S m a r t S t a c k リ フ ァ レンス ア ー キテ ク チャ ー ニンブルストレージSmartStack TM CiscoおよびVMwareと連携した デスクトップとサーバーの仮想化 デスクトップの仮想化と、仮想化されたビジネスクリティカルアプリケーションを、単一の統 合型インフラストラクチャー上で統合 目次 リファレンスアーキテクチャー .................................................................... 5 主な知見の概要 .................................................................................. 6 ビジネス価値 .................................................................................... 6 ソリューション概要 .............................................................................. 7 事前テストおよび検証済みの統合インフラストラクチャー .......................................... 7 メリット ....................................................................................... 12 アーキテクチャーと設計 ......................................................................... 12 VMWARE VSPHERE、CISCO UCS、ニンブルストレージ ................................................... ビジネスクリティカルアプリケーションの仮想化 ................................................. 可用性 .................................................................................... パフォーマンスの最適化 .................................................................... データ保護 ................................................................................ 運用管理 .................................................................................. モジュール式仮想デスクトップインフラストラクチャー ........................................... Cisco UCS B-Seriesブレードサーバー ......................................................... VMware vSphere ............................................................................ VMware Horizon View ....................................................................... VMware View Planner ....................................................................... ニンブルストレージCSシリーズ............................................................... 12 13 14 17 22 25 31 32 32 33 33 33 ソリューションの検証 ........................................................................... 34 サーバー:Cisco UCS ....................................................................... 34 ストレージ:ニンブルストレージCSシリーズ ................................................... 37 VDI:VMware ............................................................................... 38 テスト方法 ..................................................................................... 39 結論 ........................................................................................... 42 付録A:BOM ..................................................................................... 43 付録B:500ユーザーのビジネスクリティカルアプリケーション環境の検証 .............................. 44 リソース利用 ................................................................................. 48 付録C:ストレージパフォーマンス ................................................................ 52 ブートストーム ............................................................................... 52 定常状態 ..................................................................................... 52 付録D:HORIZON VIEWプールの詳細 ................................................................ 54 付録E:VDIプラニングとサイジングに関する質問 ................................................... 57 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 2 図の一覧 図1 - 統合インフラストラクチャーリファレンスアーキテクチャー..................................... 5 図2 - 高レベルの物理トポロジー ................................................................. 13 図3 - 高レベルの論理トポロジー ................................................................. 13 図4 - UCSの可用性–キーポイント ................................................................. 14 図5 - 冗長化ネットワーク ....................................................................... 15 図6 - 自動ネットワークフェイルオーバー ......................................................... 15 図7 - ストレージMPIO – ラウンドロビンパス選択 .................................................. 16 図8 - ESXiストレージデバイス設定 ............................................................... 16 図9 - ハイパーバイザーHA ....................................................................... 17 図10 - 仮想ネットワークの分離 .................................................................. 17 図11 - 最適化の場所 ............................................................................ 18 図12 - iSCSIストレージサブネット ............................................................... 18 図13 - インフラストラクチャー固有のボリューム割り当て........................................... 19 図14 - アプリケーション固有のボリューム割り当て ................................................ 19 図15 - アプリケーションを意識したパフォーマンスポリシー......................................... 19 図16 - vmkernelネットワークアロケーション - vSwitch ............................................ 20 図17 - vmkernelネットワークアロケーション - 詳細 ............................................... 21 図18 - VMプロパティ - Exchange ................................................................. 21 図19 - VMプロパティ - SQL Server ............................................................... 22 図20 - VMプロパティ - SharePoint ............................................................... 22 図21 - UCSMのバックアップ ...................................................................... 