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トラブルから理解するHyper vの基礎

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トラブルから理解するHyper vの基礎

  1. 1. トラブルや事象から理解する Hyper-Vの基礎 阿部 直樹(NAOKI ABE) MICROSOFT MVP – VIRTUAL MACHINE
  2. 2. 自己紹介  阿部 直樹( Naoki ABE )  マイクロソフト認定トレーナー  エディフィストラーニング株式会社所属  主な担当分野  Windows Server (AD,Network,Security,Cluster,Hyper-V)  System Center  Lync  Microsoft MVP – Virtual Machine ( Apr.2010 - Mar.2014 )  Blog : MCTの憂鬱<http://naonao71.wordpress.com/>
  3. 3. アジェンダ  Part1 Hyper-V Install  Part2 Hyper-V Configuration  Part3 Hyper-V Maintaining  Part4 Hyper-V Performance  Part5 Summary
  4. 4. Part1 HYPER-V INSTALL
  5. 5. #01 VM が起動しない  Hyper-V を導入済みのマスターイメージ を展開したが、VMが起動しない
  6. 6. Hyper-V インストール要件  BIOS  ハードウェア仮想化支援  Intel Virtualization Technology(Intel VT)  AMD Virtualization(AMD-V)  ハードウェア実行防止(DEP)  INTEL XD ビット(exclude disable bit)  AMD NX ビット(no execute bit)  64 ビットプロセッサ
  7. 7. Hyper-V のインストール  GUI  [サーバーの役割の選択] ページで [Hyper-V] を選択してインストール  PowerShell コマンド  Install-WindowsFeature –Name Hyper-V -ComputerName <computer_name> - IncludeManagementTools –Restart  DISM コマンド  DISM /Online /Enable-Feature /FeatureName:Microsoft-Hyper-V  DISM /Online /Enable-Feature /all /FeatureName:Microsoft-Hyper-V-Management-Clients
  8. 8. ブートローダーの変化  Hyper-V を導入することにより次の項目 が追加されハイパーバイザが起動する  Hypervisorlaunchtype Auto
  9. 9. 原因と対策  展開先のコンピューターの BIOS 設定が Hyper-V のインストール要件を満たしていな い(ハードウェア仮想化支援が OFF など)こ とにより、ブートローダーの Hypervisorlaunchtype が削除され ハイパーバ イザーが起動していない。よって、VMが起動 しない。  BIOS 設定を見直し変更する  電源を落とす(マシンによって再起動では 有効にならなものある)  次のコマンドを実行しブートローダーを 変更する  bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto
  10. 10. Part2 HYPER-V CONFIGURATION
  11. 11. #02 最大 RAM はデフォルトでいいの?  動的メモリ設定を行うことにより、物理マ シンに搭載されている最大メモリ量以上の メモリを VM に割り当てることが可能  動的メモリの最大 RAM は 1T の設定に なっている
  12. 12. 動的メモリの動作  スタートアップ RAM  VM 起動時に割り当てる RAM  最大 RAM  物理マシンに存在する RAM で割り当 て可能な容量がある場合は、VMから の要求により設定した容量まで割り 当てる  最小 RAM  VM でのメモリ使用量が少なくなると 使用していないメモリを、設定した 容量までホストに返却する
  13. 13. 原因と対策  最大メモリを設定しても、物理メモリ以 上のメモリを割り当てることはしない  1Tのメモリ容量でも問題ない  自動的に VM に割り当てられる最大容量ま で使用する  Hyper-V ホストが使用するメモリを予約  Windows Server 2012 以降は自動調整す るので設定はしないほうがよい  Windows Server 2008 R2 ではレジストリ で設定する必要がある  レジストリで予約可能  キー:HKEY_LOCAL_MACHINE¥SOFTWAR E¥Microsoft¥Windows NT¥CurrentVersion¥Virtualization  値の名前 (型): MemoryReserve (DWORD 値)  値のデータ: 管理用 OSに予約するメモリ サイズ (MB)
  14. 14. #03 NUMA 設定はどうすればいいの?
