TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V
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2
Effective Hyper-Vアーキテクチャ解説とパフォーマンス Tips
佐々木邦暢 <[email protected]>
マイクロソフト株式会社
Session Code: T1-407
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3
本日の内容アーキテクチャ解説
Virtual Server との比較ペアレント / チャイルドパーティションハイパーバイザの正体ストレージの仕組みと推奨構成
主要な機能スナップショットクラスタリング
その他性能測定Hyper-V 上での Microsoft 製品
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4
Hyper-V アーキテクチャ
Hyper-VArchitecture
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5
仮想化ソフトウェアの分類ホスト OS 型 ハイパーバイザ型
ホスト OS
仮想化ソフト
ゲスト OS
ハードウェア
仮想化ソフト
ゲスト OS
ハードウェア
管理OS
ホスト OS 上の1 アプリケーション
として動作
CPU 等のハードウェア資源
を直接制御
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6
具体的には、ホスト OS 型 ハイパーバイザ型
MicrosoftVirtual Server
VMware Server
Microsoft Virtual
PC
VMware Workstation
VMware ESX
XenServer OracleVM
Solaris xVMXen 系
Microsoft Hyper-V
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7
ホスト OS 型Virtual Server か
ら
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8
ハイパーバイザ型Hyper-V へ
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9
その進化を解説
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10
アーキテクチャの違い
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11
ハイパーバイザ
ホスト OS カーネル
仮想マシン(VM)
ペアレントパーティショ
ン
チャイルドパーティショ
ンアプリ
ケーション
アプリケーション
Hyper-V関連サービス
ゲスト OSカーネル
ゲスト OSカーネル
ペアレント OSカーネル
カーネルモード
ユーザーモード
VirtualServerサービス
VMM カーネル
ハードウェア
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12
機能の違い
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13
Virtual Server vs. Hyper-V
機能Virtual Server
2005 R2Hyper-V
32-bit VM ○ ○64-bit VM × ○
VM の SMP サポート × 最大 4CPU
VM の最大メモリ 3.6 GB 64 GB
スナップショット作成 × ○
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14
機能・性能比較
Virtual Server 2005vs. Hyper-V
demo
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15
1CPU VM 同士での比較
CPU -
Inte
ger M
ath
CPU -
Floa
ting
Poin
t Mat
h
CPU -
Imag
e Rot
atio
n
105252.2
598.7
116.2
301.0
611.5
演算能力の比較
Virtual Server (1CPU) Hyper-V (1CPU)
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16
「全力」勝負
CPU -
Inte
ger M
ath
CPU -
Floa
ting
Poin
t Mat
h
CPU -
Imag
e Rot
atio
n
105 252.2598.7461.5
1238
2444
演算能力の比較
Virtual Server (1CPU) Hyper-V (4CPU)
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17
ディスクアクセス性能の比較
スループットはほぼ同じだが、Hyper-V は CPU 使用率が格段に低い
CPU 使用率 (%)0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
Virtual Server
Hyper-V
転送量 (MB/s)0.0
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0
100.0
Virtual Server
Hyper-V
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18
性能はなんとなく
わかったので
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19
あらためてアーキテクチャ
解説
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20
その他一般の OS
ハードウェア
