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Nutanixのデータ保護の仕組み、AHVの特徴とメリット

2017年11月30日

Nutanixのデータ保護の仕組み、AHVの特徴とメリット

こんにちは。今回は、ハイパーコンバージドインフラストラクチャNutanixのデータの保護の仕組みと、Nutanixが提供するハイパーバイザーAHV(Acropolis Hypervisor)について、なるべくわかりやすく説明します。

関原 道子
関原 道子
プリセールス担当
日商エレ長年勤務。サーバ仮想化、デスクトップ仮想化、仮想化基盤に関する案件に、プリセールス・PL・設計・構築と携わってきました。

1.Nutanixのデータ保護の仕組み

ライブマイグレーションやvMotionを実行したときの動作は

アプリケーションやOSが稼働している仮想マシンを停止せずに別のノード(Nutanixでは物理ホストをノードと呼ぶ)に移動させる、ライブマイグレーションやvMotion機能は運用中のノードのメンテナンス時には欠かせないとても便利な機能ですね。
仮想マシンを稼働しているノードから別のノードに移動するとハイパーコンバージドのNutanixでは、どのような動きになるでしょうか。

仮想マシンを別のライブマイグレーションやvMotionすると、ハイパーバイザーの機能を利用して、メモリは移行元から移行先ノードにコピーされ、CPUは移行先のノードのCPUを利用して、仮想マシンは稼働し続けます。Nutanixではマルチハイパーバイザーの取り扱いが可能で、VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Nutanix AHV、それぞれのハイパーバイザーの機能を利用します。

CPUの世代が違う場合の設定は、VMwareでは予めEVC ベースラインを決定し、EVC機能をオンにします。Hyper-Vでは[プロセッサバージョンが異なる物理コンピューターへ移行する]にチェックします。
AHVでは、クラスタ内のノードの中で最も古いプロセッサの世代を自動で特定して、すべてのQEMUを古いプロセッサレベルで取扱います。これによって、AHVクラスタ内に異なる世代のプロセッサが混在している場合でも、ホスト間のライブマイグレーションが可能になります。

それでは、Nutanixでデータ(仮想マシンのディスク)の扱いはどうなるでしょうか。仮想マシンを構成するデータは、仮想マシンが稼働しているノードに搭載されているローカルディスクになるべく集約されて利用します。各ノードにはローカルディスクとして、1本以上のSSD、2本以上のHDDが搭載されます。(モデルにより、ディスク本数が異なります。)

データに関しては、各ノードのCVM間通信によって、元のノードに保存されているデータにアクセスします。

時間の経過とともに、データは仮想マシンが稼働しているノードにデータが集約されます。仮想マシンが稼働しているノードのローカルディスクをなるべく利用することにより、ノード間の通信が発生しないことが大きなメリットになります。

① 仮想マシンがノード上で動作しています。

Nutanixデータ保護の仕組み ノード上で仮想マシンが動作

② 仮想マシン別のノードに移動します。データは元のノードにアクセスします。

Nutanixデータ保護の仕組み 仮想マシンが別ノードに移動

③ 時間の経過とともに、仮想マシンが稼働しているノードに移動します。

Nutanixデータ保護の仕組み 仮想マシンが稼働しているノードに移動

vMotion用・ライブマイグレーション用のセグメントを分ける?分けない?

ESXiはvmkernelポートにvMotionのモードを有効にして、利用します。vMotionセグメントを分けることもハイパーバイザーと同じセグメントを利用することもできます。Windows Server 2016 Hyper-Vでは、ライブマイグレーション機能をオンにして利用します。任意のネットワーク、または、使用するIPアドレスを指定して、ライブマイグレーションのネットワークを指定することができます。Nutanixではセグメントを分けずにAHVクラスタを登録するとそのままシンプルに利用できます。

