XS Japan 2008 Ganeti Japanese

Xen Summit 2008 Tokyo

仮想化環境の構築
仮想化環境におけるさまざまな課題について

Iustin Pop
Ganeti team
Google Switzerland

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概要

•はじめに
•抽象モデル
•物理マシンの運用規模
10 ノード
100 ノード
1,000 ノード

•仮想マシンの類型
•ハードウェアの進歩
•グーグルでの Ganeti の運用

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はじめに

仮想化技術のユースケース :
•従来 :
コンピュータリソースの利用率の向上
利用率の低いマシンの集約

•技術の進歩にともない現在では :
上位レイヤへ重点 ( 管理運用効率の向上など )
運用する物理マシンと仮想マシンの数の上昇
ユースケースの多様化 ( 仮想マシンの種別の多様化 )

おことわり :
•本プレゼンテーションの内容はグーグルでの仮想化技術の運用を忠実に記述
したものではありません。
•本プレゼンテーションの内容はあくまでグーグル社内での仮想化技術の運用
を前提としており、対外向けのサービスおよび製品には該当しません。

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抽象化モデル

app app app app app

ライフサイクル
アクセス管理
ン
ショ
ー

マシン
リケ
アプヤ
レイ
app

監視
ョン
ライフサイクル

シ
アクセス管理

レー
グ
ンテクラスタリソース管理
マシン

イイヤ
レ
マシンリソース管理
監視

理
ース管
リソ
ハイパバイザ
リソース管理
ベース OS ベース OS
ハードウェアレイヤ
ハードウェアハードウェア
複数アプリケーション
単一アプリケーション
又は仮想環境
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物理マシンの運用規模

運用規模はさまざまな側面で ROI を左右する
•小規模運用時はリソースの利用効率が依然として重要
•運用台数の増加にともない管理レイヤの重要性が向上
•ハードウェア障害のインパクトは運用規模により異なる
•各種管理タスクの自動化
コストは規模にかかわらず概ね一定
大規模運用時はメリット絶大

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10 物理ノード

主な特性 :
•ハイパバイザとハードウェアの効率性が最重要
•小規模運用時 :
ユーザ数は少ない
ハードウェア障害率は低い
自動化によるメリットは小さい
ハードウェア構成のばらつきが比較的小さい

課題 :
•アプリケーションの仮想環境への対応

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100 物理ノード

非仮想化環境と同等な点 :
•ハードウェア障害は頻繁ではないものの一定数発生
•自動化のメリットがでてくる ( 構築、設定 )

仮想化環境に特有の点 :
•多様な構成とマイグレーション可能性な仮想マシンは、その動作する物理ハ
ードウェア構成が変化する可能性があることを意味する
•リソース利用率の効率化と運用コストの両面でのコストメリット

課題 :
•要件の異なるユーザの対応
•仮想化環境と非仮想化環境の統合

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1,000 物理ノード

マシン台数がコストに影響 :
•ハードウェアコストは一定で増加、運用コストの増加は緩やか
•各レイヤでの自動化、標準化が大きなメリットをもたらす
ハイパバイザやハードウェアの詳細は管理ツールで大幅に抽象化可能
仮想化環境を良好に維持するために管理タスクの自動化が重要

課題 :
•多様なユーザ ( ユースケース ) への共通の管理ツール適用
•物理マシンのソフトウェアのアップグレード
•世代の異なるハードウェアの管理

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仮想マシンの類型

仮想マシン構成の多様化 :
•サーバ、デスクトップ、実験環境など
•管理者による集中管理 vs ユーザ自身による管理
•これら全てを同一のマシンプールに統合

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仮想マシンの類型 - サーバ

•再インストールは稀
•監視が重要
•リソース利用率は波が少ない
•リブートの少ない運用

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仮想マシンの類型 - デスクトップ

•サーバに比べ頻繁な再インストール
•負荷の増減がはげしい
•営業時間外はメンテナンスを行いやすい
•仮想マシン関連作業用のユーザフレンドリなインターフェースが必要
•監視はデバッグに有効だが、大量のエンドユーザ管理への有効性は低い

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仮想マシンの類型 - 実験環境

•再インストールが頻繁
•エンドユーザ自身が固有のリソースプールからインスタンスの設定
•監視による安定稼働より迅速に構築できることが重要
•スナップショットやロールバックといった機能が重要

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ハードウェアの進歩

汎用ハードウェア :
•進化の早い要素 :
CPU コア数
メモリ
ディスク容量

•進化の遅い要素 :
ネットワーク / ディスク帯域幅
CPU 単体の処理速度

進化の非対称性 :
•リソース割当には留意する必要あり
•クラスタの設計はハードウェアとともに変化

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グーグルでの Ganeti の運用

基本設計
•ハードウェアレイヤとインテグレーションレイヤの間で動作
•ノードおよびクラスタレベルでのリソース管理の自動化
•ベース OS およびハイパバイザの上で動作
•監視、アクセス管理、クラスタをまたぐグローバル構成は非対応
•方針 :
特定ハードウェアへの依存性を排除 ( 外部共有ストレージなど )
マシン台数に合わせてほぼリニアにスケール

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Questions & Answers

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