Hyper-Vアーキテクチャ

マイクロソフト株式会社
エバンジェリスト
高添修
http://blogs.technet.com/b/osamut
担当するテクノロジーや製品
最新OS
Windows 7
Windows Server
2008 R2
System Center
Virtual Machine
Manager
System Center
Operations Manager
System Center Data
Protection Manager
System Center
Configuration
Manager
Opalis
System Center
Service Manager
Exchange Server
2010
SharePoint Server
2010
Lync Server 2010
Office
Communication
Server 2007
Hyper-V
App-V
VDI
Dynamic IT
仮想化基盤
自動化技術
省電力技術
Office 365
Windows Intune
運用管理基盤
ITIL
Operations
Framework
メッセージングシステ
ム
Enterprise Voice
リアルタイムコラボ
レーション
チャット
情報共有
File Classification
Infrastructure
Direct Access
Remote Desktop
Service
ハイブリッドクラウド
プライベートクラウド
・・・・
とりあえず“高添”で
検索してください。
たぶん
日本で2番目に有名な
高添です。
2
8年間続けているのは
Dynamic IT 戦略
3
自動化
仮想化の枠組み
仮想
環境
物理
環境
モデル化
と
スクリプト
プロセス
運用
自動化の枠組み
4
それでは・・・
「マイクロソフトの自動化のルーツ」
から見ていきましょう！
5
既存、あるいは
新しいシステムの
モデルを作成
モデルに則した
システム運用
Job
Merc.
SQL
必要なリソース
Cache
HTTP
運用特性
Stage
Shuttle
Feed
Store
DSS
FTP
運用ポリシー
モデルに則した自動的なリソース
確保とシステム構成
ITライフサイクルをつなぐ
共通定義モデル
(System Definition Model =SDM)
サーバー
ストレージ
ネットワーク
6
仮想化が要素技術として必要だった
2003 年
マイクロソフトは
仮想化技術を買収
ただ、マイクロソフトにとって
仮想化がゴールではなかった
7
誰でも使える仮想化
Hyper-V
アプリアプリ
１
２
アプリアプリ
５
６
アプリアプリ
３
４
アプリアプリ
６
７
ドライバ
ゲスト OS
ゲストOS
親
パーティション
子
パーティション
子
パーティション
管理環境
(ゲストOS)
管理ツール
Hypervisor型仮想機能
ハードウェア
(仮想化技術)
多種多様なハードウェア
Windows スキルの活用
• 高速でシンプルな仮想環境をすぐに構築可能
• 徹底的な省電力化
• 1台からデータセンターまでフルサポート
＜WS2008 R2＞
＜WS2003R2 x64＞
Intel Xeon X5560 2.8GHz
(2CPU + Quad Core + Hyper Threading)
12GB メモリ
• 同じマシン上に2種類の OSをインストールした状態
OSの軽量化、コアパーキングやP-State 調整・・・
9
売れてる仮想化を知りたい方のために
ちょっと技術的に！
11
管理ツールも OS 標準
12
最大プロセッサ
（コア）数
ゲストOS、エディション
Windows Server 2008 R2 、Standard / Enterprise / Datacenter / Web
4
Windows Server 2008 (x86) 、Standard / Enterprise / Datacenter / Web
4
Windows Server 2008 (x64) 、Standard / Enterprise / Datacenter / Web
4
Windows Server 2003 SP2 (x86) 、Standard / Enterprise /Datacenter / Web
2
Windows Server 2003 SP2 (x64) 、Standard /Enterprise /Datacenter
2
Windows 2000 Server SP4（x86）、Server / Advanced Server
1
Windows 7 (x86) 、Professional /Enterprise/ Ultimate
4
Windows 7 (x64) 、Professional /Enterprise/ Ultimate
4
Windows Vista SP1 (x86) 、Business /Enterprise / Ultimate
2
Windows Vista SP1 (x64) 、Business / Enterprise/ Ultimate
2
Windows XP SP3 (x86)、Professional
2
Windows XP SP2 (x86)、Professional
1
Windows XP SP2 (x64)、Professional
2
SUSE Linux Enterprise Server 10 SP3 (x86)
4
SUSE Linux Enterprise Server 10 SP3 (x64)
4
SUSE Linux Enterprise Server 11 (x86)
4
SUSE Linux Enterprise Server 11 (x64)
4
Red Hat Enterprise Linux 5.2/5.3/5.4/5.5（x86）
4
