最高のVMネットワークパフォーマンスの実現

投稿日: 2018年2月20日 作成者: クライム
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ネットワークパフォーマンスを向上させるためにはまず、複数のNICを使用して、同じホスト上で相補的なVMを編成します。 また、タイプ別にネットワークトラフィックを予約し、仮想化にハードウェアサポートを使用することも検討してください。

VMはデータが空の状態では動作しません。 VMは、ストレージ、他のVMおよびユーザーと対話するときにのみ価値があります。 これには、強力かつ効率的なネットワーク接続が必要です。 管理者は、ネットワーク機能の構成およびプロビジョニングの方法を幅広く制御できます。 ここでは最高のVMネットワークパフォーマンスを実現するために役立つ技術力と、いくつかの重要な考慮事項を紹介します。

 

複数のNICを使用する

複数のVMが同じネットワークインターフェイスカードを共有する場合、それらのVMはそれぞれ使用可能なNIC帯域幅を共有します。 複数のVMが限られたNIC帯域幅を競合すると、VMネットワークパフォーマンスへの影響が生じる可能性があります。 複数のVMがNICを共有することは確かに可能ですが、ネットワークトラフィックが他のVMと競合しない別のNICポートに、待ち時間感度の高いVMや大量のネットワークトラフィックの要求を最適にプロビジョニングすることがよくあります。 10 Gbイーサネット（GbE）NICなどの非常に高速なNICは、一般に、独立したキューを持つ複数のVMをサポートできます。高速NICは、VMなどの複数の同時ネットワーク「コンシューマ」をサポートするように設計されています。 これは、ホストサーバーが複数の高速NICを必要としないことを意味します。

 

同じホスト上で相補的なVMを構成する

VMは、データベースにアクセスするためのワークロードなどのトラフィックを相互に交換することがよくあります。 これらのVMが異なるホストサーバー上にある場合、ネットワークトラフィックは物理LANを通過し、LAN帯域幅を消費する必要があります。 同一の物理ホストサーバー上で仮想マシンを配置または移行することで、仮想マシンが同じ仮想スイッチに接続してトラフィックを交換できるようにすることが可能になります。これにより最初に有線ネットワークを介することなく、同じホストシステム内でトラフィックを移動できます 。

 

タイプ別にネットワークトラフィックを予約する

すべてのネットワークトラフィックを均等に作成することなく、ワークロードのパフォーマンスを向上させる新しい方法の1つは、トラフィックタイプに基づいてネットワーク帯域幅を割り当てる予約をすることです。 VMwareのネットワークI / Oコントロール（NetIOC）のようなテクノロジによって、管理トラフィック、ネットワークファイルシステムトラフィック、vSANトラフィック、複製トラフィックなどのプールや共有にネットワーク帯域幅をプロビジョニングできます。 次に、ワークロードが対応するプール用に予約されている使用可能な帯域幅にアクセスできるようにします。 これは、基本的に帯域幅を分離し、あるトラフィックタイプが他のワークロードから過剰な帯域幅を消費するのを防ぎます。 VMまたはプールが使用可能なすべての共有を使用しない場合、その物理NIC上の他のワークロードで使用されていない帯域幅が使用できます。 NetIOCは、10 GbE以上のような高帯域幅のNICで、多くのVMが限られた数の物理NICを共有する場合に最も役立ちます。

 

仮想化にハードウェアサポートを使用する

Intel Virtualization Technology（VT）およびAdvanced Micro Devices Virtualization（AMD-V）コマンドセットを使用すると、ハイパーバイザーはハードウェアにアクセスして仮想化のパフォーマンスを向上させることができます。しかし、ハイパーバイザーは、ゲストOSがハードウェアに直接アクセスできるように、より一般的なエミュレーションに頼るのではなく、物理NICへの直接アクセスを含む、後のIntel VT for Directed I / OおよびAMD I / O Virtualization Technologyコマンドセットを多く使用しています。たとえば、VMwareはこのDirectPath I / Oにダビングします。ネットワークスループットにはわずかなメリットしかありませんが、ネットワーク負荷の高いワークロードに必要なCPUオーバーヘッドは少なくなります。

この技術は、スナップショット、ライブマイグレーションなどのハイパーバイザー機能の全範囲で常に互換性があるわけではありません。したがって、CPU使用率とLANスループットに対するこの技術の影響と、重要なハイパーバイザ機能セットとの互換性をテストして評価することが重要です。より一般的で確立されたパフォーマンス強化は、多くの場合、VMゲストがハードウェアに直接アクセスできるようにするシングルルートI / Oの仮想化です。

 

他のVMネットワークパフォーマンス機能を評価する

ITリーダーは、VMネットワーキングのパフォーマンスを向上させるために設計された他のテクノロジの影響をテストして評価する価値があります。 1つの例には、着信ネットワークトラフィックを複数のCPUにまたがって並列処理することを可能にする受信側スケーリングが含まれます。これにより、ネットワークのスループットが向上することがありますもう1つの例には、仮想ネットワーク割り込み統合が含まれます。これにより、CPUに割り込みを送信する前にネットワークタスクを収集することにより、ネットワークアクティビティから生成される割り込みの数が減ります。この効果は、パケットが割り込みが生成されるまでに長時間待たなければならないため、ネットワークのレイテンシをわずかに増加させる可能性があります。トラフィックはCPUが処理するまでに長く待たなければなりませんが、ネットワークのCPU負荷が低下するため、これらの機能は、ワークロードまたはVMネットワークのパフォーマンスに役立ちますが、スナップショットなどの重要な機能との間に互換性の問題を引き起こす可能性があります。したがって、任意のネットワーク機能を呼び出す前に客観的なパフォーマンステストを行う必要があります。

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