AOS障害時の動き

NutanixのコントローラーVM内のAOSが停止して、ノードのディスク提供を停止したとしてしても、仮想マシンは別のノードのディスクに保存されているデータを参照します。 CVM内のAOSが1台停止しても、仮想マシンは別のAOSを利用して、ストレージにアクセスすることができます。

AOSのアップデート時の動き

AOSは、Prismからワンクリックでアップグレードできます。アップグレードボタンをクリックすると、クラスタ内のノードのAOSのアップグレードが始まります。ノードのアップグレード順序を選びたいところですが、順序を指定することはできません。ノードごとのアップグレードの状況を確認することが可能です。アップグレードが完了すると、管理コンソールPrismからバージョンの確認ができます。Nutanix社ではダウングレードをサポートしていません。アップグレードすることで、既存の不具合が修正されるだけでなく、新しい機能を利用できるようになります。

Nutanix AOSアップデイト

NutanixではAOSをアップグレードするたびに、パフォーマンスが向上してきました。

Nutanixのパフォーマンス向上

2.AHVの特徴とメリット

ESXとの比較

AHVはNutanixが提供するKVMベースのハイパーバイザーです。Nutanixを導入することで、無償で利用できます。
AHVは、Nutanixのクラスタ構成を組むことで、仮想マシンのHA機能およびライブマイグレーション機能が自動で利用可能となります。

ESXiとの違いですが、ESXiにはVMware FTの機能があります。これは、物理マシンの故障時における仮想マシンの継続性を実現する機能(仮想マシンの実行はそのまま継続)でEditionによりますが、現在は仮想マシンあたり4vCPUまで利用が可能です。この機能は残念ながら、AHVにはありません。

現在は、Nutanixの出荷するアプライアンスの約1/4がAHVです。日本ではこれからですが、ハイパーバイザーとして必要な機能は備えていますので、導入が増加していきます。

パフォーマンスの観点

AHVでは、仮想マシンからNutanixストレージへのI/Oデータパスを改善していくことで、大規模なパフォーマンスの改善を実現します。今後は、Nutanixの最新のハードウェアと次期リリース予定のAHV Turboモードを使用することで、1VMあたり、45万IOPS以上を提供することが可能になります。

新機能(ロードマップ)

NutanixのAOS、AHVで新しい機能が追加される予定です。

コア機能 Near-sync Replication(ニア シンク レプリケーション) 同期間隔を60分から1分まで短縮。
ソフトウェア Data at Rest 暗号化
1ノード Edge 1ノードでも利用可能。
2ノード ROBO(リモートオフィス/ブランチオフィス) 2ノードでも利用可能。
Hyper-V 2016 サポート Windows2012 R2から2016へのローリングアップグレードも可能に。
Prism ・ Prism Pro Calm(カーム) アプリケーションライフサイクル管理とクラウドオーケストレーションツールです。
Prism Central 1クリック展開 Prism Centralの展開が1クリックでできます。
Prism Pro 計画レポート
Prism Pro VM 適正サイジング
Prism Pro 動的アラート / 異常検知
Prism Pro 計画アップグレード
App Mobility Fabric & AHV AHV ターボ モード AHVハイパーバイザーがより速くなります。
vGPU & vNUMA サポート VDIの利用に論理的にGPUが使用できます。
RDMA & NVMe サポート NX-9030でストレージアクセスとして対応予定です。
Nutanix Xi Services DR サービス Nutanix Xi(ザイ) ServicesにDRできます。
ネットワーク (SDN) ネットワーク オートメーション トップオブラックスイッチのセグメント構成、ロードバランサーやファイアウォールの自動最高性できます。
ネイティブ マイクロセグメンテーション
NFV(ネットワーク機能仮想化) 対応サービス
ツール ・ テクノロジー Xtract Nutanixの移行ツール
VMwareからAHVに簡単に移行ができます。Xtract VMが10月にGAになりました!
X-Ray Nutanixのベンチマークツールです。

近いうちにリリース予定です。楽しみですね。