Red Hat Enterprise Linux 5.2/5.3/5.4/5.5（x64）
4
※ 統合サービスにより最適化される OS
13
提供元:
OS
Hyper-V
ISV / IHV / OEM
Microsoft / XenSource /Novell
親パーティション
VM
ワーカー
プロセス
WMI Provider
子パーティション
アプリケー
ション
アプリケー
ション
アプリケー
ション
Windows
Linux
ゲストOS
（その他）
VM サービス
Windows
Server 2008
Windows
カーネル
IHV
ドライバ
VSP
（Hyper-V 統合
サービス）
Windows
カーネル
VMBus
ユーザー
モード
Linux
VSC
VSC
Hypercall
Adapter
VMBus
エミュレーション
カーネル
モード
Windows Hypervisor
ハードウェア
14
Hyper-V 統合サービス
= IS (Integration Services)
Hyper-V 用の最適化モジュール
Linux IS v2.1 for Windows Server 2008 R2 の提供
サポートしているゲスト OS
Red Hat Enterprise Linux 5.2, 5.3, 5.4,5.5 （x86/x64）
SUSE Linux Enterprise Server 10 SP3（x86/x64）
SUSE Linux Enterprise Server 11（x86/x64）
Linux IC のオープンソース化
Linux 側にて標準で Hyper-V 対応
Linux Kernel version 2.6.32 にて対応済み
15
16
仮想マシンへの割り当て
論理プロセッサ（コア）数 – 1, 2, 4
リソースコントロール
複数の仮想マシン間の影響を回避するための設定
仮想マシンのリソース予約率（%）
仮想マシンのリソース利用上限（%）
17
SQL Serverの性能（合計・
tps）
120,000
104,072
100,000
84,443
70,975
80,000
60,000
40,000
59,874
43,562
31,410
Hyper-V 2.0で
47%の性能向上
20,000
0
4vCPU (1VM)
8vCPU (2VM)
12vCPU (3VM)
同時に実行する仮想マシン数
Hyper-V 1.0
Hyper-V 2.0
使用環境：AMD Opteron 2435(2.6GHz/6Core) x 2
仮想CPU数が物理CPUコア数を
超えてもパフォーマンスが向上
•
•
Hyper Threading フル活用
高い仮想化集約率
SQL Serverの性能（合計・tps）
使用環境：Intel Xeon L5520(2.26GHz/4Core) x 2
120,000
100,000
80,000
60,000
40,000
20,000
0
4vCPU(1VM)
8vCPU(2VM)
同時に実行する仮想マシン数
16vCPU(4VM)
Hyper-V でもできます。
設定ファイルを修正すれば。。。
サポート対象外です<(_ _)>
19
用途に応じて最適な仮想ディスク形式を選択可能
種類
仮想ディスク
イメージ
(VHDファイル)
最大2TB
容量可変
Dynamically
Expanding
VHD
容量固定
基準
Fixed-Size
VHD
物理ハードディスク
Pass Through Disk
特徴
メリット
デメリット
実データ量に応じて
ファイルを拡張
ディスク領域の効率利
用とファイル展開のス
ピード化
フラグメント化による
パフォーマンスへの
影響
実データ量に関係なく
指定した容量の
VHDファイルを利用
高いパフォーマンス
常に大きなデータ領域
の確保が必要
物理ディスク(LUN)を
マウント
・より高いの
パフォーマンス
・2TB 以上の
ディスクを作成可
・スナップショット
機能利用不可
・低い可搬性
差分ディスクという選択 (容量可変VHDの一種)
(利用例) VHDブート、VDI 等
マシンA
差分A
マスター
VHD
差分C
マシンC
差分D
マシンD
差分B
20
Hyper-V 1.0 vs 2.0 (Write)
Hyper-V 2.0 の可変 VHD ファイルでは、
Hyper-V 1.0 の固定 VHD とほぼ同等のパフォーマンスを実現
(MBps)
1000
ほぼ同等
物理
100
固定 VHD (2.0)
固定 VHD (1.0)
ほぼ同等
10
可変 VHD (2.0)
可変 VHD (1.0)
0
( マイクロソフト社内調べ )
64k Sequential Write
4k Random Write
21
2 各 VHD のアタッチ・デタッチが、
迅速な仮想マシン管理を生む
ベース
Role VHD
ベース
OS VHD
ベース
VM VHD
・再起動できれいになる
・データやアプリなど独自性排除
・Elevated Privilege には注意
差分 Role VHD
(E：)
差分 OS VHD
(D：)
差分 VM VHD
(C：)
3
1
3つの VHD を
1つの仮想マシン
として起動
階層毎のライフサイクル管理
が可能に
22
Hyper-V 対応（統合サービス有）
エミュレーション（統合サービス無)
23
ロールバックとロールフォワード
複数のチェックポイントを設け、
任意のチェックポイントに戻すことが可能
仮想マシンがオンライン状態でも実行可能
ボリュームシャドーコピーサービス（VSS）対応
スナップショット１
(OS インストールと設定)
スナップショット２
(アプリケーション環境構築済み)
利用したい
ポイントに
復元可能
スナップショット３
(検証シナリオ１)
※ 世代管理は .AVHD ファイル
(差分ディスク) により行われる。
スナップショット４
(検証シナリオ１パターン１)
スナップショット５
