クラウド入門
仮想化技術概論
名伏しがたきサーバのようなモノ

    仮想化技術概論
自己紹介
 伊藤覚宏
 Zabbix、vCenterなどをいじって仕事
  をしています。
 Twitter:@qryuu
 Logstudy主宰
クラウドの分類
   SaaS(Software as a Service)
    ASPと同義、ソフトウェアのサービス提供
    を指す
   PaaS(Platform as a Service)
    サービスの構築基盤を提供。一般的にはミ
    ドルウェア提供までを指す
   IaaS(Infrastructure as a Service)
    VPSの進化形、仮想マシンと、その管理コ
    ンソールの提供を指す場合が多い
クラウドの特徴




低                自由度                              高


    出典:ITpro 『電子行政:キーワード SaaS/PaaS/IaaSとは』
    http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Keyword/20110216/357282/
利用者からみたクラウドの特徴
   SaaSの利点
  イニシャルコストの低減
  ニーズに応じたコスト負担
  常に最新版が利用可能
 SaaSの欠点
  カスタマイズがしづらい
  勝手に最新版になってしまう
  (FBやGmail)
実現手法
   SaaS
    ソフトウェアのマルチテナント機能、アカウント制
    御、グループ制御。
    同一ソフトをユーザ毎にPaaSやIaaSで提供すること
    も可能(この方法ならカスタマイズもやりやすい)
   PaaS
    OSコンテナ、ミドルウェアが共通となるため、提
    供者側で管理が可能
    IaaSを用いて、オートアップデート機能により提供
    する事も可能
   IaaS
    サーバ仮想化
IaaSの構成要素
   仮想化基盤(ハイパーバイザ)
    コンピューティングリソースを管理
    ESX,KVM,Hyper-V,Xen,OracleVM
   仮想化管理
    仮想化基盤を制御
    vCenter,RHEVM, Hyper-Vマネージャ,
    virt-manager, Oracle VM Manager
   オーケストレーション
    ユーザポータル、リソース管理、課金管理等
    v Cloud Director,CloudForms,SystemCenter,
    CloudStack, OpenStack
仮想化技術の比較
VM対応      ESXi      KVM      Hyper-V   Xen      OracleVM

CPU       透過&仮想     QEMU※1   透過        QEMU※1   未確認

メモリ       OC可       OC可※2    OC可※3     OC不可     未確認
NW        vSW,DvS   br0      仮想SW      vif      未確認
          W                  ※4        xenbr
その他                                             SPARC対
                                                応

      ※1KVMはOC(OverCommit)可、XenはOC不可
      ※2「十分なスワップが使用できない場合は、
      ゲストオペレーティングシステムは 強制的にシャットダウンされます。」
      RHEL5仮想化ガイド【28.4. KVM でオーバーコミット】
      ※3Dynamic Memory機能が必要。R2SP1以降、Windowsゲストのみ可
      ※4VLAN使用にはHPのNICもしくはHyper-V3.0以上が必要
Nested hypervisor可否
          ESX   KVM   Hyper-V   Xen   Oracle
ESX       ○     △     ×         ○     ○
KVM       ×     ×     ×         ○     ?
Hyper-V   ○     ○     ×         ○     ○
Xen       ×     ×     ×         ○     ×
Oracle    ?     ?     ?         ?     ?