Windows Server 2008
ペアレントパーティション チャイルド パーティション
カーネルVSP
Xen 対応Linux
ハイパーバイザデバイスドライバ
仮想マシン管理サービス
等
エミュレート
されたデバイス
アプリケーション
アプリケーション
Hyper-V 対応Windows
VSC
Hyper-V 対応
カーネル
アプリケーション
Xen 対応カーネル
VSC
VMBus
VMBus
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21
ペアレントとチャイルド
Partitions
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22
ペアレント パーティションディスク、 NIC 等のデバイスを所有
デバイスドライバはハイパーバイザではなくペアレント パーティションにあるXen の Domain-0 に相当
リモート管理のインタフェースWMI プロバイダRDP 接続の受け入れ
単一障害点となるので留意が必要
余計なソフトを動かさないserver core 構成も検討するクラスタ化 (MSCS)
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23
チャイルドパーティション (VM)
完全仮想化の 64-bit 仮想マシンHyper-V 上での実行を考慮されていない OS も、無修正で実行できる ( サポータビリティはまた別の問題・・・ )
準仮想化の要素もあるカーネルの最適化
Hypercall の活用Windows Vista SP1
Windows Server 2008
準仮想化ドライバ“ 統合サービスコンポーネント”“VMBus” デバイスXen の ” HVM ドメイン+ 準仮想化ドライバ” 構成に近い
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24
統合 I/O アーキテクチャ
Synthetic I/O
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25
Hyper-V 2 種類の I/O デバイス
統合デバイス
ゲスト OS に「統合サービスコンポーネント」がインストールされている場合に利用可能いわゆる準仮想化デバイスであり、オーバヘッドが少ない
エミュレートデバイス
「統合サービスコンポーネント」が用意されていない OS をゲストとして動かす場合は、こちらのモードになる
Virtual Server と同様に、実際のハードウェアを完全にエミュレートしたデバイスで、エミューションのオーバヘッドの分、CPU に負荷がかかる
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26
統合サービスコンポーネントIntegration Services Component
統合デバイスを利用するには、ゲスト OS に「統合サービスコンポーネント (IC) 」のインストールが必要「サポートされた」 OS は IC が用意されている
Windows Server 2008
Windows Vista SP1
Windows Server 2003 SP2
Windows XP SP2 / SP3
Windows 2000 Server SP4
SUSE Linux Enterprise Server 10 SP1 / SP2
Red Hat Enterprise Linux も対応予定
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27
VSP, VSC, VMBus
「統合デバイス」の構成要素VSP (Virtualization Service Provider)
ペアレント パーティションで動作する、いわゆるバックエンドドライバストレージ VSP, ネットワーク VSP 等が存在
VSC (Virtualization Service Client)いわゆるフロントエンドドライバ
VMBusVSP と VSC の通信経路実体は共有メモリ
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28ハードウェア
ペアレントパーティション
ハイパーバイザデバイスドライバ
ワーカープロセス
チャイルドパーティション
アプリケーション
エミュレートデバイスの I/Oチャイルド パーティションのデバイスドライバの動きをハイパーバイザがハンドリング
ペアレント パーティションのユーザーモードプロセスも介在
モード遷移が多い
ファイルシステム
デバイスドライバ
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29ハードウェア
ペアレントパーティション
ハイパーバイザデバイスドライバ
ワーカープロセス
チャイルドパーティション
アプリケーション
VMBus
統合デバイスの I/O例えばディスクへの書き込み要求は、 VSC→VMBus→VSP とカーネルモードだけで完結
チャイルド パーティション内でのデバイスエミュレーション処理がないので、オーバヘッドが少ない
ファイルシステム
VSP VSC
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30
ハイパーバイザの正体とHyper-V の起動シーケンス
Hypervisor
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31
ハイパーバイザの正体
実は .exe ファイル%systemroot%\System32 に存在
ちなみに、サイズは 800 キロバイト弱
hvix64.exe Intel プロセッサ用
hvax64.exe AMD プロセッサ
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32
ハイパーバイザ?
ここで疑問が・・・Windows の下で動いているはずのハイパーバイザが、なぜWindows 上のファイルなのか?ペアレント パーティションというのも結局ホスト OSだったのか?
