特集
IT管理者のための仮想化技術入門(前編)

1. 仮想化技術のメリットと必要となる機能

日本ヒューレット・パッカード株式会社
テクニカルサポート統括本部
山根正士
2004/04/06

仮想化技術によるメリット

 では、仮想化技術はどのようなメリットをもたらすのだろうか。従来のITシステムはマルチベンダというものの、サーバやストレージなどのコンポーネントの組み合わせが、相互接続性に依存する固定化された環境であった。そのためシステム構成を自由に変更できず、数々の制約の中で柔軟性を欠いたものになっている。システムごとに個別の運用を強いられ、バックアップやサーバ監視などの運用ツールをシステムに合わせて個別に選定しているケースも多い。マルチベンダ環境においては、適材適所で最適なコンポーネントの選択が可能になったが、一方で管理や運用という面においては負担が増えているのが現状だ。

 現在の仮想化技術は、コンポーネントの枠を超えて、複数のマルチベンダ・コンポーネントを束ねて仮想化することを可能にしている。これにより、仮想化層を介してコンポーネント間の接続を行うことで、相互接続性が向上する。例えば、ファイバ・チャネル、イーサネット、iSCSIなどマルチプロトコルをサポートするネットワーク・ベースの仮想化技術でマルチベンダ・ストレージを相互接続することにより、サーバには1つの論理ストレージとして見せることが可能になる。これにより、利用者はインターフェイスやベンダの違いを気にすることなく、ITリソースを利用できるようになる。

 仮想化された情報システムでは、個別コンポーネントとITシステムとの依存性が、仮想化技術によってなくなることから、システムは共有された仮想化リソースから柔軟にリソース供給を受けるアーキテクチャへと変化する。このような情報システムでは、システム設計、構築、変更の迅速性を生み出し、予測の難しいITリソース需要にも俊敏に対応可能となる。またシステム全体として最適化されたアーキテクチャは、運用管理の一元化を促進し、TCO削減に大きく寄与することが期待されている。

 ここで仮想化技術がもたらすメリットをまとめてみよう。

■システム設計の単純化
 これまでのシステム設計では、サーバやストレージなどのコンポーネント間の接続性を確認し、数々の検証とテストを行うことでシステムの構築を行ってきた。そのため、コンポーネント数や採用ベンダ数の増加に伴い、設計は複雑さを増し、検証に費やす工数は増大していくことになる。仮想化技術によってこれらの相互接続性を吸収し、現在の複雑なシステム設計を容易なものにすることができる。このような仮想化は、ストレージにおいて特に顕著な進展を見せている。

■ITリソースの利用効率の向上
 これまでの固定的な環境では、システムごとにITリソースの確保を行ってきた。これらのシステム間では、システムAでの余剰リソースをシステムBが利用するなどのリソース共有が図られておらず、過剰なITリソースを生み出す原因となっている。システムが定常的に性能を維持するためには、そのピーク性能に合わせて設計せざるを得ない。そのため各システムの余剰なリソースが積算され、全体として効率の悪いものとなっている。企業の中には用途に応じていくつもの情報システムが導入されている。経理システムや営業支援システム、在庫管理システムなどだ。これらは、月に数日間しか処理のピークがないものや、在庫管理システムなどのように半期に1度の棚卸し時に処理のピークを迎えるものなど、処理のピーク時期が異なるものもある。これらが別々に稼働している環境では、それぞれのピーク性能に合わせて設計することが必要になる。たとえ年に1回だけしかピーク性能を必要としなくても、それに合わせなければ、そのときにシステムがダウンしてしまうからだ。

 しかし仮想化技術を用いて複数のコンポーネントを束ねることで、ITリソースを「仮想リソース・プール」として共有できるようになれば、ピーク時の処理をほかのシステムに分散させることが可能になる。システムは、このプールから最適なリソースの提供を受け、利用することになるからだ。負荷変動に備えた余剰リソースは、複数のシステムで共有することで最小限に抑えることができる。このように仮想化技術を用いて、ITリソースの総量の全体を最適化することで、リソースの利用効率を最大限に高められるメリットがある。