 自宅ラックユーザとか少ないHWで仮想化の勉強をするときには
 ネスト構成は重要です。

 CPU仮想化支援が必須なハイパーバイザは、
 ネスト構成上では動作出来ません。

 ESX on ESXを行うためには、
 VMのパラメータをごにょごにょする必要があります。
CPUの特徴
    (必須要件、VMからの認識)
 VMware
  HW:64BitCPU必須
  VM:透過的もしくは、統一レベル
 KVM,Xen
  HW:VT必須(Xenは不要)
  VM:QEMU
 Hyper-V
  HW:VT必須
  VM:透過的
メモリの特徴
 ESX
  OC可、バルーニング、ホストスワッ
  プ
 KVM
  OC可、バルーニング、ホストスワッ
  プ(強制シャットダウンあり)
 HyperーV
  OC可(R2SP1以降、Windowsゲスト
  のみ)
ネットワークの特徴
 ESX
  vSW,DvSW,Nexs1000vが利用可能
 KVM
  br0→LinuxのNICにブリッジ、Linuxのネットワーク機
  能に依存(自動生成はされないのでLinuxインストール
  後にbr0を作成してから仮想化を行う必要がある)
 Xen
  vif仮想デバイス、
  「ブリッジ」「ルーティング」「NAT」の3モード
 Hyper-V
  ハードウェアドライバに依存、vlanはHP製のみ使用可
  3.0からソフトウェア実装
Xenのネットワークイメージ




      出典:TIPro Xenによる仮想化システム構築術
      第3回 Xenによる仮想環境のネットワーク構築
仮想化制御ソフト
 vCenter
  WinServerに構築、(vSpher5から
  CentOSベースのアプライアンス有り)
 RHEVM
  WinServerに構築(3.0からJAVAベースに
  なりLinuxでも構築可)
 Hyper-V
  WinServerに附属
 virt-manager
  Linuxに附属(パッケージ)
オーケストレーションソフト
   vCloud Director
    RHEL+OracleDBで構築(アプライアンスは
    CentOS+OracleXE)
    初期設定を完了するためにvShield Manager
    が必須
    25VM単位のライセンスが必要
   CloudForms
    調査中
   SystemCenter
    CMDBを中心とした運用Suite製品
ライセンス特典
   OSベンダー各社が仮想化に力を入れ
    ているため、自社の仮想化基盤上で
    動くOSライセンスに特典を与えてい
    ます。
ライセンス特典
   Hyper-V
ライセンス特典
   RHEL5 Advanced Platform
    仮想化インスタンス数 無制限

   RHEL6
    仮想化インスタンス数
    1or4or無制限
ライセンス特典
   Oracle VM
    以前は、Oracle DBのCPUライセンス
    カウントについての特典があったの
    ですが、いつの間にか無くなったよ
    うです。
まとめ
 仮想化技術は、CPU,メモリ,ネット
  ワーク,ストレージについての横断的
  理解が必要。
 1つのシステムを理解すると、他のシ
  ステムを類推することは可能
   システムのトータルコストを最適化
    するにはインスタンスライセンスも
    含めた理解が欠かせない。
まとめ
   仮想化基盤のベストミックスのため
    には、複数の仮想化基盤を統合して
    提案、設計、構築できるエンジニア
    が必要!!
参考資料
   Red Hat Enterprise Linux 5 仮想化ガイド
    http://docs.redhat.com/docs/ja-JP/Red_Hat_Enterprise_Linux/5/html/Virtualization/sect-Virtualization-
    Tips_and_tricks-Overcommitting_with_KVM.html
   ITPro Xenによる仮想化システム構築術 第3回 Xenによる仮想環境のネットワーク構築
    http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20061010/250215/
   クラウドwatch Hyper-Vの使い勝手を格段にアップする「Dynamic Memory」を試す
    http://cloud.watch.impress.co.jp/docs/column/virtual/20100921_394025.html
   Computerworld 「KVM」――Linux標準の仮想化機能の得意領域を知る
    http://www.computerworld.jp/topics/602/%E4%BB%AE%E6%83%B3%E5%8C%96/111429/%E3%80%8
    CKVM%E3%80%8D%E2%80%95%E2%80%95Linux%E6%A8%99%E6%BA%96%E3%81%AE%E4%BB%
    AE%E6%83%B3%E5%8C%96%E6%A9%9F%E8%83%BD%E3%81%AE%E5%BE%97%E6%84%8F%E9%
    A0%98%E5%9F%9F%E3%82%92%E7%9F%A5%E3%82%8B
   さくらインターネット研究所 KVMを使う(ネットワーク設定編)
    http://research.sakura.ad.jp/2010/03/12/kvm-network/