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33ハードウェア
Windows Server 2008
Windowsカーネル
Hyper-V 起動シーケンス (1)
電源投入、 Windows 起動
この時点ではまだ、ハイパーバイザは動いていない通常の物理 Windows マシンとして起動する
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34ハードウェア
Windowsカーネル
Hyper-V 起動シーケンス (2)
HVBoot.sysハイパーバイザをロードするためのデバイスドライバHyper-V ロール追加時に有効化される
Windows 起動直後に、このデバイスドライバも開始される
HVBoot.sys
Windows Server 2008
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35ハードウェア
Windows Server 2008
Windowsカーネル
Hyper-V 起動シーケンス (3)
HVBoot.sys の動きハイパーバイザの存在チェックプラットフォームの判別CPU の仮想化支援機構が有効になっているか、チェックハイパーバイザを起動HVBoot.sys
ハイパーバイザあるかな?
Intel?AMD?
VTや AMD-V は使えるかな?
ハイパーバイザ起動!
![Page 36: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/36.jpg)
36ハードウェア
Hyper-V 起動シーケンス (4)ハイパーバイザの動き
CPU の仮想化支援機構を活用し、 Windowsカーネルの下に潜り込む「ペアレント パーティション」を形成し、その中で Windows の起動を続行仮想マシン管理サービスなどが起動され、 Hyper-V 起動完了
Windows Server 2008
ペアレントパーティション
Windowsカーネル
HVBoot.sys
ハイパーバイザ
仮想マシン管理サービス
等
![Page 37: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/37.jpg)
37
仮想化支援機構?
![Page 38: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/38.jpg)
38
CPU の仮想化支援機構
ハイパーバイザの実装を助けるプロセッサ側の機構
Intel VT-x
AMD AMD-V
Hyper-V の実行には必須
![Page 39: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/39.jpg)
39
x86 系の CPU には4つの「特権レベル」
リング 0~3リング 0 が最強
Windowsや Unix 系OS では、普通 0 と 3 をカーネルモード、ユーザーモードに使用
CPU の特権レベル実行環境
ユーザープログラム( リング 3)
OS カーネル ( リング 0)
ハードウェア
![Page 40: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/40.jpg)
40
ハイパーバイザは、ゲスト OS の動きを完全に制御できなければならない
ゲスト OS のカーネルが動く「リング 0 」より下に潜り込む必要がある
ゲスト OS を支配せよ
ハイパーバイザ
実行環境
ユーザープログラム( リング 3)
OS カーネル ( リング 0)
ハードウェア
![Page 41: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/41.jpg)
41
ハイ
パー
バイ
ザ
ペア
レン
ト
パー
ティ
ショ
ンチ
ャイ
ルド
パー
ティ
ショ
ン
アプ
リケ
ーシ
ョン
Hyper-V
関連
サー
ビス
ゲス
ト OS
カー
ネル
カー
ネル
モー
ド(リ
ング0)
ユー
ザー
モー
ド(リ
ング3)
ペア
レン
トOS
カー
ネル
仮想マシンモード
ハイパーバイザモード
ハイパーバイザの動作モード通常の”リング 0~3” の特権レベルとは別の切り口で動作モードが追加されている
「仮想マシンモード」「ハイパーバイザモード」
![Page 42: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/42.jpg)
42
ハイ
パー
バイ
ザ
ペア
レン
ト
パー
ティ
ショ
ンチ
ャイ
ルド
パー
ティ
ショ
ン
アプ
リケ
ーシ
ョン
Hyper-V
関連
サー
ビス
ゲス
ト OS
カー
ネル
カー
ネル
モー
ド(リ
ング0)
ユー
ザー
モー
ド(リ
ング3)
ペア
レン
トOS
カー
ネル
仮想マシンモード
ハイパーバイザモード
CPU の仮想化支援機構とはハイパーバイザは「仮想マシンモード」で実行されるプログラムを完全に制御できる。「ハイパーバイザが Windowsより下で動いている」というのはこのことを指している。
![Page 43: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/43.jpg)
43
「仮想マシンモード」や「ハイパーバイザモード」は正式な用語ではありません
Intel VT と AMD-Vそれぞれで呼び方が異なるため、便宜的に
こう表記しております。
![Page 44: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/44.jpg)
44
ハイパーバイザ起動の仕掛けが判明しました。
![Page 45: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/45.jpg)
45
次に、ハイパーバイザがどのように CPUを管理しているの
か
![Page 46: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/46.jpg)
46
簡単に図解
![Page 47: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/47.jpg)
47
LP 3LP 1LP 0 LP 2
チャイルド 3(4CPU)
チャイルド 1(2CPU)
ペアレントパーティション
チャイルド 2(2CPU)
ハイパーバイザの CPU 管理
ハイパーバイザ
ソケット 0 ソケット 1コア 1コア 1コア 0 コア 0
VP 1 VP 3
Root VP 3
VP 1 VP 1
Root VP 1Root VP 0
VP 0 VP 0
Root VP 2
VP 0 VP 2
![Page 48: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/48.jpg)
48
ここで重要
なのは
![Page 49: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/49.jpg)
49
ペアレントのCPU も Virtualだということ
![Page 50: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/50.jpg)
50
CPU に関する注意点
CPU はハイパーバイザが掌握している
ペアレント パーティションから見えているCPU も、 Virtual Processor である
ペアレント パーティションの CPU を見ても、マシン全体の CPU 使用率はわからない!
