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「サーバ仮想化によるスケールアウト」の新潮流・前編

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「サーバ仮想化によるスケールアウト」の新潮流・前編
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スケールアウトはスケールアップに行き着く
VSEのパーティショニング技術

VSEのパーティショニング技術


仮想化技術VSEは、以下の3種類のパーティショニング技術を基盤としている。これらはいずれも、HP IntegrityサーバおよびHP 9000サーバでサポートされている(HP IntegrityサーバにおけるvParサポートは、2005年前半の予定)。

<VSEの3種類のパーティショニング技術>
パーティション技術 種類 分割単位
nPartitions(nPar) 物理パーティション システム・ボード(セル・ボード)単位(4〜8プロセッサー)
Virtual Partitions(vPar) 論理パーティション プロセッサー単位
PRM/pset リソース・パーティション プロセッサー、メモリ、I/Oを利用する割合(%)で分割

図4:VSEを構成するパーティション技術
図4:VSEを構成するパーティション技術

図4に示すとおり、もっとも粒度の大きなパーティショニング技術はnPartitions(nPars)である。これは、ハイエンド・サーバにおけるハードウェアの可用性向上をおもな目的とした物理パーティションである。サーバ全体をシステム・ボード(セル・ボード)の単位で電気的に分離することで、あるボードのハードウェア障害が他のボードに影響することを防ぐ。nParsの1つのパーティションは1枚以上のセルで構成されるため、少なくとも4個のプロセッサーが含まれることになる。


論理パーティションvPar


このnParsにフレキシビリティをもたせたのがVirtual Partitions(vPars)である。vParは、nParをさらにいくつかに分割した論理パーティションであり、1個以上のプロセッサーを割り当てることができる。図5は、8枚のセル・ボード(32プロセッサー)を搭載するHP 9000 Superdomeサーバに対し、nParsとvParsによるパーティショニングを施した例である。

図5:nParとvParによるパーティショニング
図5:nParsとvParsによるパーティショニング

図5の例では、8プロセッサーからなるnPar 1と、24プロセッサーからなるnPar 2の2つにサーバ全体が大きく分割されている。また、nPar 2はさらに4つのvParsに分割され、それぞれがデータベースやバッチ処理、Webサーバなどに割り当てられている。

vParsの特徴は、それぞれが独立したOSイメージを持つことである。そのため、OSのバージョンやパッチ・レベルをvParsごとに変えたり、個別にリブートしたりできる。図5の例でいえば、WebサーバのOSをリブートしても、データベースはまったく影響を受けずに運用を継続できる。このように、それぞれのvParを1Uサーバやブレードサーバのような感覚で利用できるのである。

vParsのもうひとつの特徴は、アプリケーションの負荷状況に応じて、vParsのプロセッサー数をシステム動作中に変更できる点だ。上述した夜間バッチ処理の例に限らず、たとえばWebサイトの成長にともないデータベース・サーバの負荷が上昇したとしても、vParにプロセッサーを追加するだけで対処が可能になる。従来のように、サービスを一時停止してデータベース・サーバを移転するなどの、「物理的なサーバ」に縛られるがゆえの大規模メンテナンスは不要になる。


使った分だけ支払うiCOD


HPでは、このnParsやvParsを活用してさらに柔軟な運用とコストダウンを可能にするソリューション、iCOD(Instant Capacity On Demand)を提供している。このiCODでは、図6に示す3種類のモデルが用意されている。

図6:オンデマンド・ソリューションiCOD
図6:オンデマンド・ソリューションiCOD

これらのうち、iCOD CellおよびiCOD CPUでは、予備のセル・ボードもしくはプロセッサーをあらかじめサーバに装着しておき、動作させずに待機状態としておく。そして、負荷の上昇に応じてそれらをnParsやvParsに追加すると、その時点で初めてセル・ボードやプロセッサーに対して課金される仕組みだ。一度追加したセル・ボードやプロセッサーは、そのまま継続的に使用する。言ってみれば、メーカー在庫をサーバ内に保管しておくようなものである。これにより、サーバ導入時のコストを抑えながらも、サーバの運用を停止せずに瞬時のリソース増強が可能になる。また、iCOD用プロセッサーを装着したサーバでは、運用中のプロセッサーに障害が発生すると自動的にプロセッサーの交換が行われるため、可用性向上の効果もある。

一方、TiCOD(Temporary iCOD)は、30日分のプロセッサー使用権を事前に購入しておき、日々の負荷状況に応じてプロセッサーを一時的に利用する形態だ。いわば使った分だけ支払うモデルである。これにより、たとえば月末処理や期末処理などのピーク時のためだけに余分なハードウェアコストを費やすことがなくなる。

以上のように、nParsおよびvParsによるパーティショニングによって、「論理的なサーバ」の基盤が実現されることがご理解いただけただろう。後半の特集2では、リソース・パーティショニングを実現するPRM/pset、そしてパーティション間のリソース管理を統括するWLM(Work Load Manager)について説明する。

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