クラウド入門

  • 1.
  • 2.
  • 3.
    自己紹介  伊藤覚宏  Zabbix、vCenterなどをいじって仕事 をしています。  Twitter:@qryuu  Logstudy主宰
  • 4.
    クラウドの分類  SaaS(Software as a Service) ASPと同義、ソフトウェアのサービス提供 を指す  PaaS(Platform as a Service) サービスの構築基盤を提供。一般的にはミ ドルウェア提供までを指す  IaaS(Infrastructure as a Service) VPSの進化形、仮想マシンと、その管理コ ンソールの提供を指す場合が多い
  • 5.
    クラウドの特徴 低 自由度 高 出典:ITpro 『電子行政:キーワード SaaS/PaaS/IaaSとは』 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/Keyword/20110216/357282/
  • 6.
    利用者からみたクラウドの特徴  SaaSの利点 イニシャルコストの低減 ニーズに応じたコスト負担 常に最新版が利用可能  SaaSの欠点 カスタマイズがしづらい 勝手に最新版になってしまう (FBやGmail)
  • 7.
    実現手法  SaaS ソフトウェアのマルチテナント機能、アカウント制 御、グループ制御。 同一ソフトをユーザ毎にPaaSやIaaSで提供すること も可能(この方法ならカスタマイズもやりやすい)  PaaS OSコンテナ、ミドルウェアが共通となるため、提 供者側で管理が可能 IaaSを用いて、オートアップデート機能により提供 する事も可能  IaaS サーバ仮想化
  • 8.
    IaaSの構成要素  仮想化基盤(ハイパーバイザ) コンピューティングリソースを管理 ESX,KVM,Hyper-V,Xen,OracleVM  仮想化管理 仮想化基盤を制御 vCenter,RHEVM, Hyper-Vマネージャ, virt-manager, Oracle VM Manager  オーケストレーション ユーザポータル、リソース管理、課金管理等 v Cloud Director,CloudForms,SystemCenter, CloudStack, OpenStack
  • 9.
    仮想化技術の比較 VM対応 ESXi KVM Hyper-V Xen OracleVM CPU 透過&仮想 QEMU※1 透過 QEMU※1 未確認 メモリ OC可 OC可※2 OC可※3 OC不可 未確認 NW vSW,DvS br0 仮想SW vif 未確認 W ※4 xenbr その他 SPARC対 応 ※1KVMはOC(OverCommit)可、XenはOC不可 ※2「十分なスワップが使用できない場合は、 ゲストオペレーティングシステムは 強制的にシャットダウンされます。」 RHEL5仮想化ガイド【28.4. KVM でオーバーコミット】 ※3Dynamic Memory機能が必要。R2SP1以降、Windowsゲストのみ可 ※4VLAN使用にはHPのNICもしくはHyper-V3.0以上が必要
  • 10.
    Nested hypervisor可否 ESX KVM Hyper-V Xen Oracle ESX ○ △ × ○ ○ KVM × × × ○ ? Hyper-V ○ ○ × ○ ○ Xen × × × ○ × Oracle ? ? ? ? ? 自宅ラックユーザとか少ないHWで仮想化の勉強をするときには ネスト構成は重要です。 CPU仮想化支援が必須なハイパーバイザは、 ネスト構成上では動作出来ません。 ESX on ESXを行うためには、 VMのパラメータをごにょごにょする必要があります。
  • 11.
    CPUの特徴 (必須要件、VMからの認識)  VMware HW:64BitCPU必須 VM:透過的もしくは、統一レベル  KVM,Xen HW:VT必須(Xenは不要) VM:QEMU  Hyper-V HW:VT必須 VM:透過的
  • 12.
    メモリの特徴  ESX OC可、バルーニング、ホストスワッ プ  KVM OC可、バルーニング、ホストスワッ プ(強制シャットダウンあり)  HyperーV OC可(R2SP1以降、Windowsゲスト のみ)
  • 13.