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51
マシン全体の CPU 使用率
ペアレント パーティションのパフォーマンス カウンタ"Hyper-V Hypervisor Logical Processor“オブジェクト他のカウンタについては後ほど
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52
まとめ : Hyper-V の構造ハイパーバイザ
CPU の仮想化支援機構を活用し仮想マシンを掌握
ペアレント パーティションディスクや NIC 等のデバイスを管理する
チャイルド パーティション完全仮想化と準仮想化、双方の長所をあわせ持つ「完全仮想化 VM + 準仮想デバイス」
統合 I/Oオーバヘッドの少ない I/O の秘密は「統合サービスコンポーネント」によって導入される準仮想デバイス
![Page 53: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/53.jpg)
53
ストレージ
Hyper-VStorage
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54
ストレージ重要
![Page 55: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/55.jpg)
55
一般的に
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56
CPU の能力は
あまり気味
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57
ディスクは結構忙しい
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58
二つの観点から
仮想マシンのストレージ仮想ハードディスクの種類パススルー ディスクの使用接続形態 (IDE/SCSI)
ホストのストレージ物理ディスク構成
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59
仮想マシンのディスク種別
仮想ハードディスクホスト上のファイル (.vhd) を VM に割り当て
パススルーディスクホストのディスクを VM に直結
ペアレント パーティション
ボリューム
VM
X:\VHDs\VM1.vhd C:
ペアレント パーティション
ボリューム
VM
C:
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60
仮想ハードディスクの種類
固定サイズ可変サイズ差分ディスク
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61
固定サイズ VHD
ディスクサイズ≒ VHD ファイルのサイズ
速度物理ディスクとの速度差は概ね 10%以内パススルーにはやや劣るが十分に高速
ペアレント パーティション
ボリューム
VM
X:\VHDs\VM1.vhd C:
ディスク容量ファイルサイズ ≒
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62
可変サイズ VHD
ファイルサイズゲスト OS 上でディスクへの書き込みが行われると動的に拡張される速度読み込みは固定サイズ VHD と同等書き込みは、 VHD ファイル拡張のオーバヘッドで遅くなる
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63
可変 VHD の構造と注意点VHD の内部はデータブロックが並んでいる
可変ディスクのデータブロックは、先頭にセクタビットマップを持つ
ビットの値が” 0” なら、
対応セクタはオール 0
データブロック 1
セクタの並び (1 セクタ=512bytes)
ビットマップ 0
0 1 01 1 01
1 2 3 4 5 6 7
データブロック n
BAT (Block Allocation Table)
ヘッダ
フッタ
0
データブロック 2
セクタの並びビットマップ 0
11
1 2 3 4 5 6 71 0 10 10
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64
可変 VHD の構造と注意点読み込み時の動作
まずビットマップを検査ビットが 0 なら実際にセクタから読み込むことなく、セクタサイズ分の 0 を返す
テスト時に注意ベンチマークツールは、テスト用ファイルを 0埋めで作成することが多いこのようなファイルの読み込みは「幻の速さ」を示す 可変 VHD 固定 VHD
0
50
100
150
200
250
300
350
400Read
Write
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65
差分 VHD
