各社が提供するハイパーバイザーの違い
" 「仮想化製品の分野において、VMware は明らかに他社をリードしています。当社は Microsoft 社と Oracle 社の仮想化製品を試しましたが、機能の面でもパフォーマンスの面でも、VMware の製品には及ばないことがわかりました」 "
— ヘリオボルト （HelioVolt） 社、情報サービス担当責任者、デビッド グリアー （David Greer） 氏
ハイパーバイザーは、データ センターの仮想クラウド インフラストラクチャの中核的な基盤 です。仮想化分野に新しく参入した多くのベンダーが市場で宣伝しているように、ハイパーバイザーは単なる便利な製品ではありません。それぞれのハイパーバイザーには根本的な違いがあり、どのハイパーバイザーを使用するかで、仮想化および社内クラウドの構築に影響が及びます。もっとも堅牢で、本番環境で実績のあるハイパーバイザーを選択しないと、環境に不要なリスクやオーバーヘッドが生じることになります。VMware ESX / ESXi が、どのようにして業界の最も堅牢で実績のあるハイパーバイザーであり続けているのか、また、なぜクラウド インフラストラクチャの構築に最適な製品であるのかについて説明します。
- ハイパーバイザーの比較
- Hyper-V および Xen アーキテクチャ： 膨大なコードの存在
- 拡張性の高いパフォーマンスの実現
- ファイル システムの重要性
- 仮想化セキュリティ ソリューション体系
- VMware に対する業界の認識
データ センターのスケーラビリティとパフォーマンスの強化の実現
ハイパーバイザーは、拡張性の高いパフォーマンスを仮想化で実現するための重要な役割を果たします。VMware Web サイトのパフォーマンスに関するページで、仮想化パフォーマンスの詳細なデモと比較をご覧いただけます。サポートするユーザーの総数や物理ホスト 1 台あたりの仮想マシン数が増加しても、VMware ESX / ESXi は仮想環境において高いスループットを実現します。VMware のパフォーマンス チームによるブログ VROOM!（英語）では、パフォーマンスの最新情報に関するディスカッションに参加することができます。最近のブログ ディスカッションは、次のとおりです。
- ESX Runs Java Virtual Machines with Near-Native Performance （英語）
- DRS Performance and Best Practices Paper（英語）
- Scaling Real-life Web Server Workloads（英語）
ESX が実現する 10 万 IOPS を超えるパフォーマンス
I/Oは、仮想環境における最もクリティカルなパフォーマンスのボトルネックです。VMware ESX では、最も I/O の量が多いアプリケーションであっても動作が遅くなることはありません。その結果、エンド ユーザーは、アプリケーションが仮想環境で動作していることを意識せず、遅延やオーバーヘッドをユーザーが認識することもありません。VMware が EMC 社のミッドレンジ パートナー ソリューション エンジニアリング チームと共同で行なった最近のテストでは、単一の ESX ホストで 10 万 IOPS （1 秒あたりの I/O の数） を超える処理が可能であるという結果が出ています。これは、SAN に配置された 500 台のディスク ドライブの最大のスループットに相当します。つまり、10 万 IOPS の I/O レートでは、20 万の Microsoft Exchange メールボックス （LoadGen のヘビー ユーザー プロファイル） を実行することができます。これだけのパフォーマンスが実現できれば、もっとも要求の厳しいワークロードであっても仮想化の対象となります。ほかのベンダーも自社製品の I/O パフォーマンスの高さを主張していますが、テスト構成が現実の仮想化シナリオに基づいていない可能性があるため、そのテスト結果が批判されています。こうしたベンダーのテストは、拡張性の弱点を隠すために 1 台または 2 台の仮想マシンのみ使用するという、非現実的なものでもあります。ほかのベンダーの製品と比べて、ESX の拡張性とパフォーマンスが優れているのはなぜでしょうか。VMware コミュニティ ブログの最近の投稿 「A Look at Some VMware Infrastructure Architectural Advantages（英語）」 に、ESX のアーキテクチャが優れている理由が掲載されています。2 つの主な理由として、VMware ESX ダイレクト ドライバ モデルと、効率的なメモリ管理があげられます。
ESX ダイレクト ドライバ アーキテクチャのパフォーマンス上のメリット
VMware ESX のダイレクト ドライバ モデルでは、VMware ESX ハイパーバイザーで使用するために認定および強化された I/O ドライバを使用しています。これらのドライバは、VMware とハードウェア ベンダーが共同で行う厳しいテストと最適化手順に合格してから、VMware ESX での使用が認定されます。VMware ESX はこのようなドライバをハイパーバイザーで使用して、CPU スケジューリングや、複数の仮想マシンからの I/O 負荷に対処するためのメモリ リソースを提供します。Xen や Microsoft 社のアーキテクチャは、すべての仮想マシンからの I/O を、ハイパーバイザーの管理パーティション内の Linux または Windows OS にインストールされている汎用ドライバにルーティングします。こうした汎用ドライバは、複数の仮想マシンのアクティビティによって過負荷になる可能性がありますが、ESXi などのベア メタル ハイパーバイザーでは、このような状況を回避できます。Hyper-V および Xen 搭載の Windows Server 2008 は、複数の仮想マシンのワークロード用に最適化されていない汎用ドライバを使用しています。VMware は、初期バージョンの VMware ESX で、Xen や Hyper-V によって現在使用されているインダイレクト ドライバ モデルの採用を検討しました。その結果、ホスト 1 台あたりの仮想マシン数が増加すればするほど、ダイレクト ドライバ モデルの方がより高いスケーラビリティとパフォーマンスを提供できることがわかりました。
スケーラビリティ向上を実現する優れたメモリ管理
ほとんどの仮想化のシナリオにおいて、1 台のサーバに統合可能な仮想マシン数を制御する場合、システム メモリがこの数を制限する要因となります。仮想マシンのメモリ使用をよりインテリジェントに管理することで、VMware ESX はほかの x86 ハイパーバイザーと比べて、同じハードウェア上でより多くの仮想マシンをサポートできます。すべての x86 ベア メタル ハイパーバイザーの中で、ホスト上の物理メモリを超える総メモリを仮想マシンに割り当てることができるのは、メモリのオーバーコミットメントをサポートする VMware ESX のみです。VMware ESX は、いくつかの独自のテクノロジーを組み合わせることによって、パフォーマンスに与える影響を最小限に抑えながら、メモリのオーバーコミットメントをサポートします。コンテンツ ベースの透過的なメモリ ページ共有では、類似するゲスト OS を持つ複数の仮想マシン全体でメモリを節約できます。これは、同一のメモリ ページを複数の仮想マシン間で検索および統合し、このメモリ ページを一度だけ格納して複数の仮想マシンが共有することで実現します。VMware ESX ホスト上で実行するオペレーティング システムとワークロードに類似したものがある場合は、透過的なページ共有により、一般的にサーバの総メモリの 5 ～ 30% を節約できます。1 台のホスト上のすべての仮想マシンの負荷が同時に急上昇し、割り当てられたすべてのメモリが必要になる場合、VMware DRS は、VMotion のライブ マイグレーションを実行し、仮想マシンを DRS クラスタ内のほかのホストに移行して、自動的にロード バランシングを実現します。
次のステップ
真に動的な IT サービスを実現するには、ハイパーバイザー以外にも必要なものがあります。この詳細についてご確認ください。