■運用性の向上
 運用面でも効率向上を期待できる。仮想ITインフラは集約化および統合化されるため、統合監視や集中バックアップなど運用管理を一元化することが容易になる。また、ベンダおよびコンポーネント単位で行ってきた構成設計や性能設計などの運用業務は、仮想化されたリソースとして束ねられたシンプルな単位で取り扱われることになる。物理リソースを意識せずに、ディスク容量は××Tbytes、必要なコンピューティング・リソースのスペックは××TPM(トランザクション/分:1分間当たりのトランザクション性能)相当といった要件に合わせて、論理的なリソースを提供する、といった具合だ。簡素化された運用は、運用工数を低減し、その結果TCO削減に寄与することになる。

 これらのメリットを最大限享受するためには、ITインフラはどのような機能が必要だろうか。仮想ITリソースの機能要件について述べる。

仮想ITリソースの機能

 仮想ITリソースを効果的に利用、運用していくためには図2のような機能を持つ必要がある。

図2 仮想ITリソースの機能要件
仮想ITリソースを効率的に利用するには、図のようなリソースの循環と、システムの管理機能、自動化のためのルール・エンジンなどが必要になる。アプリケーションは、必要となるリソース条件に応じて、リソース・プールからリソースの提供を受け、利用が完了したらそれを返却するといった循環を行う。

■リソースのプーリング
 システムが必要に応じてITリソースを利用するためには、リソースをプールしておく必要がある。システムはITリソース利用後、再びプールにリソースを返却し、リソースの再利用が可能なサイクルを実現する。これによりリソースの利用効率の向上が図られる。運用管理者は、リソース・プールのITリソース量の全体最適化を図るようなキャパシティ(計算能力やストレージ容量)を計画する。仮想化されたプールでは、ITリソースの個数よりも、そのキャパシティで設計するのが効率的である。ITリソースの個々のコスト性能比は「ムーアの法則」で表現されるように、日々向上を続けている。リソース・プール内のITリソースを順次入れ替えることで、利用するリソースの新陳代謝が図られ、計算能力やストレージ容量が向上することになる。

■リソースの提供
 プールされた仮想化リソースを、切り出してシステムに提供する機能である。「プロビジョニング機能」といわれることが多く、リソースの仮想化の粒度により、提供単位が変わってくる。アプリケーションの実行環境単位、プロセッサ単位、サーバ単位、論理ディスク単位などの粒度でリソースが提供される。プロビジョニング機能は、現在のところ製品(サーバやストレージ・システムなど)に付随する技術として提供されることがほとんどだ。だが、最近ではHewlett-Packard(HP)のOpenViewやIBMのTivoliなどの運用管理ツールが、プロビジョニング機能を提供し始めている。これらの運用管理ツールは、リソースの提供だけではなく、リソースの動的な再配置や、システム要件のポリシーに従ったリソースの自動最適化など、より高度な機能を目指している。

■リソースの共有
 仮想ITリソース自体の物理設計に及ぶところでもあるが、プールされているITリソースは、リソースを利用可能なすべてのシステムから共有されていなければならない。IPネットワークやストレージ・ネットワークなどでリソースが物理的に接続されており、リソースの共有が可能な構成である必要がある。またシステムに割り当てられたリソースに対しては、お互いの独立性とセキュリティ確保のためにアクセス・コントロール機能の提供が不可欠である。リソースへのアクセス権の認証、認可を行うことで、リソース利用者のセキュリティ上の安全性を保証する。


 INDEX
  [特集]IT管理者のための仮想化技術入門(前編)
  1.仮想化技術のメリットと必要となる機能
    2.仮想化技術の実現レベルと課題
 
 「System Insiderの特集」


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