既存の VHD を「親」として作成された、「子」 VHD親 VHD は読み取り専用書き込みはすべて子 VHD へ親ディスクは複数の差分 VHD で共有可能差分 VHD は多段連結可能
親 .vhd
子 2.vhd
孫 2.vhd
ひ孫 1.vhd
子 1.vhd
孫 1.vhd
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66
マスターイメージをコピーすることなく仮想マシンを複製可能時間とディスク領域の節約
ペアレントパーティション
VM2
ハイパーバイザ
VM1 VM3
親 VHDsysprep済みOS イメージ
子 VHD C:
子 VHD C:
子 VHD C:
差分 VHD 利用イメージ
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67
差分 VHD の注意点
パフォーマンス劣化差分ディスク (子ディスク ) は、必ず可変サイズ VHD になる
可変ディスクのオーバヘッドによる性能低下
あまり多段階の接続を行うと、チェインをたぐるオーバヘッドが無視できなくなる
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68
VHD の使い分け
「本番固定、開発可変」が原則本番環境では、固定サイズの速度を優先開発環境では、可変サイズの柔軟性を生かす
ただし、原則はあくまで原則例えば、フロントエンドの Web サーバのように「ステートレスな」サーバは、可変サイズVHD も選択肢の一つ ※ MSDN, TechNet の本番Web サーバは、250GB の可変 VHD を使っています
![Page 69: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/69.jpg)
69
VHD はフラグメントに注意
仮想環境では起きうる箇所が増える
V:\VHDs\
VM01.vhdホスト上の.vhd ファイル
HEAD
FOOT
BAT
仮想ハードディスクのブロック配置
C:\data.mdf仮想マシン
内のファイル仮想マシン内で
デフラグ
管理ツールで「ディスクの最適化」
ホスト上でデフラグ
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70
パススルーディスク物理ディスクを仮想マシンに直結
接続の単位は、物理ディスク全体パーティション単位ではない
速度は物理ディスクとほぼ同等制限事項
スナップショットがとれないエクスポート・インポートできない「物理マシン」と「 OS の稼働環境」を切り離すことができるという、仮想化の主要なメリットを失う
![Page 71: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/71.jpg)
71
固定サイズ VHD vs. パススルー
パススルー 固定サイズ0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
5%程度の差
※ あくまでも参考値です
![Page 72: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/72.jpg)
72
IDE か? SCSI か?VM へのディスク接続方式
仮想 IDE と仮想 SCSI の 2 種類
OS を起動できるのは IDE のみお奨めは、「起動 IDE 」「データ SCSI 」両者に性能差はほぼ無いが、監視のしやすさに差がある
SCSI はディスク毎にカウンタがあるIDE はコントローラ単位全体で一つのカウンタにまとめられてしまっている
しかも現在はバグのため、 IC ありだと機能しない
![Page 73: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/73.jpg)
73
IDE と SCSI – カウンタの違い
SCSI は、ディスク毎に
個別インスタンス
IDE は VM 全体で1 インスタンス
![Page 74: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/74.jpg)
74
ホストのストレージ
構成の原則システムドライブと VM配置ドライブは分ける
システムドライブの構成RAID1 ( ミラーリング ) 構成を推奨
ペアレント パーティションをハードウェア障害から保護
システムドライブ VM配置ドライブ
VHD VHD VHD
VHD VHD VHD
![Page 75: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/75.jpg)
75
ホストのストレージ ( 続き )
VM配置ドライブの構成ディスク台数
本番環境では、“仮想マシン 1台あたり 1 スピンドル”を下回らない台数が必要
ディスクは別々に使わず、束ねる複数のディスクをストライピングし、一つに束ねる (RAID1+0 等 )編成を推奨ただし、 RAID5 はお奨めしない ( 書き込みが遅い )