  15. 15. SMP (対称型マルチ プロセッシング)  1 個のメモリ コントローラが、全 てのプロセッサとメモリを接続し ている。  どのプロセッサも、メモリ全体に 同じ速度でアクセスできる。  プロセッサ数が少ないうちは、 これで問題なかった。 プロセッサ チップセット (メモリ コントローラー) コア コア プロセッサ コア コア
  16. 16. プロセッサ増加による課題  プロセッサが増える とメモリへの経路が ボトルネックになる  多くのプロセスのそ れぞれが、広大なメ モリ空間の大部分を なめるようにアクセ スすることは少ない  参照の局所性 チップセット (メモリ コントローラー) プロセッサ コア コア コア コア プロセッサ コア コア コア コア プロセッサ コア コア コア コア プロセッサ コア コア コア コア
  17. 17. NUMAアーキテクチャ(Nehalemなど) プロセッサ コア コア コア コアチ ッ プ セ ッ ト ( メ モ リ コ ン ト ロ ー ラ ー ) プロセッサ コア コア コア コア チ ッ プ セ ッ ト ( メ モ リ コ ン ト ロ ー ラ ー ) NUMA ノード NUMA ノード Interconnect
  18. 18. Hyper-V on Windows Server 2008 R2  ハイパーバイザは NUMA を認識  VM 配置時に NUMA ノードを考慮。  可能な限り、NUMA ノードをまたがないよう に VM のメモリを確保する  単一NUMAノード内で足りない場合は 「NUMA ノードにまたがるメモリ割り当 て」の設定によって挙動が変わる  ON の場合  単一の NUMA ノード内でメモリを確保でき なかった場合は、ノードをまたいでメモリを 確保する  メモリに空きがあれば、 NUMA ノードの大 きさを超える「大きな VM」も配置できるこ とになる  OFF の場合  NUMA ノードをまたぐメモリ割り当ては行わ ない  「システム全体でみればメモリが空いている ように見えるが、 VM を起動できない」こと があり得る
  19. 19. 物理マシン NUMA ノード 0 Hyper-V on Windows Server 2008 R2  Windows や SQL Server のような“NUMA-aware” ソフトウェアがその能力を 発揮できない  NUMA ノードをまたいだ メモリもローカルであるよ うに見える  通常は「OFF」として設 定 コア NUMA ノード 1 コア 仮想マシン NUMA ノード 0 コア コア VM 作成
  20. 20. 物理マシン NUMA ノード 0 Hyper-V on Windows Server 2012  NUMA ノードまたぎを 過度に避ける必要はない  通常は「ON」として設定  ただし、動的メモリを使用 する場合は単一 NUMA と して認識される  動的メモリを使用する場 合は「OFF」として設定 コア NUMA ノード 1 コア VM 作成 物理マシン NUMA ノード 0 コア NUMA ノード 1 コア
  21. 21. Part3 HYPER-V MAINTAINING
  22. 22. #04 HOST 間での通信ができない  Hyper-V および VM をインストー ルしたイメージを展開  それぞれコンピューター名を変更 Host1 Host2 VM1 VM2 VM3 VM4
  23. 23. 仮想ネットワーク 外部 VM VM vSW HOST NIC vNIC SW 内部 VM VM vSW HOST vNIC プライベート VM VM vSW HOST vNIC
  24. 24. Hyper-V ネットワーク構成時のポイント Hyper-V シンプル 構成 VM VM vSW 物理マシン Windows Server 2012 NIC SW NIC SW HOST NIC SW NIC SW NIC をホストと VM で共有可能 VM VM vSW HOST NIC vNIC SW 管理オペレーティングシステムにこの ネットワークアダプタの共有を許可する
  25. 25. MAC アドレス  仮想マシンに割り当てられる MAC アド レスは次のアルゴリズムで生成される  ホストIPの第 3、4 オクテットを16進数に 変換し、先頭に「00-15-5D」を付与する  例としては  ホストの IP アドレスが 192.168.10.200 の 場合  00-15-5d-0a-c8-00から00-15-5d-0a-c8-ff の範囲
