが容 易ではない。一方、デスクトップ仮想化はアプリケーションやデータが保存されているストレージはサーバ側に集中しているた め、ユーザは特に管理をしなくともIT管理者側で自動的に適用して貰えるというメリットがある ユーザーの増減に柔軟対応と管理工数の削減 新入社員や退職者、部署異動に伴うPCの入れ替えや新規導入にともなうアプリケーションの導入、設定登録、物理的な 受け渡し、  、以前のデータ消去やOSの再インストール作業などの作業、既存PCを初期化などが不要。社員は自分のIDと パスワードさえわかっていれば、端末側で特別な設定をせずとも自分のデスクトップ環境へアクセス可能。 セキュリティポリシーの統一と徹底 バージョン管理やパッチの適用をサーバで一括して実行、セキュリティポリシーを統一。PCを運用する場合、管理者が一元 的にパッチ配信などを管理している場合でも、オフラインの端末には適用することができず、セキュリティポリシーを統一する ことが難しい。しかし、OSやソフトウェアのイメージは全てサーバ側に存在するため、ユーザーが帰宅後で自動的にパッチを 適用することも可能。 管 理 者 情報漏洩などのセキュリティ対策に有効 データがサーバ側に保存。端末には必要最低限の設定が保存されているものの、万が一盗難や紛失にあった場合でも情 報漏洩に繋がるようなデータは基本的に保存されていない。物理的なマシンからの漏洩リスクは大きく減少する。 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  42. 42. 仮想化の種類/ネットワークの仮想化(1) 物理的なネットワークに複数の論理的なネットワーク構成を構築する技術 【通常のネットワーク】 【仮想化されたネットワーク】 ネットワーク ネットワーク シャーシ型 LANスイッチ ルーター レイヤー3 スイッチ ネットワーク機器 の仮想化 ファイヤー ウォール ファイヤー ウォール VLAN VLAN LANスイッチ VPN ゲートウェイ 仮想FW 仮想VPN ゲートウェイ 仮想負荷分散 装置(VLB) 仮想侵入防御 装置(VIPS) 負荷分散装置 侵入防御装置 VLAN LANスイッチ VLAN ネットワーク接続 の仮想化 LANスイッチ 物理NIC 仮想スイッチ サーバー サーバー (現用系列) (予備系列) 2011,all rights reserved by NetCommerce 仮想マシン 仮想マシン 仮想マシン 物理リンク/ケーブル接続 論理リンク/VLAN接続 NetCommerce
  43. 43. 仮想化の種類/ネットワークの仮想化(2) 通常のネットワークでは、構成を変更するために、ケーブルを抜き差しを伴う物理 的な接続の変更が必要。 l ネットワーク接続を仮想化する  仮想LAN(VLAN:Virtual LAN)  と言われる技術。スイッチに接続された機器を特定のグループに分け、個 別のLANを構築できる。仮想マシンが稼働する環境では、物理NIC(Network Interface Card)やスイッ チなども仮想的なものを利用できる。そのため機器の用意やケーブル接続が不要となり、ソフトウエア的 な設定変更で対応可能。物理的な接続変更を必要としないため、ケーブル断線や接続ミスなどのトラブ ル発生を防ぎ、トラブル時の障害の切り分けも容易となる。 l ネットワーク機器を仮想化する  シャーシ型LANスイッチ(ファイアウォール機能、負荷分散機能、侵入防御機能や負荷分散機能などモ ジュール単位で導入できるレイヤー3スイッチ)を用い、ネットワークだけではなく、ネットワーク機器も仮想 化する技術。サーバーやネットワークの構成を変更しても新たに機器を追加する必要がなく、必要なネット ワーク機能の追加や接続の手間を削減できる。また、設置場所や消費電力の低減というメリットも期待で きる。 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  44. 44. 仮想システムの構築と運用/仮想システムの料金体系 仮想マシン単位 物理サーバー単位 物理サーバー 物理サーバー 仮想マシン 仮想マシン 仮想マシン 仮想マシン ソフトウェア ソフトウェア ソフトウェア ソフトウェア (2CPUライセンス) (2CPUライセンス) (4CPUライセンス) (4CPUライセンス) OS OS OS OS 仮想化ソフトウェア CPU-1 CPU-2 CPU-3 仮想化ソフトウェア CPU-4 仮想マシンに割り当てるCPU(コア)数分のライセンス料金 初期料金を安いが仮想マシン+ソフトを 追加すると料金が発生する CPU-1 CPU-2 CPU-3 CPU-4 物理サーバーが搭載するCPU(コア)数分のライセンス料金 初期料金は高いが仮想マシン+ソフトを 追加しても料金が発生しない 無料のオープン・ソース・ソフトウェアで構築する 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  45. 