Scalable vMotion、Wide VM Numa、Memory Compression、Storage I/O Controlなど、vSphere 4.1の各機能の能力が明らかに(20100603-8)

Friday, June 4th, 2010   |   原文はこちら (English)

virtualization.infoはVMware vSphereプラットフォームの次期メジャーリリース(現在は4.1だが、まもなく登場するView 4.5に合わせて4.5に変更される可能性が高い)に搭載される機能リストを公開しているが、今度は「Scalable vMotion」、「Wide VM Numa」、「Memory Compression」など、それらのいくつかによって実現するパフォーマンス改善の完全な詳細をお届けする。

まずは、vSphere 4.1で到達する可能性のある新しいコンフィギュレーションの制限から見ていこう。

  • 仮想マシンはクラスタあたり3000(vSphere 4.0では1280。以下同)
  • ホストはvCenter Serverあたり1000(300)
  • 登録VMはvCenter Serverあたり1万5000(4500)
  • 同時運用可能VMはvCenter Serverあたり1万(3000)
  • 同時運用可能なVirtual Infrastructure ClientsはvCenter Serverあたり120(30)
  • ホストは仮想データセンタオブジェクトあたり500(100)
  • 仮想マシンは仮想データセンタオブジェクトあたり5000(2500)

ホストの設置面積とメモリ使用量は大幅に低下(40%減)し、一部操作は最大3倍高速化する。

Scalable vMotion
vSphere 4.1は最大8台の仮想マシンの同時ライブマイグレーションをサポートしているが、VMware社は機能名をScalable vMotionに変更したようだ。
同エンジンは大きな手直しが行われ、スループットは10Gbイーサネット接続で8Gバイト/秒に到達している。これは、バージョン4.0で記録したパフォーマンスの3倍に達する。

Wide VM Numa
vSphere 4.1のNUMAスケジューラが見直されて、サーバ上には多数のNUMAノードがあるとの仮定において、特定の仮想マシンが特定のNUMAノード上で利用可能な数より多くのコアを必要とする場合のパフォーマンスが向上した。
ワークロードとコンフィギュレーションによって、パフォーマンス向上は最大7%に達する。

Transparent Memory Compression
vSphere 4.1は、ディスクにスワップアウトされてしまう仮想ページを瞬時に圧縮するTransparent Memory Compression(TMC)という新しいメモリオーバーコミット・テクニックを導入している。
仮想マシンはそれぞれが圧縮キャッシュを持っていて、vSphereはそこに2Kバイト以下の圧縮ページを格納する。

TMCは、ESX/ESXi 4.1ホストではデフォルトで有効になっているが、管理者は圧縮キャッシュ制限を定義したり、TMCを完全に無効にすることができる。

その結果、普通レベルのメモリオーバーコミットで15%、高レベルのオーバーコミットで25%パフォーマンスが回復する。

vSphere41_MemoryCompression 

Storage I/O Control
vSphere 4.1は、ホスト単体もしくはクラスタ化されたホスト上におけるI/O処理についてQoSの優先順位を定義する機能を搭載する。
特定のデータストアで有効にも無効にもできる優先順位付けは、割当量や制限値にかかわらず実施される。

ESX/ESXiホストは好みのデータストアと連絡を取り合って待ち時間を監視する。この待ち時間が定義されたしきい値を超えるとすぐ、データストアが混雑していると見なされる。
そうなると、定義された割当量に応じてそのデータストアにアクセスしているVMが優先される。
管理者は、各仮想マシンに許可されるI/O処理量/秒(IOPS)まで定義することができる。

以下に例を示す。

vSphere41_StorageIOControlVMware社の報告によると、特定のシナリオにおいては最大36%の改善があるという。

 

その他のパフォーマンス改善
vSphere 4.1は、8GバイトのFibre Channel HBAをサポートしたことで、Storage vMotionなどのほかの分野にも改善点が見られる。
VMware社のレポートによると、4GバイトのFC HBA比で50%のパフォーマンス改善(IOPS単位)があり、スループット利用量のパフォーマンスは5倍向上したという。

NFSストレージのサポートにも改善が見られ、CPUコストがリード/ライトで最大15%低下、スループット利用量は最大15%改善された。

iSCSIサポートも改善され、iSCSI TCP Offload Engine(TOE)ネットワークインターフェースカードが新たにサポートされた。
VMware社のレポートによると、パフォーマンスがCPUのリードコストで最大89%、ライトコストで83%向上したという。

vSphere 4.1では、MTUサイズを上回る大きさのネットワークパケットの受信を可能にする「Large Receive Offload(LRO)」が新たにサポートされ、ネットワーキングレイヤ向けの新機能も搭載された。
これは、LROをサポートするLinuxゲストOSでしか有益でない。
LROのサポートは、5%から30%のスループット利用量改善と、ワークロードに応じた40%から60%のCPUコスト削減につながる。

vSphere 4.1は、新しいTX Wordletsスケジューラによって非同期ネットワークパケット送信機能も搭載する。
これにより、スループットがVM間トラフィックで2倍、VMホスト間トラフィックで最大10%改善される。

大事なことを言い忘れていたが、vSphere 4.1ではViewとの併用時にVDIのパフォーマンスが向上する。
新しい仮想デスクトップの作成は60%高速化され、電源オンのタイミングも3.4倍高速化されている。





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