日本ヒューレット・パッカード 小川 大地
昨今、マイクロソフトのHyper-VやレッドハットのKVM（Kernel-based Virtual Machine）など、ハイパーバイザー型仮想化機能を標準搭載するOSが増えている。しかし、このようなOS純正のハイパーバイザーがあるにもかかわらず、VMware vSphereを選択するユーザーは多い。では、なぜユーザーは追加投資をしてまでVMware vSphereにこだわるのか。理由の一つである「性能面での優位性」にフォーカスを当てて解説しよう。
なお、本記事の「ESX」とは、ESX ClassicとESXiの両方を指すものとする。
ハードウエアアシストで性能向上
ハードウエアアシストは、仮想化のエミュレーション処理の一部をハードウエア側でオフロードすることにより、プロセッサに掛かる負荷を減らす技術だ。
ESX 4では、新たに三つのハードウエアアシストに対応している（表1）。対応した技術の中で最も期待できるのはIntel EPT（Extended Page Table）とAMD RVI（Rapid Virtualization Indexing）だろう。これらは「第2世代ハードウエアアシスト」と呼ばれ、待望されていた。ヴイエムウェアのベンチマーク結果によれば、Intel EPTを利用すると、利用しない場合に比べてゲストOSの処理性能が3～5割向上するという（http://www.vmware.com/pdf/Perf_ESX_Intel-EPT-eval.pdf）。
また、別のハードウエアアシストを利用した魅力的な機能として「VMDirectPath I/O」がある。この機能は、ゲストOSがネットワークやディスクアクセスを行う際に、チップセット上に実装されたIntel VT-d（IntelによるI/O仮想化支援機能の総称）という技術を用いてアシストすることで、ハイパーバイザーを介さずに物理NIC（Network Interface Card）やHBA（Host Bus Adapter）に直接アクセスするというものだ（図1）。ハイパーバイザーを介さないため、仮想化によるオーバーヘッドは発生しない。つまり、仮想化しない場合と同じスループットを得ることができる。また、外部ストレージのコントローラーなども、ゲストOSから直接認識できる（図2）。
ただし、VMDirectPath I/Oは、まだ第1フェーズという位置付けで、試験実装に近い。対応するNICやHBAは限定されており、vMotionなども利用できない。このため、VMDirectPath I/Oの利用を今回見送るというユーザーも多いだろう。しかし、近い将来この機能がフルサポートされたときのインパクトはとても大きい。物理環境と同じスループットを出せるとなれば、性能低下を理由に躊躇していた範囲まで仮想化でカバーできるようになる。
ハードウエアアシストを活用するには、当然ながらサーバー機器などのハードウエア側の対応も必要だ。vSphereを導入する際には、ハードウエア選定が非常に重要なポイントとなってくるだろう。
