この「適切なVM」「適切な量」「適切なタイミング」を実現するプロセスは、サーバの仮想化が第3フェーズを迎えた今、ますます重要になってきた。第3フェーズとは、「要求の厳しいミッションクリティカルなアプリケーションの仮想化」である。仮想化の第1フェーズは主として「テストと開発用のサーバ」に関連したものだ。第2フェーズは、「優先度が低く需要が少ないサーバの仮想化」だ。第1フェーズと第2フェーズでは、全てのVMに対して、割り込み／均等配分型の単純なI/O方式を適用しても問題はなかった。

　しかし、高いパフォーマンスを要求するミッションクリティカルなアプリケーションの仮想化の進展に伴い、各VMを平等に扱い、I/Oを複数のVMで単純に共有するわけにはいかなくなった。一部のVMには高レベルのサービスを保証する必要があるが、割り込みはCPUの利用率に悪影響を与える。このため予測可能性は、仮想環境への業務アプリケーションの移行の成否を大きく左右する要素となる。

　ミッションクリティカルなワークロードのI/Oを予測可能にする方法の1つは、「VMごとに1個のNICまたはHBAを組み込み、それぞれのインタフェースカードをミッションクリティカルなVMに固定化する」というやり方だ。この方法は有効だが、費用効果とスペースの有効利用の面で難があるのみならず、各ホスト上で動作可能なVMの数が制限されるという問題がある。

　もう1つの方法は、「利用可能なストレージとネットワーク帯域を余分にプロビジョニングすることで、ホストがサポートするさまざまなVMのパフォーマンス要求を全て処理するのに十分なI/Oをホスト側で提供する」方法だ。しかし、このアプローチも費用効果と効率性に優れているとはいえない。ほとんどのVMは、最大のI/Oパフォーマンスを常に必要としているわけではないからだ。また、ハイパーバイザーは利用可能な帯域を共有するために割り込み方式のラウンドロビン（順繰り）型キューイングスキームを利用することになるが、これは効率にロスが生じる。

ネットワークアダプターに組み込む仮想I/O

　ネットワークアダプターレベルでI/Oを仮想化する製品は、米Brocade Communications Systems、米Emulex、米QLogicなどの企業が提供している。この方式のメリットは、多数のVMが共有するためにプロビジョニングする高速アダプターの数が少なくて済み、しかもミッションクリティカルなVMアプリケーションには適切なサービスレベルを保証できることだ（関連記事：互換性のないストレージドライバによるWindowsクラッシュ）。例えば、仮想I/Oに対応した10GbEネットワークアダプターは、複数の仮想アダプターに分割できる他、あらかじめ指定したグループのVMにパーセント単位で帯域を割り当てられる。

　この方式では、例えば、1個の10GbE仮想カードを10個の1GbE仮想カードに分割できる。これらの仮想カードの1つをVMの移行作業用に割り当て、一部のVMについては、保証されたパフォーマンスレベルを必要とする特定のVM専用にして、残りの「カード」をその他のVM全体で共有するプールとして集約できる。

　これらは全てハードウェア上で行われるため、ハイパーバイザーに掛かる負荷は大幅に減少し、その分のCPUリソースをホストに戻せる。言い換えれば、CPUコアは、I/Oの共有を管理するための割り込み要求から解放されるということだ。仮想I/O自体がVMの高密度化を可能にするだけでなく、その密度をサポートするための処理パワーをCPUに返すのだ。