低レイテンシ技術に注目
ネットワーク効率化に効果あり、「Windows Server 2012 R2」の3つの新機能
Windows Serverの最新版には、トラフィック効率の向上を目指す管理者が検討すべき新機能が用意されている。
ネットワークを流れるトラフィックやデータの種類が急増する中、アプリケーションのパフォーマンスや良好なユーザーエクスペリエンスレベルを維持するため、ITプランナーや管理者はトラフィック効率を高める新しい方法を見つけなければならなくなっている。最新のネットワークアダプターは、「Windows Server 2012 R2」のようなOSとともに使用したとき、この目的を達成するための機能を提供する。
ほとんどの新技術と同様に、ネットワークパフォーマンスを向上させる新技術の展開と管理には体系的に取り組む必要がある。多くの場合、管理されたラボ環境で試すことから始めなければならない。
カーネルモードリモートDMA(kRDMA)
「Direct Memory Access(DMA)」は、メモリ上のある場所から別の場所へのデータ移動を、OSや上位ソフトウェアスタックの介在を大幅に減らして行う、古くからある仕組みだ。ソフトウェアへの依存が低いことは、ネットワーク効率にも大きな影響を与える。ネットワークデバイスに「リモートDMA(RDMA)」技術を導入すれば、2台のサーバ間で両システムのソフトウェアスタックの関与を最小限に抑えながらデータを直接移動できる。NIC(ネットワークインタフェースカード)ハードウェアがデータ転送を内部的に処理するからだ。
Windows Server 2012 R2のカーネルでは、この最新のDMAで使用される軽量DMAコードが提供されている。この「カーネルモードリモートDMA(kRDMA)」により、アプリケーションがコンピュータのネットワークハードウェアとほぼ直接やりとりすることで、ワークロードパフォーマンスの向上と低レイテンシ化が実現される。RDMA機能はネットワークアダプターに新しく追加された機能で、利用するにはこの機能のサポートが明示されているNICが必要になる。こうしたNICは、「RDMA対応NIC」や「RNIC」と呼ばれることもある。
Receive Segment Coalescing(RSC)
従来のNICが各パケットを受信するとCPUに割り込みが掛かり、データセグメントからフレームを取り除き、データセグメントをバッファに移動する処理が要求される。CPUは各データを解析し、そのデータを必要とするソフトウェアスタックの上位にあるアプリケーションに渡さなければならない。この方式はきちんと機能するが、CPUの負担が大きい。特に、受信負荷が高いネットワークアプリケーションではそれが顕著だ。そのためにサーバのスケーラビリティが制限される恐れがある。
「Receive Segment Coalescing(RSC)」は、Windows Server 2012 R2がサポートするオフロード技術の一種。NICを使って各受信パケットからデータを取り出し、受信されたセグメントを1つの大きなパケットに結合する。さらにNICは、結合されたパケットをアプリケーションに送信する。これにより受信側で必要なCPU割り込みが大幅に少なくなり、CPUがより生産的なタスクを実行し、サーバのスケーラビリティ向上を支援することが可能になる。
RSCを利用するには、RSC対応のネットワークアダプターカードが必要になる。仮想環境では、NICは「シングルルートI/O仮想化(SR-IOV)」もサポートしなければならない。残念ながらRSCは、IPsec(Internet Protocol Security)で暗号化されたトラフィックやTCP(Transmission Control Protocol)以外のプロトコルは扱えない。
なお、RSCは受信側のネットワークトラフィックをサポートするように設計されているため、送信ネットワークトラフィックでは機能しない。また、送信負荷が高いWebサーバなどのアプリケーションにも効果がない。しかし、LSO(Large Send Offload)のような補完的な技術を利用すれば、サーバの送信ネットワークトラフィックの効率を高めることができる。
TCPループバック最適化