    ネットワークの特徴  ESX vSW,DvSW,Nexs1000vが利用可能  KVM br0→LinuxのNICにブリッジ、Linuxのネットワーク機 能に依存(自動生成はされないのでLinuxインストール 後にbr0を作成してから仮想化を行う必要がある)  Xen vif仮想デバイス、 「ブリッジ」「ルーティング」「NAT」の3モード  Hyper-V ハードウェアドライバに依存、vlanはHP製のみ使用可 3.0からソフトウェア実装
  • 14.
    Xenのネットワークイメージ 出典:TIPro Xenによる仮想化システム構築術 第3回 Xenによる仮想環境のネットワーク構築
  • 15.
    仮想化制御ソフト  vCenter WinServerに構築、(vSpher5から CentOSベースのアプライアンス有り)  RHEVM WinServerに構築(3.0からJAVAベースに なりLinuxでも構築可)  Hyper-V WinServerに附属  virt-manager Linuxに附属(パッケージ)
  • 16.
    オーケストレーションソフト  vCloud Director RHEL+OracleDBで構築(アプライアンスは CentOS+OracleXE) 初期設定を完了するためにvShield Manager が必須 25VM単位のライセンスが必要  CloudForms 調査中  SystemCenter CMDBを中心とした運用Suite製品
  • 17.
    ライセンス特典  OSベンダー各社が仮想化に力を入れ ているため、自社の仮想化基盤上で 動くOSライセンスに特典を与えてい ます。
  • 18.
  • 19.
    ライセンス特典  RHEL5 Advanced Platform 仮想化インスタンス数 無制限  RHEL6 仮想化インスタンス数 1or4or無制限
  • 20.
    ライセンス特典  Oracle VM 以前は、Oracle DBのCPUライセンス カウントについての特典があったの ですが、いつの間にか無くなったよ うです。
  • 21.
    まとめ  仮想化技術は、CPU,メモリ,ネット ワーク,ストレージについての横断的 理解が必要。  1つのシステムを理解すると、他のシ ステムを類推することは可能  システムのトータルコストを最適化 するにはインスタンスライセンスも 含めた理解が欠かせない。
  • 22.
    まとめ  仮想化基盤のベストミックスのため には、複数の仮想化基盤を統合して 提案、設計、構築できるエンジニア が必要!!
  • 23.
    参考資料  Red Hat Enterprise Linux 5 仮想化ガイド http://docs.redhat.com/docs/ja-JP/Red_Hat_Enterprise_Linux/5/html/Virtualization/sect-Virtualization- Tips_and_tricks-Overcommitting_with_KVM.html  ITPro Xenによる仮想化システム構築術 第3回 Xenによる仮想環境のネットワーク構築 http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20061010/250215/  クラウドwatch Hyper-Vの使い勝手を格段にアップする「Dynamic Memory」を試す http://cloud.watch.impress.co.jp/docs/column/virtual/20100921_394025.html  Computerworld 「KVM」――Linux標準の仮想化機能の得意領域を知る http://www.computerworld.jp/topics/602/%E4%BB%AE%E6%83%B3%E5%8C%96/111429/%E3%80%8 CKVM%E3%80%8D%E2%80%95%E2%80%95Linux%E6%A8%99%E6%BA%96%E3%81%AE%E4%BB% AE%E6%83%B3%E5%8C%96%E6%A9%9F%E8%83%BD%E3%81%AE%E5%BE%97%E6%84%8F%E9% A0%98%E5%9F%9F%E3%82%92%E7%9F%A5%E3%82%8B  さくらインターネット研究所 KVMを使う(ネットワーク設定編) http://research.sakura.ad.jp/2010/03/12/kvm-network/