古くて新しい「サーバ仮想化技術」の行方
　〜 あらゆる機器にハイパーバイザー 〜

高橋睦美
2007/8/10

あらゆるマシンに仮想化を

　サーバ仮想化にはパフォーマンスの問題がつきものだ。Xenの場合は、準仮想化モードで動作させればオーバーヘッドをかなり抑えることが可能だが、それでも改善の余地はあるという。

　特にボトルネックとなるのはネットワークI/Oだという。「ディスクのI/Oは、実はそれほど大変な問題ではない。パラメータを正しく設定し、最適化する必要があるが、それさえ行えば、ファイバチャネルやHBAを用いた大規模ディスクアレイでも高速に動作する。厄介なのはネットワークの場合だ」（プラット氏）。これを解決するために、現在いくつかの機能の開発を進めているという。

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　1つは、CPUやチップセットと同様に、NIC側に仮想化支援機能を持たせ、それを活用するというアプローチだ。インテルやブロードコム、ソーラーフレアといったベンダが仮想NICを構成する機能の開発を進めており、2008年ごろにはそうした製品が市場に登場してくる見込みという。

　また、適切な仮想マシンにパケットを転送する新たな機能「Net Channel 2」の開発も進めている。現在は、パケットをいったんdomain0のメモリにコピーしてからゲストOS（domainU）に送り込む仕組みだ。これに対しNet Channel 2では、NIC側で複数の受信キューを用意し、パケットのヘッダを参照して適切なゲストOSにダイレクトに転送する。この結果、10Gbpsクラスのネットワークにも対応可能な性能を実現できるという。

図2　ネットワークI/Oを高速化する仮想NICとNet Channel 2の仕組み

　こういった改善を通じて、サーバ仮想化によるパフォーマンスの低下は限りなくゼロに近づくだろうとプラット氏。この結果、仮想化はシステムの一部となり、ユーザーがまったくそれと意識することなく利用するようになるだろうと予測する。

　「ハードウェアの仮想化を活用すれば、オーバーヘッドはゼロか、ほぼゼロになるだろう。それだけ高速になれば、ハイパーバイザーを使わない理由はなくなる」（同氏）。

　仮想化が適用される領域も広がるだろうという見通しだ。1つの方向は、スパムフィルタやファイルサーバ、検索サーバといった既存のアプライアンスマシンの機能を仮想マシンを用いて提供する「バーチャルアプライアンス」だ。一方で、クライアント側にも仮想化技術は適用されるという。

　「将来的には、従業員が利用するラップトップマシンすべてにハイパーバイザーが搭載されるだろう。企業ネットワークにVPNでアクセスするための仮想マシンと、WebブラウザやDVD作成、ゲームなどをするための仮想マシンを完全に分離すれば、安全に利用できるようになる」（同氏）。

　同じことは携帯電話をはじめとするモバイル機器にも適用でき、公式なアプリケーションが稼働する仮想マシンと、ユーザーがダウンロードしてくるゲームなどのアプリケーションが稼働するマシンとを分離させることで、ウイルス被害などを未然に防ぐことが可能になるという。

　またパフォーマンスの高速化に加え、ゲストOS／ホストOSの相互接続性や管理機能の強化なども焦点になってくる。現にノベルのレビー氏も「仮想マシンの作成、移行から消去に至るまで、仮想マシンおよび物理マシンのライフサイクル管理が可能な管理ツールが重要だ」と述べている。

　プラット氏はこの点にゼンソースとして取り組んでおり、8月にリリース予定の「Xen Enterprise 4.0」では、マシンプールや共有ストレージの一元管理機能やVMotionに似た「XenMotion」といった機能を追加する計画だ。

進むカーネル側でのサポート

　信頼性やセキュリティを高め、かつサーバ統合を支援するという意味で、Linuxコミュニティも積極的に仮想化技術の取り込みを進めてきている。

【関連記事】 Linux Kernel Watch 12月版 ついに仮想化がカーネル標準機能に！？ Linux Kernel Watch 4月版 乱立する仮想化技術を統合しよう

　これらに先立つ7月10日に開催された「第5回The Linux Foundation Japan Symposium」においても、Linuxを取り巻く仮想化技術が簡単に紹介された。

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　すでにカーネルにマージ済みのKVMについては、ほぼ実用に耐え得るレベルに近づいてきたという言及があった。また、よりシンプルな仮想化方式として「Lguest」が紹介された。Lguestは特別なハードウェアを必要としない点が特徴で、Xenとともにカーネル2.6.23でメインラインに統合される見通しが示された。

　さらに、サーバ仮想化を補完するテクノロジとして「コンテナ」という仕組みも紹介されている。

　コンテナとは、1つのOS上に複数のパーティションを作成し、複数のCPUやメモリなどのコンピューティングリソースをそれぞれに分離した形で提供する仕組みだ。各種リソースをグルーピングしたうえでコントロールするもので、軽量版のサーバ仮想化技術ととらえることも可能だし、仮想化技術をさらに補完するテクノロジともいえる。

　コンテナに関する提案は複数あるが、Linuxカーネルへの統合をにらみ、それらの整理を進めるとともに、仮想サーバのサポートやネットワークコントロールシステムの追加といった開発が進められる方針という。

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Index 古くて新しい「サーバ仮想化技術」の行方 〜 あらゆる機器にハイパーバイザー 〜

Page 1 サーバ統合だけに終わらないメリット Xenの特徴とは 　 Page 2 あらゆるマシンに仮想化を 進むカーネル側でのサポート

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