概要
米VMwareのサーバー仮想化ソフトが実サーバーと比べてオーバーヘッドなく利用できるか，サーバーのシステム・リソースをどれくらい効率的に利用しているのかを検証した。仮想化した環境では，割り当てたCPUの数にもよるが，最大で実サーバーの約99％の処理性能を出すことが分かった。

　サーバー仮想化ソフトとは，CPU，メモリーといったサーバー・マシン（以下，実サーバー）のシステム・リソースを，OSやアプリケーションに柔軟に割り当てるソフト。実サーバー上に仮想的なハードウエア（仮想マシン）を作成し，その仮想マシン上で，独立したOSをアプリケーションとともに動作させることができる。

　サーバー仮想化ソフトでは，1台のサーバー上に複数の仮想マシンを作成できる。この特徴を生かすと，サーバー集約が可能になる。サーバーのシステム・リソースを，複数のOSやアプリケーションで共有することで，サーバーの台数を削減できる。

　サーバー仮想化ソフトを使えば，これまで利用してきた業務システムのサーバー・リプレースも容易になる。サーバー仮想化ソフトを新しいサーバーに搭載することで，従来使っていたOSの上で業務システムを稼働できる場合があるからだ。

　しかし，実際に導入するとなると，性能面で懸念を持つ人は多いだろう。そこで，「仮想化に伴うオーバーヘッドはどれくらいあるか」「サーバー・リソースが効率的に利用されているか」について検証した。

代表的なサーバー仮想化ソフトを検証

　今回，検証したのは，PCサーバーにおける仮想化ソフトとしてよく使われてきている米VMwareの2製品。一つはWindowsやLinuxといった「ホストOS」の上で動作するミドルウエア・タイプの「VMware Server 3.0（旧GSX Server）」（図1左上）で，もう一つは専用OSと仮想化ソフトが一体化しており，サーバー・ハードに直接インストールして動作する「VMware ESX Server 3.0」（図1右上）である。

図1●仮想化ソフト「VMware」の仕組みと検証結果の概要
図1●仮想化ソフト「VMware」の仕組みと検証結果の概要
Webグループウエアを同時利用する仮想ユーザー数が30～40程度までは，仮想マシンの処理性能が，4CPUを搭載し，ハイパースレッディングで8個分のCPUを利用できる実サーバーとほぼ同等だった。仕組みの異なる2種類の製品「VMware Server」「VMware ESX Server」それぞれに，WindowsゲストOSとサイボウズのWebグループウエア・ソフト「Office 6」を搭載して，負荷テストを実施。11画面にわたる一連の処理を1トランザクションと定義して，その処理回数を測定した
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　いずれの製品でも，一つの仮想マシンにCPUリソースを1個単位で複数割り当てられる。仮想マシンに割り当てたCPUリソースのことを仮想CPUと呼ぶ。VMware Serverでは1仮想マシン当たり最大2個を，VMware ESX Serverでは1仮想マシン当たり4個までを，それぞれ割り当てられる。

　検証作業のうち，仮想化に伴うオーバーヘッドのテストでは，かなり高い負荷まで，実サーバーに迫る処理性能を維持できることが分かった。図1下の二つのグラフは，VMware ServerとVMware ESX Serverそれぞれで，サイボウズのWebグループウエア「Office 6」を搭載して負荷テストを実施したときの結果を，実サーバーで動くOffice 6と比較したものである。Office 6を同時利用する仮想ユーザー数が30～40ユーザーまでは，実サーバーとほぼ同等の性能を示した。例えば，仮想CPUが2個のVMware Serverでは，10ユーザーのときに実サーバーの98.9％，30ユーザーのときも95.9％という処理性能が出た。VMware ESX Serverでも，仮想CPUが4個のとき，10ユーザーで98.3％，40ユーザーでも92.3％という高い処理性能を示した。

　それ以上の仮想ユーザー数では性能が頭打ちになったものの，仮想CPUの数をさらに増やせれば実サーバーに近づいていく可能性がある。テスト方法など詳しくは後述する。

4種類の環境で四つの検証を実施

　今回作成した検証環境と実施した検証内容をまとめて，図2に示す。4種類のシステム環境を用意し，四つの検証を実施した。

図2●検証環境/内容の概要
図2●検証環境/内容の概要
仮想化ソフトを使ったときに，「仮想化に伴うオーバーヘッドはどれくらいあるか」「サーバー・リソースが効率的に利用されているか」の2点を調べることを検証の目的にした
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　用意した環境は，（1）WindowsをホストOSとするVMware Server，（2）LinuxをホストOSとするVMware Server，（3）VMware ESX Server，（4）仮想化していない実サーバーである。（1）～（3）では，WindowsゲストOSを，（4）ではWindowsを直接稼働させて，「CPU，メモリーの利用効率」と「計算処理のパフォーマンス」「ネットワークのスループット」「Webアプリケーションのパフォーマンス」の四つについて検証した。

　テストは，ソフトクリエイトの黒瀬泰広氏，鈴村聖一氏，本吉城太郎氏に依頼した。実サーバーには，インテルXeonプロセッサを4個搭載したものを利用した。ハイパースレッディング技術で8個分のCPUを利用できる。日本ヒューレット・パッカードから借りた。

　それではこれから，四つの検証の結果を順に見ていくことにしよう。