クラスタサイズを大きめにVMボリュームとしての普通サイズは 16KB
ヘビーな書き込みが行われるなら 64KB でも良い
![Page 76: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/76.jpg)
76
システム(RAID 1) 仮想マシン配置ドライブ (RAID 50)
ストレージ構成の例VM1
C: D:
SCSIIDE
VM2
C: D:
SCSI
VM3
C: D:
SCSIIDE
VM4
C: D:
SCSIIDE
VM5
C: D:
SCSIIDE
VHD VHD VHD VHD VHD
VHD VHD VHD VHD VHD
IDE
![Page 77: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/77.jpg)
77
まとめ : Hyper-V ストレージ
仮想マシンのディスク構成本番 : 固定 VHD
開発、テスト : 可変 VHD
パススルーは慎重に起動ドライブ以外は SCSI 接続
ホストのディスク構成システムと、 VM配置ドライブは分けるVM配置ドライブはストライピングせよクラスタサイズは大きめに
![Page 78: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/78.jpg)
78
スナップショット
Hyper-VSnapshots
![Page 79: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/79.jpg)
79
スナップショット
仮想マシンの一時点での状態を保存し、いつでもその状態に戻すことができる
VM が実行中でも停止中でも作成できる仮想マシン毎に 50個までシステムに重大な変更を加える前等に作成しておくと、変更前の状態へ簡単に戻せるため便利
![Page 80: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/80.jpg)
80
スナップショットの仕組みVM新規作成 初期状態
仮想ディスク(.vhd)
状態情報(.vsv)
構成情報(.xml)
メモリ情報(.bin)
スナップショット①作成後
差分ディスク(.avhd)
状態情報(.vsv)
構成情報(.xml)
メモリ情報(.bin)
スナップショット②作成後
差分ディスク(.avhd)
状態情報(.vsv)
構成情報(.xml)
メモリ情報(.bin)
仮想マシンは 4 種類のファイルから構成される
スナップショット①
VM の構成ファイルをコピーするVHD は大きすぎるのでコピーせず差分ディスクを作る
スナップショット②
スナップショットを作成する度に差分ディスクの連鎖が長くなっていく
![Page 81: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/81.jpg)
81
スナップショットの注意点
性能面差分ディスクなので、ディスクの連鎖をたぐるオーバヘッドがある差分ディスクは可変サイズディスクなので、書込時にファイル拡張のオーバヘッドがある
分散システムの整合性過去や未来を簡単に往復できるので、複数サーバが連携するシステムでの使用は注意が必要
![Page 82: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/82.jpg)
82
スナップショットの注意点
推奨されない使い方基本的に本番環境では非推奨
ソフトウェア開発・テスト環境や、更新プログラムの検証環境での仕様を想定
ドメインコントローラのスナップショット作成
イメージバックアップからのリストアと同じ問題
MOSSや Exchange Server のように、ロールの異なる複数のマシンから構成されるシステムでのスナップショット作成
![Page 83: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/83.jpg)
83
Hyper-V をクラスタリング
ClusteredHyper-V
![Page 84: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/84.jpg)
84
Hyper-V のクラスタ化
Hyper-V のホストマシン同士を、Windows Server 2008 のフェールオーバー クラスタ機能でクラスタ化
最大ノード数は 16
仮想マシンは共有ストレージに配置SAN (FC/iSCSI) が基本だが、 NAS も使用可能
![Page 85: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/85.jpg)
85
Hyper-V ホストクラスタリング
VHD VHD VHDVHD VHD VHDVHD VHD VHD
![Page 86: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/86.jpg)