  26. 26. 原因と対策  「管理オペレーティングシステムにこの ネットワークアダプタの共有を許可す る」の設定がされていた場合  ホストの NIC がバーチャル NIC として扱 われる  イメージ展開後は同じ「MACアドレス」 が使用されるためホスト間通信ができない  NIC の構成より 「MACアドレス」の変更 を行い、ユニークに設定する  ホスト専用 NIC を使用する場合は問題な い  VM が「外部ネットワーク」に接続され た状態で展開するとイメージ取得時の MAC アドレスがそのまま使用される  外部ネットワークには接続しない状態でイ メージ取得する  1台も外部ネットワークが接続されていな い状態でイメージ取得したものであれば、 イメージ展開後に「仮想スイッチマネー ジャー」を起動したタイミングで MAC アドレス範囲が決定する(もしくは仮想 マシンを起動)
  27. 27. #05 PxE ブートで VM を起動できない  WDS から VM に OS インストールを行い たいができない DC/DNS DHCP WDS
  28. 28. IDE と SCSI IDE  接続デバイス  ハードディスク  DVD/CD  1 コントローラーあたり 2 デバイスサ ポート  2 コントローラーまで接続可能  起動サポート SCSI  接続デバイス  ハードディスク  1 コントローラーあたり 64 台までサポー ト  4 コントローラー まで接続可能  ホットアド対応 仮想マシンが起動した状態でディスクを 追加可能
  29. 29. 原因と対策  PxE ブートをサポートするのは「レガシ ネットワークアダプター」のみ  ネットワークアダプターはサポートしない  スタートアップ順序で「レガシネット ワークアダプター」を上位にする  IDE にハードディスクを接続
  30. 30. #06 AMD と Intel 間での移行ができない  ライブマイグレーションで失敗する
  31. 31. 仮想マシン の構成ファイル 状態情報(.vsv) メモリ情報(.bin) 差分ディスク(.avhd) 構成情報(.xml) 仮想マシン 状態情報(.vsv) メモリ情報(.bin) 仮想ディスク(.vhd) 構成情報(.xml) スナップショット
  32. 32. 原因と対策  CPU の互換性の設定は、同じメーカーの 製品で世代が異なる際に使用する  Intel と AMD での CPU の違いを吸収する ものではない  主に同一メーカーの世代が異なる CPU 上 で、ライブマイグレーションを行う場合に 使用する  Intel ー AMD 間で移行するには?  状態情報(.vsv)には CPU 情報やネット ワーク情報が入っている。  .bin や .vsv ファイルは VM 起動時に作成 される  VM を停止し(.bin や .vsv ファイルがな い状態)、エクスポートする。異なる CPU ホストで インポートする
  33. 33. #07 特定ファイルを VM で使用したい  USB HDD 上のファイルを VM で使用する 方法は?
  34. 34. 仮想ハードディスク
  35. 35. 原因と対策  外部ネットワーク経由  VM が外部、内部ネットワーク接続してい る  ISO や 仮想フロッピー 経由  VHD 経由  VHD を作成し、ホストのディスクの管理 より接続後、対象のファイルをコピーする。 ホストから接続解除し、SCSI 経由でホッ トアド接続  直接 HDD をパススルー接続  パススルー接続を行うには、Hyper-V ホス トでオフラインにする
  36. 36. #08 VM が突然消えた・・・  仮想マシンを起動または作成しようとす ると、仮想マシンが見つからないか、エ ラー 0x800704C8、0x80070037、または 0x800703E3 が表示される
  37. 37. 原因と対策  一部のマルウェア対策ソフトウェアによっては、 Hyper-V の挙動をマルウェアと認識する場合があ る  KB961804  マルウェア対策ソフトの除外設定を行う  VHD、VHDX、AVHD、VSVとISOファイルを含 むすべてのフォルダ  仮想マシンのデフォルトの設定ディレクトリを 使用する場合 (C:¥ProgramData¥Microsoft¥Windows¥Hyp er-V)  デフォルトのスナップショット·ファイル·ディレ クトリを使用する場合 (%systemdrive%¥ProgramData¥Microsoft¥W indows¥Hyper-V¥Snapshots)  カスタム仮想マシン構成ディレクトリが該当す る場合  カスタム仮想ハードディスクドライブのディレ クトリ  スナップショットディレクトリー  Vmms.exe  Vmwp.exe  クラスタ共有ボリュームを使用する場合は、 CSVファイルのパスを除外する (C:¥ClusterStorageとそのすべてのサブディレ クトリ)
  38. 38. #09 リモート接続後に ホストが不安定  クライアントからリモート接続を行い、 Hyper-V ホストに接続したら不安定に なった
