仮想化技術はクラウド・コンピューティング・サービス業界とともに成熟し、VMware、Microsoft、Red Hat、Citrixはそれぞれの仮想化レイヤーでCPUとメモリを仮想化しています。vMwareはさらに進化し、仮想化技術をネットワーキングとストレージに拡張することを目的としたSoftware-Defined Datacentreのコンセプトを導入しました。
これらのリソースを仮想化する意味は？ユーザーにとってのメリットは？CPUやメモリを仮想化するのとは対照的に、ネットワークやストレージを仮想化することの特別な価値とは何でしょうか？これは間違いなく考えるべきことです。
CPU仮想化で効率アップ
CPUの仮想化が、ワークロードがコンピューティング・リソースを使用しやすくするために物理CPUを抽象化することと定義されるのであれば、CPUの仮想化を実装したのはVMwareが初めてではありません。ワークロードにはスレッドやプロセスが含まれ、オペレーティング・システムはCPUで実行されるこれらのスレッドやプロセスのスケジューリングを担当します。
VMwareがCPU仮想化で解決する課題は、単一のオペレーティング・システム・インスタンスで複数のアプリケーションを実行する方法です。このタスクを達成する難しさは、各アプリケーションがオペレーティング・システムに強く依存していることです。アプリケーションは通常、オペレーティング・システムとミドルウェアの特定のバージョンでしか実行できません。これがWindowsユーザーがよく言う「DLL地獄」です。
その結果、ほとんどのユーザーは1つのWindows OSインスタンス上で1つのアプリケーションしか実行できず、OSインスタンスは1つの物理サーバーを占有することになります。この状況は、物理サーバー上のCPUリソースの膨大な浪費につながります。1台の物理サーバ上で複数のOSインスタンスを実行できることが、VMwareが提供するCPU仮想化技術の価値です。サーバを統合してCPUリソースをフル活用することは、ユーザに大きなメリットをもたらします。
サーバー統合の利点は、ワークロードがCPUを共有していることを知る必要がない場合にのみ実現されます。これが、CPU仮想化が他の仮想化形態と異なる点です。
保護のためのメモリ仮想化
VMwareのCPU仮想化は、タイムスライスによるCPU共有を可能にします。仮想化によるメモリの共有はそれほど単純ではありません。あるアプリケーションが2GBの物理メモリを必要とすると仮定した場合、そのアプリケーションに2GBの仮想メモリが割り当てられたとしても、その背後に対応する物理メモリが存在しなければなりません。そうでなければ、アプリケーションのパフォーマンスが低下してしまいます。
VMwareは、透過的なページ共有技術によってある程度のメモリ共有を可能にします。仮想化レイヤは、各オペレーティング システムの読み取り専用メモリ領域の同じ部分を識別することができ、これらのページは 1 つのコピーのみでメモリに保持されます。Windows オペレーティング システム自体はほとんどコード ページを使用するため、vSphere は Windows の N インスタンスを実行する物理サーバ上の Windows オペレーティング システムのコピーを 1 つだけ保持します。このため、VDI 環境では、VDI イメージに割り当てるメモリは、物理デスクトップに割り当てるメモリよりもはるかに少なくて済みます。
CPUのタイムスライスは仮想化レイヤーが実現できることですが、メモリはタイムスライスできません。複数のアプリケーションでCPUを共有することはできますが、複数のアプリケーションで同時にメモリ領域を使用することはできません。CPUの速度は向上し続けており、VMの密度は主にサーバー上の物理メモリ量によって制限されます。
ネットワーク仮想化のハード・マイグレーションとソフト・マイグレーション
仮想化技術の未来が直面する重要な問題の1つは、ネットワーク仮想化がどのように機能し、どのようなメリットをもたらすのかということです。ネットワーク仮想化は、仮想ネットワークのコンフィギュレーションをハードウェア・スイッチから仮想化プラットフォームに移行します。ネットワーク仮想化によって、仮想ネットワークの構成はハードウェア・スイッチから仮想プラットフォームへと移行します。ネットワーク・コンフィギュレーションも仮想マシンと一緒に簡単に移動できます。