(検証シナリオ１パターン２)
スナップショット６
(検証シナリオ２)
スナップショット７
(検証シナリオ２パターン１)
24
仮想スイッチ機能の提供
3 種の接続構成
外部・内部・プライベート
VLAN のサポート
VMQ という新しい仕組みも
管理 OS
仮想
NIC
仮想マシン
仮想
NIC
仮想マシン
仮想
NIC
仮想ネットワーク（仮想スイッチ）
物理 NIC
１
物理 NIC
２
Hyper-V ネットワークについて
理解を深めるビデオ
http://technet.microsoft.com/j
a-jp/hyper-v_5mins02.aspx
25
メモリ容量
小さくスタート
必要に応じて増減
Windows Server 2008 R2 SP1
26
New
ひかえめに起動
徐々に利用
不足したら
メモリを追加
DM VM
DM VM
DM VM
DM VM
1500 MB
550 MB
1024 MB
追加
回収
空き
空き
使用中
使用中
1024 MB
空き
使用中
余れば回収
空き
使用中
回収したメモリを他の VM に追加して有効活用
27
28
オンメモリデータ移行
Hyper-V 2.0
フェールオーバークラスター
(FC) 必須
クラスタの共有ボリューム
(Cluster Shared Volumes)
有効化すると設計が容易に！
Hyper-V 2.0
Storage Area
Network
共有ディスクが必要
・SAN
・iSCSI Target
※ 実ファイル置き場
フェールオーバークラスター(FC)とHyper-V の組み合わせで実現
仮想マシンがフェールオーバー対象にもなる！！
29
稼働中のマシンを止めずに物理マシン間を移動
メモリ
状態
構成情報
メモリ
サーバー 1
オンライン
サーバー 2
オンライン
30
標準の管理ツールじゃあ物足りない方へ
32
System Center Virtual Machine Manager (SCVMM)
すべての処理が PowerShell ベース
ライブラリ
(テンプレート)
集中コントロール機構
仮想OS
仮想OS
仮想OS
仮想OS
仮想OS
仮想OS
Hyper-V １
仮想OS
Hyper-V 2
（Server Core）
仮想OS
Hyper-V 3
ベース１
ベース２
ベース３
ベース４
仮想OS
仮想OS
仮想OS
Virtual Server
仮想OS
VMWare ESX
33
Windows PowerShell ベースのスクリプティング基盤
OS/System Center/Azure/Office 365 にも採用
徐々に
業務システム
GUI 設定画面
GUI 設定画面
GUI ツール
これから
今まで
管理対象
コマンドや
スクリプト
PowerShell
スクリプト
管理対象
PowerShell
Cmdlets
PowerShell
エンジン
管理対象
34
PowerShell
仮想OS
仮想OS
仮想OS
(構成)
(構成)
(構成)
アプリ
仮想OS
仮想OS
仮想OS
(構成)
(構成)
(構成)
アプリ
仮想OS
仮想OS
仮想OS
(構成)
(構成)
(構成)
アプリ
仮想OS
仮想OS
仮想OS
(構成)
(構成)
(構成)
アプリ
仮想環境統合管理
(Virtual Machine Manager)
構成・構成変更管理
(Configuration Manager)
ホスト 1
(構成)
アプリ
ホスト 2
(構成)
アプリ
ホスト 3
ホスト 4
(構成)
(構成)
アプリ
アプリ
稼働監視と自動処置
(Operations Manager)
バックアップと復元
(Data Protection Manager)
ドメイン
コントローラ
SAN 等
(ストレージ)
1.
2.
3.
4.
管理対象の拡大
仮想＆物理
UNIX & Linux
ハードウェア
クラウド
35
•
Operations Manager と連携したキャパシティと健康状態の監視
•
管理者への推奨アクションの提示、または、自動処理
36
37
Avicode
38
• 物理マシン展開
• 省電力機能
• 仮想マシンの
役割管理
• ストレージ管理
• Xen のサポート
39
現在＝ VHD 依存のインフラ管理
On-Premis SCVMM
VHD ベースの展開
(PowerShell)
Azure Fabric Controller
VHD 差分ディスクとスタートアップ
(PowerShell)
今後＝インフラ＋アプリ層の自動管理の推進
Server App
(仮想アプリ)
SCVMM V-Next
仮想マシン (VHD)
Azure Platform
Azure Role (VHD)
Hyper-V
Azure Hyper-V
(VHD Boot 可能)
(VHD Boot 可能)
※ 同一技術がもたらす可能性が見て取れる
40
製品やサービスは多様化
場所への依存度は低くなる
連携/移動/分散/統合を常に意識
テクノロジの統一が重要に！
マイクロソフト以外にありません
Visual Studio/.NET
フェデレーション/同期
仮想化/VHD
42
※ VHD が物理と仮想の垣根を超える
＜仮想環境＞
＜物理環境＞
仮想マシン
VHDファイル
物理マシン
VHDファイルから起動
Hyper-V 利用も可能
管理環境
仮想マシン
Hyper-V 2.0
物理マシン上の VHD
ハードウェア
ハードウェア
※ 差分で起動も可能
43
Hyper-V はすぐにでも！
とりあえず評価版で検証！？
Hyper-V Server 2008 R2 自宅利用も！
ゴールは自動化！
IT を IT らしく使いこなしましょう！
ラスベガスでお会いしましょう？？？
44
( http://www.mms-2011.com )
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