2012年11月02日 08時00分 UPDATE
特集/連載

「ストレージI/Oの仮想化」用語集(前)インフラ全体で仮想I/O管理を共通化できる「スイッチによるI/O仮想化」

ストレージI/Oの仮想化手法の1つである「スイッチによるI/Oの仮想化」は、ネットワーク全体で特定のVMに対して一定レベルのパフォーマンスを保証でき、さらに故障時の可用性対策にも有効だ。

[George Crump,TechTarget]

「ストレージI/Oの仮想化」関連用語を理解

 仮想サーバと仮想デスクトップが普及したことで、ストレージへのI/O要求がさらに高まった。その解決策として「仮想I/O」に注目が集まっている(関連記事:煩わしいI/O管理からCPUを解放するネットワークの仮想化手法)。これから2回にわたり、ストレージI/Oの仮想化を実現する方法を解説していく。

 まずは、ストレージI/Oの仮想化に関連する重要な用語を解説しよう。I/O仮想化を検討する上では、知っておく必要があるものばかりだ。

押さえておきたい「ストレージI/Oの仮想化」関連用語
用語 意味
コンバージドネットワークアダプター(CNA) イーサネットネットワークインタフェースカード(NIC)とファイバーチャネルホストバスアダプター(HBA)の機能を組み合わせたアダプター
Fibre Channel over Ethernet(FCoE) ファイバーチャネルをイーサネットネットワーク上で動作させるストレージプロトコル
NICパーティショニング(NICP) ネットワークインタフェースデバイスを論理的に分割し、複数の仮想サーバで利用できるようにする技術。QLogicが開発
PCI-SIG I/O Virtualization(IOV) PCI Express(PCIe)ベースのデバイスを共有するための規格を開発するPCI分科会
シングルルートI/O Virtualization(SR-IOV) 1台のコンピュータ内でPCIeデバイスを共有するためのPCI-SIG規格

マルチルートI/O Virtualization(MR-IOV):複数のコンピュータ(ブレードシステムなど)でPCIeデバイスを共有するためのPCI-SIG規格


 これらの仮想I/Oカードで登場しつつあるもう1つの機能として、「仮想スイッチをカード上に作成する」機能がある。これは特に仮想化サーバ環境で役立つ機能であり、サーバから送出されるネットワークトラフィックを大幅に減少させる効果がある。この機能を使えば、同じホスト上で動作する2個のVMが互いに直接通信することが可能になる(これは極めて一般的な要求だ)。仮想スイッチは、このトラフィックをわざわざ物理スイッチに送らず、ローカルトラフィックを物理ホストの内側に隔離する。これもホスト内部のVMのパフォーマンスと全体的なネットワーク効率の向上につながる。

 また、I/O仮想化を提供できるネットワークアダプターは、使用するストレージプロトコルの種類を仮想化する機能を備えている。例えば、FCやFCoE、10GbE、iSCSIをサポートするカードもある。仮想I/Oアダプターには、サーバあるいはVMの動作を中断せずにポートの設定を変更する機能も求められる。現在、一部のアダプターでは再起動が必要だが、それもいずれ改善されるだろう。

インフラレベルの仮想I/O

 I/Oを仮想化できるもう1つの場所が「インフラそのもの」である。このインフラ仮想化は、仮想化されたネットワークアダプターと組み合わせることができる他、単独で運用することも可能だ。インフラレベルのI/O仮想化には、2つのタイプが存在する。1つは「スイッチインフラの仮想化」で、これは基本的にアダプターにおいて仮想I/Oを拡張するという手法だ。もう1つは、「広範なI/O仮想化を実現するゲートウェイ型装置を使用する」方式で、基本的には専用I/Oファブリック(一般的にはI/Oゲートウェイと呼ばれる)である。

スイッチレベルの仮想I/O

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