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LinuxかHP-UX、あなたはどっち?
〜潜むリスクを完全比較、適材適所のOS選択 〜

第4回 キャパシティとスケーラビリティについて問う 後編
HP-UX/Integrityサーバー お問い合せ
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連載 “LinuxかHP-UX、あなたはどっち? 第4回 キャパシティとスケーラビリティについて問う
重要な基幹業務アプリケーションが動作するOSには、アプリケーションが安定稼働するためのさまざまな機能・性能が求められる。 アプリケーション視点からは、OSの機能を比較することは意味のないことと捉えられるかもしれない。 しかし、実際には機能の違いが性能・信頼性の差につながることもある。 今、多くのOS、プラットフォームがミッションクリティカル・システムでの利用に耐え得る機能強化が進められているが、キャパシティやスケーラビリティに関しては、実績のあるHP-UX/Integrityサーバーに一日の長がある。今回は、そうした機能の違いを見てみよう。

第4回 キャパシティとスケーラビリティについて問う 後編
障害発生時の影響範囲に差が出る仮想化技術の違い:HP-UX/Integrityサーバーの堅牢なシステム基盤
クラスターの違い:カーネルと密接に連携したHAクラスタリングを実現するHP-UX/Integrityサーバー
仮想化技術やHAクラスターはまさに選定の決め手となるような詳細な機能差
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2010年12月
大神企画 富樫 純一
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障害発生時の影響範囲に差が出る仮想化技術の違い:HP-UX/Integrityサーバーの堅牢なシステム基盤

現在、多くの企業システムでハードウェアリソースの有効活用を目的に、仮想化技術の導入が進んでいる。開発系、インフラ系システムでは仮想環境に統合することが当たり前のようになりつつあり、基幹業務アプリケーションを仮想環境に移行する例も急増している。

しかし、ビジネスの根幹となるミッションクリティカル・システムを仮想環境へ移行することについては、まだまだ躊躇する企業が多い。当然、仮想環境の信頼性・可用性を危惧してのことだ。すでに数多くの導入事例があるにも関わらず、それでも一歩踏み出せないのである。

その理由は、同一のハードウェア上に構築された仮想環境で稼働する仮想サーバー同士の影響範囲にある。仮想サーバー個々の独立性は高いものの、ハードウェアリソースを共有しているため、他の仮想サーバーに深刻な影響を与える障害が発生しないとは限らない。

そうした課題を解決するには、ハードウェアと一体化して開発された仮想化技術を導入するしかない。そのニーズにピッタリと当てはまるのが、HP-UX/Integrityサーバーのパーティショニング・ソリューションである。

パーティショニング・ソリューション比較
図1: パーティショニング・ソリューション比較


物理パーティショニング技術「HP nPartitions」(nPar)

たとえば、ミッドレンジおよびハイエンドのHP-UX/Integrityサーバーでは、物理パーティショニング技術「HP nPartitions」(nPar)が提供されている。これは、サーバーを構成するブレードやセルボード単位で物理パーティションを構成できるというもので、ハードウェアレベルの分割・分離により、高い可用性を確保できるというものだ。OSに障害が発生しても、他のパーティションにまったく影響を与えず、再構成やリブートがダイナミック(動的)に行える。

こうした物理パーティションは、Linux/x86サーバーには存在し得ない。したがって、他のパーティションに影響することなく再構成やリブートすることは可能であっても、障害発生時でも性能・稼働に影響がないとは言えない。


論理パーティショニング技術「HP Virtual Partition」(vPar)

もちろん、物理パーティションは、ブレードやセルボード単位でしか構成できないので、リソースの有効活用という点では不足することもある。そこで、HP-UX/Integrityサーバーのパーティショニング・ソリューションには、論理パーティショニング技術「HP Virtual Partition」(vPar)も用意されている。こちらは単一のサーバーまたは前述の物理パーティションのnPar上で利用することが可能で、nParとほぼ同等の使い勝手を実現しながらプロセッサーのコア単位でパーティションを分割できる。もちろん、OSのカーネルやアプリケーションは、それぞれのvParで完全に独立している。


仮想マシン「HP Integrity Virtual Machines」(Integrity VM)

Linux/x86サーバーで一般的なハイパーバイザー製品と同じように、仮想マシン上に個別のゲストOS環境を構築することも可能だ。これが「HP Integrity Virtual Machines」(Integrity VM)である。ゲストOSにはHP-UXだけでなく、LinuxやWindows、さらにはOpenVMSも導入できる。

HP Integrity Virtual Machines
  物理パーティション 論理パーティション 仮想マシン
HP Integrity
Superdome2
HP nPartition HP Virtual Partition HP Integrity
Virtual Machine
HP Integrity rx2800 i2
HP Integrity BL8x0c i2
なし なし HP Integrity
Virtual Machine
x86サーバー なし なし Red Hat Enterprise
Virtualization(KVM)
Citrix Xen Server
実装 ファームウェア ファームウェア ハイパーバイザー
パフォーマンスの
オーバヘッド
なし なし あり
障害の分離度 極めて高い
(単一コンポーネントの障害により複数の物理パーティションが同時に使用不可(全停止)になることはない)
低い
(プロセッサーやメモリーの障害時には、該当物理パーティション内の全ての論理パーティションが使用不可)
低い
(プロセッサーやメモリー、IOカードの障害時には、それらのリソースを使用する全ての仮想マシンが使用不可)
リソース割り当て 8コア単位 1コア単位 %、MHz等
リソースの共有 不可 不可 可能
表2:パーティショニング機能比較