86
仮想マシンをクラスタへ登録
Windows Server 2008 のフェールオーバークラスタリングは、 Hyper-V の仮想マシンを認識
![Page 87: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/87.jpg)
87
仮想マシンをクラスタへ登録
一覧から選択するだけで、仮想マシンをクラスタに登録
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88
Quick Migration
クラスタに登録された仮想マシンは、クラスタノード間を移動可能になる計画停止、非計画停止の両方を想定
計画停止時は、 VM のメモリ内容をいったんファイルへ保存し、移動先のノードで復元する非計画停止時は、移動先ノードで VM が再起動される
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89
Quick Migration 概念図
ノード 1 ノード 2共有ストレージ
VM1 用LUN
VM1.vhd
VM1.xml
VM1.bin
VM2 用LUN
VM2.vhd
VM2.xml
VM2.binVM2
VM1
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90
Quick Migration の留意点
フェールオーバの単位仮想マシンの移動 == 物理ディスクのフェールオーバフェールオーバは LUN 単位なので、 1つのLUN に複数の仮想マシンを配置すると、それらは個別に移動できず、常にまとまって移動することになるVM毎に専用の LUN を割り当てることになり、管理が煩雑になる可能性がある
![Page 91: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/91.jpg)
91
単一 LUN, 複数 VM の問題点
単一 LUN に複数 VM を押し込むと、個別に移動でき なくなる
ノード 1 ノード 2
単一 LUN
VM2.vhd
VM2.xml
VM2.binVM2
VM1
共有ストレージ
VM1.vhd
VM1.xml
VM1.bin
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92
性能測定
Measuring Performance
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93
仮想環境の性能測定
性能測定は二段構え仮想マシン内の性能測定
通常の物理マシンと同じように測定する実際に利用するアプリケーションを計測対象とするのが望ましい
ペアレント パーティションでの性能測定ゲスト OS 内から測定できるのは、仮想マシン単体の状況のみペアレント パーティションには Hyper-V固有のパフォーマンスカウンタが存在個々の仮想マシンの性能マシン全体としての性能
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94
Hyper-V パフォーマンスカウンタ
ペアレント パーティションで取得可能用途 カウンタ名
マシン全体の CPU 使用率 Hyper-V Hypervisor Logical Processor
ペアレント パーティションのCPU 使用率
Hyper-V Hypervisor Root Virtual Processor
仮想マシンの CPU 使用率 Hyper-V Hypervisor Virtual Processor
仮想マシンのディスク(IDE)
Hyper-V Virtual IDE Controller
仮想マシンのディスク(SCSI)
Hyper-V Virtual Storage Device
仮想 NIC の使用状況 Hyper-V Virtual Network Adapter
![Page 95: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/95.jpg)
95ハードウェア
ペアレントパーティション
仮想マシンその 2
ハイパーバイザ
Hyper-Vパフォーマンス
カウンタ
仮想マシンその 1
性能測定対象アプリケーショ
ン
性能測定 : 概念図
性能測定対象アプリケーショ
ン
仮想マシンの単体性能を
測定
仮想マシンの単体性能を
測定
マシン全体の性能を測定
仮想マシンその 3
性能測定対象アプリケーショ
ン
仮想マシンの単体性能を
測定
![Page 96: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/96.jpg)
96
マシン全体の状況を把握するには対象 オブジェクト カウンタ 備考
CPU Hyper-V Hypervisor Logical Processor
% Total Run Time ※ “Processor” オブジェクトはマシン全体の CPU 使用率を示さないことに注意!
