第4回　Windows Server 2008 R2の目玉機能「Hyper-V 2.0テクノロジ」とは：Windows Server 2008 R2の真価（2/3 ページ）

Hyper-V 2.0の強化ポイント

　それでは、Hyper-V 2.0で強化されたポイントを紹介しよう。下表はHyper-V 2.0の主な新機能を一覧にまとめたものだ。この表から分かるとおり、新機能は多岐にわたる。

　この中で、次の3つの機能を特に押さえておきたい。

■ライブ・マイグレーションとCSV
　ライブ・マイグレーションとは、稼働中のゲストOSをダウンタイムなしで別の物理サーバに移動させる技術である。VMware ESXのVMotionや、XenのXenMotionに相当するため、こういった製品で使用経験のある読者も多いかもしれない。

　ライブ・マイグレーションは仮想化を象徴する機能であるため、多くのユーザーから待望されていた。Hyper-V 2.0は、このライブ・マイグレーションが標準で利用できる。

　少し技術的な話をしよう。ライブ・マイグレーションの実装にはVMwareのVMFSのようなクラスタ・ファイル・システム機構が不可欠だ。このため、本機構を搭載していないWindowsベースのHyper-Vで実現が難しいとされていた。実際、Hyper-V 1.0ではシャットダウンこそ不要ながら、ダウンタイムを生じる「クイック・マイグレーション」にとどまっていた。クイック・マイグレーションについては「Hyper-V実践サーバ統合術 第4回　Hyper-Vによるクイック・マイグレーションの実践」を参照してほしい。

　しかし、Hyper-V 2.0は依然としてクラスタ・ファイル・システム機構は未搭載のままであり、ファイル・システムとして引き続きNTFSを利用する。代わりに、ボリューム・マネージャのレイヤに特殊な仕組みを加えることで、単一LUNに対する同時アクセス制御とライブ・マイグレーションを実現させた。これが、CSV（Cluster Shared Volume。クラスタ共有ボリューム）なのである。

　なお、ライブ・マイグレーションやCSV、クイック・マイグレーションはWindowsのフェールオーバー・クラスタ（WSFC）機能で動作する。System Center製品が必須と勘違いされている方が多いが、ライブ・マイグレーションに関してSystem Center製品はフロントエンドなだけであり、必須ではない。

ライブ・マイグレーションの動作イメージ
稼働中の仮想マシンのデータは、メモリとディスク上に格納されている。メモリ・データのネットワーク・コピーと、CSVによる単一LUNへの同時アクセスによってライブ・マイグレーションは実現される。

　また、ライブ・マイグレーションは基本的に手動で移動させる機能であるが、実際のサーバ運用ではHA（High Availability：高可用性）と呼ばれるフェールオーバー・クラスタリング、つまりハードウェアなど障害が発生してサーバ・マシンがダウンした場合に、即座に仮想マシンを自動フェールオーバーするような仕組みも検討しておく必要があるだろう。こういった仮想マシンのHA機能は、Hyper-Vでは1.0から実装されている。

■SLATへの対応
　SLATとは「Second Level Address Translation」の略であり、プロセッサの持つ仮想化支援技術（ハードウェア・アシスト）の2世代目を意味する。1世代目はIntel VT-xやAMD-Vのことで、Hyper-Vでは1.0のころから動作要件となっている。これに加え、Hyper-V 2.0では2世代目のハードウェア・アシストであるIntel EPTやAMD RVIにも対応した。

　下表のとおり、EPTやRVIといったSLAT機構はプロセッサの最新テクノロジであり、2008年末ごろから実装が開始されている。SLATを利用できる環境であれば、仮想マシンの物理メモリ・アドレスを実際のアドレスに解決する際に、プロセッサ内に搭載された専用の変換テーブルでハードウェア処理する。この結果、ソフトウェア処理で強引に割り込みをしていた従来の方式に比べて、アドレス変換のオーバーヘッドが大幅に低下し、空いたプロセッサ・パワーでより多くの仮想マシンを集約可能になる。マイクロソフトの資料によると、SLATによってこのオーバーヘッドは最大1/5に低減できるということだ。

SLATによるメモリ・アドレスの変換処理（イメージしやすいよう簡略化している）
従来の変換方式では、ハイパーバイザーがソフトウェア処理で強引に割り込むため効率が悪く、プロセッサ・パワーを余分に消費する。SLATを利用すると、プロセッサ内の専用テーブルでハードウェア処理されるため、プロセッサ負荷を最小限に抑えられる。

■ディスクのホットプラグ
　ライブ・マイグレーションやパフォーマンスだけでなく、Hyper-V 2.0では運用管理性も向上している。１つ例を挙げて紹介しよう。

　ネットワークが相互につながっていないPC間でデータをやりとりする場合、USBのリムーバブル・ディスクを利用するのが一般的だ。サーバ仮想化もホストとゲストOSとでネットワークを完全分離するケースが多く、さらにHyper-Vの仮想マシンではUSBデバイスを割り当てできない。このため、ホストとゲストOS間でデータを受け渡したい場合など、意外なところで苦労してしまう。

　Hyper-V 2.0で追加された「ディスクのホットプラグ」は、このような場合に応用できる機能だ。Windows Server 2008 R2は、VHDファイルを直接マウントできるため、親パーティション上で空のVHDファイルを作成し、マウントする。転送したいファイルやデータをこのVHD内にコピーし、切り離して仮想マシンへホットプラグ接続すれば、あたかもUSBリムーバブル・ディスクのように簡単に受け渡しできるのだ。

ディスクのホットプラグ機能
これは仮想マシン上で実行中のWindows 7へ、VHDファイルをホットプラグ（マウント）した場合の例。実行中の仮想マシンへVHDファイルをホットプラグすると、USBリムーバブル・ディスクのように扱える。ここでは親パーティションからのデータ転送を例に挙げたが、ゲストOS同士でも構わない。

　また、ディスクのホットプラグ機能は、VHDファイルの設定容量を拡張したいなど、ゲストOSを停止させずにディスク周りのメンテナンスしたい場合にも有効である。