コア単位でリソースを自在に操る「インスタントキャパシティ」(iCAP)

こうした仮想環境におけるリソースの最適化、ダイナミックな拡張や再構成などの利用を支援するHP-UX/Integrityサーバー特有の「インスタントキャパシティ」(iCAP)も用意されている。これは、プロセッサーそのものと、プロセッサーの利用権を分離させる技術で、仮想化環境上で様々な活用ができる。

たとえば、あらかじめ利用権のないプロセッサーを企業システムに納入しておき、必要に応じてコア単位で利用権を後払いで購入、即座に利用可能になる。これにより、システム設計の負担を軽減し、オーバースペックになりがちな仮想環境のハードウェアプラットフォームを無駄なく、無理なく最適に利用できるようになる。一時的な需要発生時に利用できる「TiCAP」もある。プロセッサー単位でかかるソフトウェア・ライセンスが必要になるまで発生せず、無駄なコスト削減に繋がる。

また、仮想化環境での利用権の共有もできるのが、iCAPの魅力の一つである。たとえば、クラスター構成のアクティブ側の利用権を、障害発生時にスタンバイ側へ移動することができる。つまりスタンバイ側は、稼働するまでコストが発生しないということなのだ。

インスタントキャパシティ
図2: インスタントキャパシティ
ユーティリティコンピューティングを実現するこうした柔軟な料金体系で利用できる仮想環境は、残念ながらLinux/x86サーバーでは構築できない。とりわけ、オンプレミスで企業システム内にプライベートクラウド環境を構築するためのシステム基盤として、HP-UX/Integrityサーバーの仮想環境は非常に優位と言えるだろう。

クラスターの違い:カーネルと密接に連携したHAクラスタリングを実現するHP-UX/Integrityサーバー

HP-UX/IntegrityサーバーとLinux/x86サーバーの機能比較でもう一つ欠かせないのが、高可用性を担保するHAクラスター機能である。

ミッションクリティカル・システムでは、可用性を高めるために二重化、三重化の冗長構成にしたHAクラスタリングが当たり前のように行われている。HAクラスタリングの仕組みは、ソフトウェアベンダーが提供する市販製品を導入することが一般的だ。Linuxでも、たとえばRedHat Enterprise Linuxには「Red Hat Cluster Suite」がディストリビューションに含まれる。しかし、機能・性能、使い勝手の面から市販製品が選択されるケースも少なくない。

一方、HP-UXにも「HP Serviceguard」というHAクラスター機能が用意されている。その最大の優位性は、HP-UXカーネルと強固な連携を実現している点である。特筆すべき点は、障害ノードをシステムリセットで強制排除できるという点だ。HAクラスタリングで最も留意しなければならないのは、障害が発生した稼働系ノードが中途半端に動いたまま、待機系ノードに制御が移ってしまうということだ。これにより、データが正しく更新されなかったり、データに違いが発生してしまうと、ビジネスに大きな問題が生じるおそれがある。それを防止するために、ServiceguardはHP-UXカーネルと連携し、システムを完全にリセットしてしまうのも、HP-UXの機能として稼働するServiceguardの強みである。

また、Serviceguardには構築、運用管理の負担を軽減する豊富な機能も用意されている。たとえば、Oracle DatabaseやIBM DB2、SAP製品に対応した、HPによるテスト済みのスクリプトが「Enterprise Cluster Master Toolkit(ECMT)」として用意されており、それをテンプレートとして適用するだけでHAクラスタリング環境を構築できる。

運用管理に関しては、待機系ノードのServiceguardをアップグレードして切り替え、稼働系ノードをアップグレードするローリングアップグレードに対応、メンテナンス時の計画停止時間の低減に寄与する。もちろん、ほとんどのパラメーターは、クラスタリング稼働中にオンラインで設定を変更できる。当然のことながら、仮想環境にも対応しており、nParやvPar、Integrity VMのVMノード間でクラスターを構築することも可能だ。

実際に、Serviceguardの稼働実績は非常に多く、国内でも金融、通信、流通業界のミッションクリティカル・システムで豊富な採用事例がある。HPも日本市場を最重視しており、HP ACSL(HA 製品ラボ)設計責任者、Bob Sauers氏も「Serviceguard はリリースから15年が経過したが、日本のユーザーからのフィードバックが品質の向上に役立っており、新バージョンには日本のユーザーから要求された多くの新機能が実装されている」と話している。

仮想化技術やHAクラスターはまさに選定の決め手となるような詳細な機能差

OSの機能比較というと、“重箱の隅のつつき合い”というのが常である。実際、現在のミッションクリティカル・システムで採用されているOSに、決定的な機能差があるとは言えない。しかし、よくよく掘り下げていくと、選定の決め手となるような詳細な機能差も見えてくる。今回紹介したキャパシティやスケーラビリティ、とりわけ仮想化技術やHAクラスターなどの分野は、まさにそうした機能差の部分だと言えるだろう。

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