TCPは冗長性を備えており、送信ポイントと受信ポイント間のハンドシェイクに大きく依存して適切な通信を確保する。ネットワークアプリケーションはTCPを使ってオープンネットワークで通信を行い、多くのアプリケーションはTCPループバックも使って、同一サーバ上におけるプロセス間の通信の信頼性を確保する。この通信は「プロセス間通信(IPC:InterProcess Communication)」と呼ばれる。TCPのメリットは大きいが、そうしたハンドシェイクは、エンタープライズアプリケーションのレイテンシを増加させ、パフォーマンスを制限することがある。アプリケーションが同一サーバ上の他のプロセスと相互運用される場合は特にそうだ。
Windows Server 2012 R2は、ハンドシェイクに必要なパスを短縮するように設計されたTCPループバック最適化機能を提供する。通常、TCPループバックはアプリケーション層からTCP層、さらにIP(Internet Protocol)層に至り、そこからさかのぼって戻るというパスをたどる必要がある。最適化されたパスでは、処理の負荷が高い場合があるIP層が省略される。ハンドシェイクが行われることに変わりはないが、パスの短縮はレイテンシの低減とアプリケーションパフォーマンスの向上につながる。最適化はコネクション単位(ソケット単位)で実現される。仮想化はサポートされているが、仮想マシン(VM)間の最適化はサポートされていない。このため、同一サーバ上の2台のVM間の通信を高速化することはできない。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
この記事の著者
関連記事
新着ホワイトペーパー PR
-
事例
[日本オラクル株式会社] ピンチをチャンスに変えたEPR製品は? 先行企業の導入事例3選 -
技術文書・技術解説
[日本オラクル株式会社] 無自覚なリスク 秘伝Excelファイルが監査の壁、不正・ミスの温床となる理由 -
製品資料
[日本オラクル株式会社] 戦略的経理の第一歩 失敗のない「脱Excel」を実現する秘訣とは? -
技術文書・技術解説
[日本オラクル株式会社] いまさら聞けないオンプレERPとクラウドERPの違い 最適な製品をどう見極める? -
事例
[株式会社ビザスク] 連結売上高が約2倍に成長、富士フイルムが実践した新規事業創出の戦略とは?
こんなメディアも見られています
TechTargetジャパンに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
ベンダーコンテンツ PR
From Informa TechTarget
SpecialPR
アクセスランキング
-
1
損保ジャパンはなぜ「COBOL」を捨てなかったのか? 脱メインフレームの真相
-
2
なぜ「全社配布Copilot」は使われないのか? 失敗に学ぶAI定着
-
3
「0.3秒のスピード顔認証」の入退室管理が社員に好評 事例に学ぶオフィス改革
-
4
「ノートPC派」は損をしている? Dellと考える“自作PC”のメリット
-
5
エンジニアの生産性はどう測る? マネジメントに不可欠な可視化の実現方法とは
-
6
慶應義塾が「Notion」を選んだ理由 AI導入の盲点になる“情報のサイロ化”
-
7
LINEヤフーはなぜ「社内の管理者」すら信用しないインフラを作ったのか
-
8
1200万円のSaaS導入を回避 スギ薬局「運用費10万円」のAIエージェント構築術
-
9
「また同じ説明か」 消費者の半数が離脱するAIチャットbotの“記憶喪失”
-
10
IT製品の導入に関するアンケート「PC&デバイス」編
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
不審メールの経路や見せ方に変化? 2026年夏の3事例から見えた動向と対処方法
-
2
DX/AI投資の壁を突破、現代の最高財務責任者が直面する課題と克服のヒント
-
3
「オンプレミス回帰」せざるを得ない“合理的な理由”
-
4
LLMが兵器化? 元FBI高官が鳴らす警鐘とセキュリティツール統合のポイント
-
5
システムの保守がモダン化を阻む? 「変えない判断」から脱却する方法とは
-
6
生成AIを開発に導入しても効果が見えない? 実証実験で分かった成果と課題
-
7
経産省DX指針から読み解く、受発注業務デジタル化ロードマップ
-
8
“あのファイル転送”で暗躍するノーウェアランサム
-
9
Microsoft 365を安全に運用 うっかりミスやサイバー攻撃に備えるデータ保護術
-
10
HDDを使わない「SSDオンリー」が無謀なのはなぜ?
TechTargetジャパン SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechTargetジャパンをフォロー