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“ノイジーネイバー(うるさい隣人)”問題を解決する、 仮想化環境に最適化されたフラッシュストレージとは?

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2016-06-13 13:00

[PR]仮想化により物理サーバー上のリソースを細かく割り振ることが可能となった。ネットワークは以前からQoS(Quality of Service)制御の技術が確立しており、多種多様なトラフィックが混在する環境でも他への影響を抑えることができるようになっている。しかしストレージでは、まだそこまでの制御を実現できていないものがほとんどだ。

 仮想化により物理サーバー上のリソースを細かく割り振ることが可能となった。ネットワークは以前からQoS(Quality of Service)制御の技術が確立しており、多種多様なトラフィックが混在する環境でも他への影響を抑えることができるようになっている。しかしストレージでは、まだそこまでの制御を実現できていないものがほとんどだ。そのため、突発的に多大なI/Oが生じた際に他のVMを逼迫する場面が、少なからず生じている。

 あたかも仮想化の皺寄せを受ける形となっているストレージだが、ネットワークと同様に細やかで確実なQoS制御を実現し、この課題に応えるストレージが存在する。

仮想化環境につきもののストレージの「ノイジーネイバー」問題

 近年、サーバーの仮想化環境が広く普及し、それとともにストレージへの負荷が課題となりつつある。物理サーバーのみの環境に比べ、より多くの、そしてより多彩な用途のサーバーが一つのストレージを共有するようになり、ストレージのI/Oリソースを奪い合う場面が増えてきたのだ。例えば特定のVMでバックアップジョブが走ったり、何らかの大掛かりなDB処理が行われたりすることでストレージへのアクセスが急増すると、他のVMがレスポンス低下やレイテンシ増大など悪影響を受けることがある。いわゆる"ノイジーネイバー(うるさい隣人)"問題だ。

 また仮想デスクトップ環境では、始業時一斉に起動することで生じる「ブートストーム」現象がよく知られている。起動だけでなく、ウイルス対策ソフトの定期スキャンやセキュリティパッチ適用なども一斉に行われることが多く、やはりストレージI/Oの競合が顕著に現れてしまう。

 このストレージI/O競合に対しては、一般的なストレージではLUNやボリューム単位での手動設定で対処する以外に、ほとんど策はない。そのためには煩雑な設定をせねばならず、VM数が変動した場合や容量を追加する際などの運用も煩雑なものとなる。これでは、せっかくサーバーやPCを手軽に増減できる仮想化基盤を整えても、ストレージの管理に手を取られてしまい、ITインフラ担当者の負担は大きいままだ。しかも、同一のLUNで複数のVMが稼働する場合には、そのVM間でのノイジーネイバー問題を解消できない。

 こうした仮想化時代ならではのストレージの課題に対しては、仮想化基盤におけるVMごとのリソース制御や、ネットワークでのQoS制御と同じような、ストレージI/Oリソースに対する緻密な制御が求められるところだが、それを手軽に、かつ確実に実現できるストレージはほとんど存在していないのが実態である。

VM単位のパフォーマンス保証でQoSを制御

 こうした時代を見据え、仮想化環境に特化したストレージを開発しているのが、ティントリだ。VMwareでエンジニアリング担当の上級副社長として開発を主導したキーラン・ハーティ氏らによって設立された同社では、仮想化環境を前提としたストレージを開発。現在、オールフラッシュストレージ「Tintri VMstore T5000オールフラッシュシリーズ」のほか、SSD+HDDハイブリッド構成の「Tintri VMstore T800ハイブリッドシリーズ」をラインアップしている。


オールフラッシュストレージ「T5000シリーズ」

ハイブリッドストレージ「T800シリーズ」

 同社のストレージは、VM単位でQoSの自動化を実現している点が最大の特徴だ。まず、ティントリのストレージは容量のすべてを自らのファイルシステム上で管理している。また、すべてのアクセスは8キロバイト単位のブロックに固定されている。そのため、他のストレージとは違ってLUNやボリューム単位での管理は行われず、また当然ながらRAIDやブロックサイズなどの設定も皆無だ。つまり、ストレージを利用するすべてのVMは全体のリソースから割り当てを受けて利用する形となっており、これは仮想化基盤上のVMと相似形と言える。

 さらに、ストレージ自体がVMwareやHyper-Vなど仮想化基盤のハイパーバイザと密に連携して各VMの情報を管理、機械学習技術も駆使してVMごとのパフォーマンス可視化や性能割り当てを可能とした。この管理ツールが、確実かつ容易な管理を実現し、管理者の負担軽減を可能にしている。

 Tintri VMstoreは各仮想マシンに専用パフォーマンスレーンを設け、仮想化されたアプリケーションにストレージを提供する目的で設計された。これらのパフォーマンスレーンをつくりだすティントリの技術は、Tintri VMstoreと仮想マシン自体の密接な関係に基づいている。ティントリは各仮想マシンのパフォーマンス要件を常に計算しており、まわりの仮想マシンのパフォーマンス要件もみながら、それぞれの仮想マシンのパフォーマンスを最適化することができる。専用パフォーマンスレーンを設けることにより、もし、ある仮想マシン上のデータベースに急激な負荷が掛かっても、その他の仮想マシンに影響が出ないように考慮されている。ティントリの持つQoS自動化で、高いパフォーマンスを必要とする仮想マシンはティントリによって最大の性能を得ることができ、新しい仮想マシンやパフォーマンスの負荷が軽い仮想マシンにおいても適切な性能が発揮できる。

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