クラウド管理ソフトウェアは、サービスカタログに基づいてワークロードに必要な仮想ネットワークを自動的に作成することができます。これは、仮想CPUや仮想メモリを簡単に構成できる仮想化レイヤーの利点に似ています。しかし、コスト削減や投資収益率の向上という点では、サーバー統合のメリットほど明らかではありません。
しかし、ネットワーク仮想化は、CPU仮想化やメモリ仮想化にはないユニークな点でもあります。VMwareは長い間、自社のソフトウェアに仮想スイッチを実装してきました。マイクロソフトはHyper-Vで同様のものを提供しています。同じホスト上で動作する2つの仮想マシンが互いに通信するために、ネットワーク・トラフィックは物理NICを経由して物理スイッチに接続する必要はありません。WEBサーバー、アプリケーション・サーバー、そしてアプリケーションを提供するデータベース・サーバーを同じホスト上に置いたとします。
データベース・サーバーのトラフィックだけがNICまたはHBAカードを流れるので、ネットワーク仮想化によって物理サーバーに必要なネットワーク・ポートの数が減ります。これは「ネットワーク統合」と言えるでしょうか。ネットワーク・ケーブルの本数を3分の1から2分の1に減らすことは、大きな成果でしょう。
その結果、ユーザーは高価でインテリジェントなスイッチを必要としなくなります。すべてのインテリジェンスはソフトウェアに移ったのですから、誰がスマート・スイッチを必要とするのでしょうか？必要なのは、パケットを転送できるダム・スイッチだけです。ネットワーク仮想化技術がスイッチ業界を変えるこの2点から、VMwareがNiciraを買収したときのCiscoの反応を説明することができます。
ストレージの仮想化トレイルが終了
CPUの仮想化とは異なり、ストレージの仮想化はVMwareやMicrosoftの主要な投資対象ではありません。物理ストレージを抽象化する方法は以前から複数あり、LUNはストレージ管理者が物理ストレージにマッピングする論理的抽象化です。TintriやVirstoのような革新的な企業も、独自のストレージ抽象化技術を提供することで価値を生み出しています。
VMwareは現在、vSphere Storage Applianceという製品を提供しており、最大3台の物理サーバのローカル・ハードディスク・ストレージをプールに統合し、単一のアクセス・ポイントからアクセス可能な仮想ストレージ・プールとして、冗長機能と高可用性を提供しています。VMwareがvSphere Storage Applianceを32ノードのサーバクラスタに拡張した場合はどうなりますか。サーバ内にデータを保持するのに十分なディスクがある場合、32 ノードのクラスタにストレージ仮想化サービスを提供します。
また、アプリケーションのストレージ性能要件を満たすことができる仮想ストレージ・アレイがあれば、NASやファイバー・ストレージを追加購入する必要はないかもしれません。
メモリと同様、この方法による仮想ストレージでは、複数の負荷が同じストレージ領域を共有することはできません。ある負荷が2TBのネットワーク・ストレージを必要とする場合、それはローカル・ストレージ・プールの2TBを占有する必要があることを意味します。そのため、CPU仮想化やサーバー仮想化のような大きな統合メリットはありません。
これらのローカル・ストレージ・プールがネットワークやファイバー・ストレージ・アレイを置き換えることができれば、ネットワーク仮想化にも同様のメリットをもたらすことができます。サーバーローカルの直接接続ストレージは、ネットワーク上の共有ストレージよりもはるかに安価です。この技術がVMwareの顧客に大量に採用されれば、ストレージのコスト削減効果は大きい。
編集長の一言
仮想化技術は、多くの種類に分かれて、ために仮想化技術は本当にオフィスの効率を向上させるために企業のネットワークを助けることができるようにするには、有機的にクラウドコンピューティングとビッグデータの強力なバックアップをロードし、上記のいくつかを組み合わせる必要があります、お互いを補完するように、クラウドの開発でも企業がはるかに簡単に効率の効率を向上させることがより明白になります。
