第3回　XenServerのI/Oアーキテクチャ

シトリックス・システムズ・ジャパン株式会社
2008/9/9

XenServerではネットワークやストレージの構成でオープンソースXenやLinuxをうまく活用しながら、管理を大幅に簡素化している。本連載ではまず、XenServerのアーキテクチャを4回にわたり解説しているが、その3回目として、XenServerのI/Oアーキテクチャについて紹介する

　Citrix XenServerはオープンソースのXenをベースとしてハードウェアの上で直接動作するハイパーバイザ型の仮想化ソフトウェアである。今回は、XenServerのアーキテクチャ解説の3回目として、Citrix XenServerのI/Oアーキテクチャについて紹介する。

　XenServerのI/Oアーキテクチャ

　これまでのXenハイパーバイザの説明で、I/Oについては簡単に触れたが、今回はXenServerにおける実装を詳しく説明する。

　ネットワーク、ディスクへのI/Oはすべてコントロールドメイン（Domain0）から行われる。ゲストOS（仮想マシンの中で動くOS）で使用されるドライバは、PV（準仮想化）デバイスドライバに置き換えられ、PVデバイスドライバがXenハイパーバイザを経由して、メモリポインタだけをコントロールドメインに伝える。コントロールドメインからはゲストOSのメモリを使用して直接I/Oを行うため、仮想化時のI/Oオーバヘッドを小さくすることができる。これが、I/Oに関する全体的な流れである。

　XenServerでは、ネットワークとディスクに対する管理はすべてコントロールドメインの中で行う。すなわち、ネットワークとディスクに対する制御およびXenServerで提供しているさまざまな機能はコントロールドメインで実装しており、それらは標準のLinuxの機能を使用している。以下では、ネットワーク、ストレージがXenServer上でどのような機能を提供しているのかを見ていく。

図1　XenServerのアーキテクチャ

　ネットワークの管理

　XenServerのインストールを行うと、物理NICに対してレイヤ2スイッチと同等の機能を持ったネットワークが自動的に作成される。このネットワークは、コントロールドメインにおいてはLinuxの標準機能であるブリッジとして定義される。XenServerでは、このブリッジは「xenbr*」という識別名で、コントロールドメインの中で管理される。

　仮想マシンでは、仮想マシンで使用する仮想ネットワークカード（仮想NIC）を定義するが、仮想NICをどのネットワーク（ブリッジ）に接続するかによって、物理セグメントが決定される。このとき、コントロールドメインの中では仮想NICに対応した仮想インターフェイス（VIF）が作成されており、仮想インターフェイスとブリッジが関連付けられることにより、物理セグメントに仮想NICからパケットが送出される。これらの機能はLinuxの標準機能を使用して実装されており、/etc/sysconfig/network-scriptsで管理されている。しかし、実際には利用者がコントロールドメインの中を直接設定することはない。

[root@xenserver2 ~]# ifconfig

  eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:1E:0B:BC:74:20

  UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:1B:21:0F:91:8D
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

lo Link encap:Local Loopback
inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

vif1.0 Link encap:Ethernet HWaddr FE:FF:FF:FF:FF:FF
UP BROADCAST RUNNING NOARP MTU:1500 Metric:1

xenbr0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:1E:0B:BC:74:20
inet addr:192.168.0.151 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0
UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

xenbr1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:1B:21:0F:91:8D
inet addr:192.168.0.161 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0

画面1　コントロールドメインからifconfigのコマンドを投入した表示画面

　このXenServerの構成では、物理NICが2枚（eth0とeth1）あり、それぞれに対してブリッジであるネットワークが2つ（xenbr0とxenbr1）作られている。仮想マシンが使用する仮想NIC（VIF）は1つだけ定義されている。上記の構成を図式化すると、以下のようになる。

図2　画面1の設定に対応する構成

画面2　上はXenCenterでのネットワーク（ブリッジ）の設定画面。下はNICの設定画面

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Index
第3回　XenServerのI/Oアーキテクチャ
	Page1 XenServerのI/Oアーキテクチャネットワークの管理（1）
	Page2 ネットワークの管理（2）
	Page3 ストレージ管理

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