45. サーバーの仮想化が生まれてきた歴史的背景 TCA 取得コスト TCA:Total Cost of Acquisition システムの購入に初期導入作業にかかわるコスト メインフレーム l  購入価格は、高価 l  会社に一台/数台 l  プロセッサーの種類の多様化 l  互換性に課題 l  一層の価格低下圧力 オフコン・ミニコン l  購入価格は、比較的安価 l  部門に一台/数台 1980年代 仮想システムの採用:1967年~ 背景:高価なため複数台の購入は困難 目的:業務目的や部門毎の専用システムとして使い勝 手のよいシステムを提供するため l  部門サーバーや個人使用のPCが普及 l  コンピューターの台数が増大 l  運用管理コストの増大が課題 l  オープン・システムへの対応 l  価格低下の圧力 l  ミッション・クリティカル・ ニーズへの対応 クラウド・システム l  購入せずサービスとして使用 l  共有/運用の自動化 2010年代 1960年代 オープン・システム l  購入価格は、極めて安価 l  部門/個人に一台 1990年代 仮想システムの採用:2000年~ 背景:システム台数の増加でTCO、TCAが増大 目的:複数のシステムを統合化し、台数を減らすこと で、TCO、TCAを削減すること TCO TCO:Total Cost of Ownership TCAに加え所有することにともなう運用管理、保守作業にかかわるコスト 2011,all rights reserved by NetCommerce 所有コスト NetCommerce
  46. 46. デスクトップの仮想化/歴史的背景 表現力 使いやすさ クライアントの表現方法とコストの変遷 クラウド コンピューティング デスクトップの仮想化 アプリケーションの仮想化 1995年~ リッチインターネット・クライアント Flash,Air,Silverlight,HTML5 2005年~ クライアント・サーバーシステム l  クライアントPCにプログラム l  表現力向上/運用コスト増大 1985年~ Webシステム l  プラウザ/クライアントPC l  画像も、使いやすさ向上 1995年~ オフコン・ミニコン l  キャラクター端末 l  文字のみの表示 メインフレーム l  キャラクター端末 l  文字のみの表示 1980年~ 1960年~ コスト 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  47. 47. 補足:サーバーの仮想化における課題(1) 【1】 物理システムの軽視  仮想化は、比較的少ない物理システムで多くの処理を実行しようという考え方。しかしながら、それはハードウェ アの優先順位を引き下げるということを意味するものではない。  それどころか、仮想ワークロードをサポートするにはどのような物理リソースが必要か、またそれらのハードウェ ア・リソースを監視するには何が必要か、といったことを慎重に検討しておかないと、トラブルに見舞われることに もなりかねない。 【2】 アプリケーション・パフォーマンスの低下  仮想化が急速な広がりを見せていることは間違いないが、一方で、仮想環境に対応していないアプリケーションも まだ少なくない。  例えば、アプリケーション・ベンダーの一部に仮想サーバ上でアプリケーションをサポートする意思が無い場合や、 導入した仮想化ソフトウェアに制約がある場合など。 【3】 セキュリティの複雑化  仮想環境を構築すると、ハードウェアとソフトウェアのリンクが外れる。システムの柔軟さやダイナミックさを得 るためにはそれが重要なのだが、インフラの安全性を確保するうえでは、それが混乱の原因になる。  この(ハードとソフトの)分断により、ネットワーク・セキュリティ・アプライアンスの向こう側で何が起きてい るかが見えなくなる。また、サーバ環境は、より流動的かつ複雑になる。最終的に、セキュリティはハードウェアに よってもたらされていた安定性を失い、あらゆるタイプのセキュリティ・ソフトウェアが、さまざまな脆弱性を指摘 するようになる。  