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高速仮想 I/O がもたらすHP-UX 仮想化のさらなる進化

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高速仮想 I/O がもたらすHP-UX 仮想化のさらなる進化

AVIOの卓越したパフォーマンス

では、AVIOでどの程度のパフォーマンス向上が得られるのだろうか。実環境でのテスト結果をお目にかけよう。テストに用いたシステムは図3に示すとおりだ。
高速仮想 I/O がもたらすHP-UX 仮想化のさらなる進化
可用性やスケーラビリティに優れるHP Integrity VM
AVIOの卓越したパフォーマンス

なお、本稿のテストはIntegirty VM 3.5リリース前のβバージョンを用いている。そのため、実際にリリースされるIntegiry VM 3.5では若干、異なる結果が得られる可能性がある点を、あらかじめご承知おきいただきたい。

テストに使用したハードウェア環境
図3:テストに使用したハードウェア環境

Netperfを使用したAVIOネットワークのパフォーマンステスト

ネットワークパフォーマンスを計測するツールとして広く利用されているNetperfを用いてテストした結果を示そう。仮想マシン上でNetperfを実行し、外部の実サーバーにアクセスした結果は図の通りだ。

Netperfで実サーバーにアクセスした結果(Socket size 32KB)
図4:Netperfで実サーバーにアクセスした結果(Socket size 32KB)

Netperfで実サーバーにアクセスした結果(Socket size 256KB)
図5:Netperfで実サーバーにアクセスした結果(Socket size 256KB)

Socket sizeを変えてテストを行っているが、Socket sizeが32KBのとき、VIO(Integrity VM 3.0)に比べておよそ2.7倍、Socket sizeを256KBに増加させるとおよそ2.3倍のパフォーマンスの上昇が得られた。Socket size 256KBの結果はほとんど実サーバーと変わらず、AVIOの高いパフォーマンスを伺わせる結果となっている。

2つの仮想マシンを動作させ仮想スイッチ経由でNetperfを実行した結果も示しておこう。

Netperfで仮想マシンにアクセスした結果(Socket size 32KB)
図6:Netperfで仮想マシンにアクセスした結果(Socket size 32KB)

Netperfで仮想マシンにアクセスした結果(Socket size 256KB)
図7:Netperfで仮想マシンにアクセスした結果(Socket size 256KB)

Socket size 32KBは先の結果とほとんど変わらないが、Socket sizeを256KBまで増やすと従来のVIOどころか、実サーバー間でのテストすら上回るスループットを記録した。これは仮想マシン間では物理スイッチなどのハードウェアの制約を受けないためだ。

以上のようなAVIOネットワークのパフォーマンスの高さは、CPU数のスケーラビリティにも端的に表れる。

仮想マシン間でのテストをCPU数を変化させて行った結果
図8:仮想マシン間でのテストをCPU数を変化させて行った結果

この図は2つの仮想マシン間でNetperfのテストを行い、CPU数を変化させて結果を調べたグラフである(Socket sizeは32KB)。Integrity VM 3.5ではCPU数に応じてリニアにパフォーマンスが上昇している。AVIOネットワークにより、ハードウェアリソースを有効に使えていることがわかるだろう。

FTPを使用したAVIOのパフォーマンステスト

ストレージとネットワークの双方の負荷が絡んでくるFTPのテストを紹介しよう。仮想マシン上で動作するFTPサーバーに実サーバーからFTPでアクセスした結果は次の通りだ。

実サーバーから仮想マシンへFTPでアクセスした結果
図9:実サーバーから仮想マシンへFTPでアクセスした結果

putではほとんど従来のVIOと変わらない結果になったが、getではおよそ1.8倍のパフォーマンス向上が見られた。AVIOネットワークとAVIOストレージの双方が有効に働いた結果だろう。また、2つのVM間でのFTP転送はput、getともにパフォーマンスの向上が見られた。FTPはオーバーヘッドが大きいアプリケーションプロトコルであるため、Netperfに比べると伸び率は大きくはないが、AVIOの効果がこのグラフからわかるはずだ。

Apache Benchmarkを使用したAVIOのパフォーマンステスト

Apacheに付属するテストスイートab(Apache Benchmark)を用いたテスト結果を示しておこう。これも非常に興味深いものとなっている。

Apache Benchmarkの実行結果
図10:Apache Benchmarkの実行結果

仮想マシン上で動作するApache Webサーバーに対して実サーバー上でabを実行した結果、VIO(Integrity VM 3.0)に比べおよそ2.2倍のスコアアップが得られた。この結果は、グラフに示すように実サーバー間でabをテストした場合とほとんど変わらない。

さらに、2つの仮想マシン間でテストを実行すると実サーバーをはるかに上回るスコアが得られる。これは先ほどのNetperfと同様、ハードウェアの制約を受けないスループットが得られるためだろう。

SDETを用いたAVIOストレージのパフォーマンステスト

FTPやApache Benchmarkはストレージ性能も関与するが、どちらかといえばネットワークのスループットのほうがスコアに与える影響が大きい。そこで、ストレージのスループットが影響を与えるテストを実行した例も紹介しておく。

使用するツールは、HPが内部的に使っているSDETと呼ばれるテストスイートだ。コンパイル性能を調べるツールで、ストレージのパフォーマンスが大きく結果を左右する。

SDETを実行した結果
図11:SDETを実行した結果

CPU数を1〜4まで変化させスコアを記録しているが、CPU数が増えるほどスコアの伸びが大きくなっている。CPU数4のときおよそ20%のパフォーマンスアップが確認できた。もともと、Integrity VMの仮想ストレージ性能には定評があるが、AVIOでさらにスループットの向上を果たしていることがわかる。

高い性能が得られるAVIO

以上、いくつかのテストをリポートしたが、とくにAVIOネットワークに関しては2倍程度のパフォーマンスアップが見込めることがおわかりいただけただだろう。先に述べたようにVIOに対して若干の制限があること、また一部の古いI/OカードがAVIOドライバのサポート対象外となる点に注意が必要ではあるが、AVIOが導入できるシステムなら導入をためらう理由はなさそうだ。

VIOとの共存も可能なので、順次、AVIOに切り替えて様子を見るといった導入も可能だろう。Integrity VM 3.5の登場によりHP-UXの仮想化がまた一段と加速しそうだ。

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