メモリ Memory Pages/sec
Physical Disk Disk Transfers/sec ページファイルのあるドライブの値を取得Pages/sec がこの値の20% に達するようであれば、メモリが足りない
ディスク Physical Disk Avg. Disk sec / ReadAvg. Disk sec / WriteAvg. Disk Read Queue LengthAvg. Disk Write Queue Length
VHD ファイルの配置ドライブの値を取得Queue Length はディスクのスピンドル数の 1.5倍以内程度に収まるのが目安
![Page 97: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/97.jpg)
97
Hyper-V とマイクロソフト製品
MicrosoftProductson Hyper-V
![Page 98: TechEd2008_T1-407_EffectiveHyper-V](https://reader038.fdocuments.net/reader038/viewer/2022110310/55921e511a28ab64218b46bb/html5/thumbnails/98.jpg)
98
サーバー製品の仮想化対応情報
2008/8/19 KB公開“Microsoft server software and supported virtualization environments”http://support.microsoft.com/kb/957006/en-us
31 種類のサーバー製品について、Hyper-V 上での動作についての情報を公開
さらに、” 90 日ルール”の一部撤廃を発表Quick Migrationや VMotion の活用に対応
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BizTalk Server on Hyper-V
BizTalk Server 2004, 2006, 2006 R2 は完全サポートMSDN に「 Hyper-V Guide 」公開
BizTalk Server 2006 R2 Hyper-V Guidehttp://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc768518.aspx
パフォーマンス測定結果も公開シナリオ 1: 単一 VM + 物理 SQL Server
シナリオ 2: 複数 VM + 物理 SQL Server
シナリオ 3: 複数 VM + 仮想 SQL Server
シナリオ 4: 複数 VM + 仮想 SQL Server 単一筐体集約
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Exchange Server on Hyper-Vサポートされるバージョン
Windows Server 2008 上での Exchange Server 2007 SP1
サーバー ロールユニファイド メッセージング (UM) 以外はすべてサポート
プロセッサVP:LP 比率は 2:1 まで
仮想ハードディスク本番環境では、固定サイズ VHD だけをサポート可変サイズおよび差分ディスクの使用は非サポート→ 必然的にスナップショットも非サポート
Exchange DB とログは、 VM自体とは別スピンドルのディスクに配置することをお奨めMicrosoft Support Policies and Recommendations for Exchange Servers in Hardware Virtualization Environments
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc794548.aspx
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SQL Server on Hyper-V
SQL Server 2005, 2008( ほぼ ) 完全にサポートただし、仮想マシン同士でのフェールオーバー クラスタリングは非サポート
データベースミラーリングはサポート
詳細は、こちらの技術情報をご参照ください「ハードウェア仮想化環境で Microsoft SQL Server 製品を実行する場合のサポート ポリシー」http://support.microsoft.com/kb/956893/ja
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関連セッション
T4-311System Center & Dynamic IT バード ビュー
8 月 27 日(水) 13:40 - 14:55
T4-310System Center Virtual Machine Manager を利用した Windows Server 2008 Hyper-V管理のベスト プラクティス
8 月 29 日(金) 13:40 - 14:55
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参考資料Performance Tuning Guidelines for Windows Server 2008http://www.microsoft.com/whdc/system/sysperf/Perf_tun_srv.mspx
Hyper-V: Integration Components and Enlightenmentshttp://blogs.msdn.com/tvoellm/archive/2008/01/02/hyper-v-integration-components-and-enlightenments.aspx
Hyper-V: How to make sure you are getting the best performance when doing performance comparisonshttp://blogs.msdn.com/tvoellm/archive/2008/04/19/hyper-v-how-to-make-sure-you-are-getting-the-best-performance-when-doing-performance-comparisons.aspx
Hyper-V Performance Countershttp://blogs.msdn.com/tvoellm/archive/tags/Hyper-V+Performance+Counters/default.aspx
Storage options for Windows Server 2008 Hyper-Vhttp://blogs.technet.com/josebda/archive/2008/02/14/storage-options-for-windows-server-2008-s-hyper-v.aspx
Microsoft.com Operations Virtualizes MSDN and TechNet on Hyper-Vhttp://download.microsoft.com/download/6/C/5/6C559B56-8556-4097-8C81-2D4E762CD48E/MSCOM_Virtualizes_MSDN_TechNet_on_Hyper-V.docx
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