さらに、仮想化はプロビジョニングやパッチングなどのプロセスを能率化するが、同時にITプロフェッショナルが 考えもしなかった複雑さをもたらす。また、これまでになかったような脆弱性が潜む可能性のある(仮想マシン管 理)レイヤにも、パッチを適用する必要が出てくるだろう。安全な環境を維持する作業やコンプライアンスのドキュ メント化といった、仮想化技術のレイヤが追加されることで、事態はよりいっそう複雑になる。 【4】 標準化の迷路  仮想化技術は急激に進化しているが、標準化や互換性の確保に向けた動きは遅い。そのあたりを十分に考慮してお かないと、特定ベンダーのアプローチにしばられてしまって、技術が成熟したときに、他のアプローチへ容易にシフ トできなくなるおそれがある。 【Computerworld.jpより抜粋・要約 / http://www.computerworld.jp/topics/vt/63071-1.html 】 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  48. 48. 補足:サーバーの仮想化における課題(2) 【5】 仮想化スプロール  もともと仮想化は、物理サーバを統合して電力消費や放熱を抑えるための技術だった。しかし、多くのユーザー企 業が注目したのは、むしろ、仮想マシンが簡単に作成できるということ、そしてそれにより、物理デバイスを削減し ながら管理可能な仮想システムを大幅に増やせるということであった。しかし、その結果として仮想マシンのスパイ ラル、無分別な増殖が危惧される。 【6】 ライセンス料金体系  アプリケーションを大型の仮想化したサーバで実行したくても、ライセンスがマシンの物理プロセッサ・コアに対 して適用される体系になっている場合、アプリケーションを2ウェイ・サーバから4ウェイ仮想化サーバへ移行する と、ライセンス料は増加する。 【7】 ストレージの増加  企業が十分使用に堪えうるストレージ・アレイを導入したとしても、仮想化ソフトウエアの負荷を十分に考慮して いないとすれば、結果として、そのアレイは過度のスループット、過度のI/O。  ストレージ問題は仮想環境のプラニング時に最優先で検討すべき事項。SANストレージは、事業継続性や災害復 旧、アップタイム/パフォーマンス最適化のための負荷シフト、さらにはホストに対するゲストのスケーリングなど に、きわめて重要な役割を果たす。従って、ローカル・サーバのハードディスクからOS、ソフトウェア、データを SANキャパシティへシフトすると、ストレージの総量は急激に増大する。明確な階層型ストレージ戦略がなければ、 高価なSANストレージがあっという間に食い尽くされてしまう。 【8】 仮想マシンの移動  “(仮想マシンを)移動するときは、同じハードウェアが必要。インテルとAMDのシステムの間でVMware仮想マシ ンを移動することはできない。  同社のVMotion技術を利用すれば、実行中のアプリケーションを一方の物理マシンから他方の物理マシンに移動する ことは可能。しかし、その場合、双方のマシンのプロセッサは同一でなければならない。つまり、AMDからAMDへ、 あるいはXeonからXeonへの移動であれば可能。  別のプロセッサへの移動ができないのは、プロセッサ・アーキテクチャや特定のインストラクションの差異が障壁 となっている」(ラグラム氏)からであり、この問題を解決するには、長期的な取り組みが必要になる。 【Computerworld.jpより抜粋・要約 / http://www.computerworld.jp/topics/vt/63071-1.html 】 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  49. 49. 仮想システムの構築と運用/計画・運用のプロセス ○×事業所 自社データ・センター ロケーションの集約 サーバーの集約 ブレード・サーバー化 仮想化 △□支社 本 社 現状調査・計画 Ø システム資産把握 Ø モニタリング Ø 運用状況把握 Ø ワークロード収集 Ø 仮想化対象の確認 2011,all rights reserved by NetCommerce     移行・集約 Ø 仮想システムの規模 Ø ワークロードの分散 Ø 統合効果の測定     運用の標準化 Ø 仮想システム管理 Ø ライフサイクル管理 Ø 課金管理 Ø プロビジョニング管理 Ø 課金管理 Ø リソース状況管理     運用の自動化 Ø ワークロード管理 Ø 自動リソース割り当て Ø スケジューリング Ø ワークフロー管理 Ø 自動修復・防衛 NetCommerce