  39. 39. 原因と対策  RDP のプリンタマッピングにより、ホス トが不安定になることがあるのでホスト 上で無効化する  最適な方法としては、任意のOU に Hyper-V ホストをいれこみ、GPOで制御 する  [コンピュータの構成] > [ポリシー] > [管理 用テンプレート] > [Windowsコンポーネ ント] > [リモートデスクトップサービス] > [リモートデスクトップセッションホスト] > [プリンタのリダイレクト] >[クライアン トプリンターのリダイレクトを許可しな い] 設定を有効にする
  40. 40. Part4 HYPER-V PERFORMANCE
  41. 41. #10 Disk 交換したら VM が遅くなった  Windows Server 2008 R2 の Hyper-V を しており、今後 Windows Server 2012 の Hyper-V に移行する予定  前段階として、圧迫している Disk の変更 を行ったらパフォーマンスの劣化が見ら れた  そもそも VM が起動しない・・・
  42. 42. AFT(Advanced Format Technology)  AFT は HDD の容量拡大を目的とした高密 度化に伴い、セクタサイズを4Kバイトに 変更し、512 バイトセクタを論理セクタ としてエミュレーションする技術  Windows Server 2008 以降の OS で対応  Hyper-V の VHD は 512 バイトでの I/O  VHD は 1 セクター 512 バイトまでの対応 なので 4K ネイティブディスクでは使用不 可 セクターあた りのバイト数 物理セクター あたりのバイ ト数 種類 4096 4096 ネイティブの 4 K 512 4096 512エミュ レーション 512 512 ネイティブの 512
  43. 43. Read-Modify-Write  書き込みされる512バイトの論理セクタが 含まれる4Kbの物理セクター全体を キャッシュに読み込む  4Kbのキャッシュの中に含まれる、書き 込み対象の512バイトを更新する  更新した4Kbのキャッシュ全体をディス クの物理セクターに書き込む 出典:大容量ディスクとセクター サイズ拡大に対応する Windows 8 http://blogs.msdn.com/b/b8_ja/archive/2011/12/02/windows-8-enabling- large.aspx
  44. 44. VHD と VHDX VHD  以前のバージョンから使用されている仮 想ディスクフォーマット形式  2 T バイトまで対応 VHDX  Windows Server 2012 より採用された新 しい仮想ディスクフォーマット形式  64 T バイトまで対応  4Kbytesセクタ(AFT)のサポート  内部データ構造を4Kbytes境界に配置する ことにより、AFT形式のディスクでのパ フォーマンス低下を抑止
  45. 45. 原因と対策  新規ディスクが AFT ディスクだったので OS レベルでは対応していても、VHD が 対応していないのでパフォーマンスの劣 化が起こった(KB2515143)  KB では約 30 % の劣化が起こると記載  VM が起動しないのは、4K ネイティブの ディスクだったため  Windows Server 2012 の Hyper-V を使用 し、VHD から VHDX への変換を行う
  46. 46. Part5 SUMMARY
  47. 47. 他のベストプラクティス  Hyper-V の役割以外の役割をインストール しない。  唯一の例外として VDI をホストしている場合 はリモートデスクトップサービスの役割をイ ンストールする  Hyper-V ホストにインストールする必要が あるものは次のものが考えられる  フェールオーバークラスター:クラスター ノードの場合  MPIO:iSCSI or FC で接続されている場合  リモートデスクトップサービス:VDI が使用 される場合  仮想ハードディスク(VHD/VHDX)はシス テムドライブ以外に作成する  これにより、Hyper-V ホストのディスクス ペース不足のリスクを減らすことができる  Hyper-V ホストは、可能な限りドメインに 参加させる  ID管理やセキュリティ、監査などの一元管理 ができる
  48. 48. まとめ  Hyper-V が登場してから 5 年が経過し、その進化は止まりません。  Windows Server 2012 では Windows Server 2008 R2 の Hyper-V では推奨だったものが変 更されたものもあるので、注意が必要です。  Windows Server 2012 R2 では Hyper-V 関連のアップデートが多数ありますので、まずは基 本を押さえてから、キャッチアップしましょう。
  49. 49. Q&A ご清聴ありがとうございました

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