  50. 50. 補足:サーバーの仮想化を実現する手順 事前調査 と分析 計画策定 運用管理環境 の標準化 物理的集約 サーバー の仮想化 ■ 事前調査 現状調査、要件確認、統合対象となるサーバ の特定などを実施。 ■ データ収集  ツールを使用してデータを収集。 ■ データ分析 収集したデータを元にユーザ環境サーバの時 間帯による負荷率などを判断。 ■ 構成計画 物理統合・仮想化の検討、サーバの配置検討 などの構成を検討。 ■ スケジュール策定 業務計画を考慮したスケジュールを策定。 目的 Ø 投資対効果の最大化 Ø 運用管理の簡素化 ツール VMware Capacity Planner(VMwareのシステム サイジングツール)やIBM Consolidation Discovery and Analysis Tool:CDAT(ネット ワーク上にある利用されてい ないサーバを検出するツー ル)など ■ 標準化 管理に関する標準化と運用ルールの策定。 ■ 効果目標設定 効果目標設定とそれにあわせた効果測定基準 の設定。 ■ 物理的集約 分散配置されているサーバーを一箇所に集約。 ■ 管理の集中 運用管理ツールによる監視と管理の一元化。 Ø 運用の簡素化 Ø 稼働状況把握の容易化 ■ 状況把握 稼働状況、共有状況の把握。 ■ 仮想化 状況、標準化ルールに基づき、仮想化による 集約を実施。 Ø サーバー台数の削減 Ø サーバー稼働率の向上 2011,all rights reserved by NetCommerce ブレード・サーバー 統合ストレージ(NASやSAN) 仮想化ソフトウェア NetCommerce
  51. 51. 補足:ストレージの仮想化を実現する4つの方式 ブロックレベルの仮想化 n  ホストベース アプリケーションサーバなどいわゆるホスト側にエージェント(専用アプリケーション) を導入し、仮想化処理を行う方式 n  ネットワークベース サーバ側のネットワークとストレージ側のネットワーク(SAN)の間に、ストレージ仮想 化製品を接続する方式 n  スイッチベース ストレージ仮想化機能が組み込まれたSANスイッチ自体で仮想化処理を行う方式 n  アレイベース ディスクアレイのコントローラーに仮想化機能を持たせた方式 2011,all rights reserved by NetCommerce NetCommerce
  52. 52. 補足:ホストベース方式 アプリケーションサーバなどのホスト側にエージェント(仮想化のためのアプリケーション・プログラム)を導 入し、仮想化処理を行う方式 ホスト側で論理的なボリュームの統合・割り当てを行い、そ れを基に物理的なストレージの各ボリュームにデータを格納。 論理ボリュームと物理ボリュームのマッピングなどストレー ジ仮想化に必要な処理がホスト側で行われる。 仮想化機能 仮想化機能 スイッチ スイッチ 2011,all rights reserved by NetCommerce 仮想化機能 シマンテック:Veritas Storage Foundationなど メリット: l  異種混合のストレージ環境に対応。 l  既存のシステム構成、特にSAN(Storage Area Network)に対する物理的な影響度が低い。 デメリット: l  ストレージ仮想化製品がホスト・サーバのプラット フォームをサポートしていることが絶対条件。従って、 既存のサーバ環境によっては導入が困難な場合がある。 l  各サーバにエージェントを導入する必要があるため、 サーバへの負荷が懸念されるケースでは、問題。 l  各サーバ単位でボリュームのマッピング処理を行うた め、大量のサーバで分散処理を行っているようなシス テムでは、管理が煩雑。 NetCommerce
  53. 53. 補足:ネットワークベース方式:インバウンド方式 サーバ側のネットワークとストレージ側のネットワーク(SAN)の間に、ストレージ仮想化製品を接続する方式 【インバウンド方式】 サーバとストレージの間の通信経路上 に、ストレージ仮想化製品を接続する方式。サーバ側からの トラフィックが全てストレージ仮想化製品を経由。サーバと ストレージの間でやりとりされるデータをストレージ仮想化 製品がすべて直接処理。 日本アイ・ビー・エム:IBM System Storage SAN (SVC) ネットアップ:V3000、V3100シリーズ、V6000シリーズ ファルコンストア・ジャパン:FalconStor NSS データコア・ソフトウェア:SANsymphony、SANmelody メリット: l  共有や排他などのデータアクセス制御が行いやすい。 l  スナップショットやリモートコピーなどを容易。 スイッチ 仮想化機能 スイッチ 2011,all rights reserved by NetCommerce デメリット: l  ストレージ仮想化製品のデータ処理能力がシステム全 体のスループットに大きく影響を及ぼす。 l  冗長性や処理能力を確保するため仮想化装置(もしく は専用サーバ)を2台設置する構成が一般的。 l  採用を検討する際にはあらかじめパフォーマンスやス ケーラビリティに関する要件を明確にした上で、かつ 実際に実環境で検証してみる必要がある。 l  スループット向上策として冗長化構成を取ることが一 般的。最低でもサーバを2台(2ライセンス)購入。 NetCommerce
  54. 54. 補足:ネットワークベース方式:アウト・オブ・バウンド方式 サーバ側のネットワークとストレージ側のネットワーク(SAN)の間に、ストレージ仮想化製品を接続する方式 【アウトバウンド方式】 SANのスイッチにストレージ仮想 化製品を接続。サーバとストレージの間で流れるトラフィッ クのうち、仮想化処理に必要な制御データのみがストレージ 仮想化製品で処理され、そのほかのデータはサーバとスト レージの間で直接やりとりされる。 EMCジャパン:Invista LSIロジック:StoreAge SVM メリット: l  インバンド方式で課題となるスループットへの影響が ほとんどない。 スイッチ 仮想化機能 スイッチ 2011,all rights reserved by NetCommerce デメリット: l  対応するSANスイッチの種類が特定されている場合が 多く、導入に当たっては既存のSANスイッチをリプ レースしなければならない可能性が高い。 l  製品によってはサーバ上にエージェントソフトウェア を導入しなければならないこともある。 l  ストレージアレイ側で提供されているフラッシュコ ピーやミラーリングといった機能が利用できなくなる 場合もある。 NetCommerce
  55. 55. 補足:スイッチベース方式 ストレージ仮想化機能が組み込まれたSANスイッチ自体で仮想化処理を行う方式 ストレージ仮想化機能を搭載したスイッチを利用する。 富士通:ETERNUS VS900 メリット: l  導入時のシステム構成の変更はスイッチ機器の交換の みとなり、既存環境への影響を最小限にとどめられる。 スイッチ スイッチ 2011,all rights reserved by NetCommerce 仮想化機能 デメリット: l  スイッチベンダーもしくはスイッチベンダーと仮想化 ソフトウェアベンダーが共同で製品化するのが一般的 であり、ストレージベンダーとの連携がスムーズに行 われないことが多い。 l  スイッチとストレージの組み合わせによっては、スト レージが提供するレプリケーションやデータ保護など の機能を利用できない場合がある。 NetCommerce
  56. 56. 補足:アレイベース方式 ディスクアレイのコントローラーに仮想化機能を持たせた方式 ディスクアレイと一体で提供されることから、実質的には仮想 化コントローラーとディスクアレイを同一ベンダーのものに統 一して導入するケースが一般的。通常は、ディスクアレイ製品 の拡張機能であり、ディスクアレイと共通のプラットフォーム 上に仮想化コントローラーが実装されている。 日立製作所:Hitachi Universal Storage Platform メリット: l  レプリケーションなどディスクアレイが提供する機能 を最大限に活用できる。 Ø  ストレージ仮想化製品だけでなくストレージアレイも新規 に購入することを検討している場合 Ø  ストレージ仮想化製品を提供するベンダーの製品でスト レージ環境をすべて統一したい場合 スイッチ スイッチ 仮想化機能 2011,all rights reserved by NetCommerce 仮想化機能 仮想化機能 デメリット: l  他社ストレージアレイを含め統一的に管理することが 難しい。 l  ストレージ仮想化製品だけでなくディスクアレイも含 まれることから、価格水準がほかの製品よりも高い。 NetCommerce

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