24 図22 - ニンブルボリュームコレクションの保護スキーム ............................................ 24 図23 - ニンブルストレージスナップショットの同期 - Exchange...................................... 24 図24 - ニンブルストレージスナップショットの同期 - SQL Server.................................... 25 図25 - UCS vNICの割り当て ...................................................................... 25 図26 - ニンブルからのiSCSIブート ............................................................... 26 図27 - vCenterストレージ統合 ................................................................... 26 図28 - vCenter Operations Manager .............................................................. 27 図29 - vCOps - アプリケーション ................................................................ 27 図30 - vCOps健全性 ............................................................................. 28 図31 - InfoSight Wellness Overview(健全性概要) ............................................... 28 図32 - InfoSight Capacity Usage(容量使用状況) ................................................ 29 図33 - InfoSight Performance View(パフォーマンスビュー)....................................... 29 図34 - InfoSight Protection Coverage View(保護対象ビュー)..................................... 30 図35 - InfoSight Executive Dashboard(エグゼクティブダッシュボード) ............................ 31 図36 - UCSファブリックインターコネクト – アプライアンスポートVLAN接続 ........................... 34 図37 - UCSアプライアンスポート設定 ............................................................. 35 図38 - Cisco UCSブレードサーバーvNIC構成 ....................................................... 35 図39 - VMwareネットワーク構成 .................................................................. 36 図40 - VMware iSCSIポート1構成の詳細 ........................................................... 36 図41 - VMware iSCSIポート2構成の詳細 ........................................................... 37 図42 - VMwareデスクトップ仮想マシンネットワーク構成の詳細....................................... 37 図43 - ニンブルストレージiSCSIイニシエーター設定 ............................................... 38 図44 - ニンブルストレージのボリューム管理 ...................................................... 38 図45 - VDIクラスター設定– vCenter組織 .......................................................... 39 図46 - VMware View Planner作業および実行プロファイル ........................................... 40 図47 - ニンブルストレージのパフォーマンス - 日表示 ............................................. 41 図48 - Cisco UCSブレード - 定常状態作業 - CPU使用状況........................................... 42 図49 - ビジネスクリティカルアプリケーション .................................................... 44 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 3 図50 図51 図52 図53 図54 図55 図56 図57 図58 図59 図60 図61 図62 図63 図64 図65 図66 図67 図68 - Exchange 2010アーキテクチャー ........................................................... Exchange 2010の詳細設定 ................................................................. SQLとSharePointデータベースアーキテクチャー ............................................. Exchange LoadGenの結果 .................................................................. DVDStore実行結果 ........................................................................ SharePointページの例1 ................................................................... SharePointページの例2 ................................................................... ESXiサーバー1のリソース利用 ............................................................. ESXiサーバー2のリソース利用 ............................................................. Exchange DAGノード1のリソース利用 ....................................................... Exchange DAGノード2のリソース利用 ....................................................... DVDStoreおよびSharePointデータベースにサービスを提供するSQL DBのリソース利用 ............. ニンブルストレージCS220GアレイIOPSおよびレイテンシーチャート ............................. ブートストームのストレージパフォーマンス ................................................ 組み合わせた稼働日のストレージパフォーマンス ............................................ VMware Horizon Viewプール構成 ........................................................... Viewプールストレージ構成– プール1 ....................................................... Viewプールストレージ構成 プール2 ........................................................ VMware Horizon View高度なストレージ設定 ................................................. ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 44 45 45 47 47 48 48 49 49 50 50 51 51 52 53 54 54 55 55 4 リファレンスアーキテクチャー この文書では、仮想化デスクトップインフラストラクチャー(VDI)のためのニンブルストレージ SmartStackTMリファレンスアーキテクチャーについて解説します。この仮想化デスクトップイン フラストラクチャー(VDI)は、VMware Horizon Viewと、Exchange、SQL Server、Share Point等 の仮想化されたMicrosoftのビジネスクリティカルアプリケーション(BCA)に基づいています。 VMware vSphereは、VDIならびにビジネスクリティカルアプリケーションのハイパーバイザーと して機能します。ハードウェアソリューションには、Cisco UCS® Bシリーズブレードサーバー およびニンブルストレージCSシリーズストレージアプライアンスを使用しています。 この文書では、ビジネスクリティカルアプリケーションをSmartStackに仮想化するための設計 のベストプラクティスを中心に説明し、ニンブルストレージ、VMware、およびCiscoの共同認証 の内容を紹介します。ニンブルストレージSmartStackTMの詳細をお知りになりたい場合は、営業 担当者または弊社ウェブサイトのリンクから資料をご覧いただけます。 リファレンスアーキテクチャーの目的は、実績のあるクラス最高の技術を使用する検証済みの モジュール式アーキテクチャーを提供して、アプリケーションやデスクトップソフトウェア、 ハイパーバイザー、コンピューティング、ネットワーキング、およびストレージエレメントを 含む完全なサーバーおよびデスクトップの仮想化ソリューションを作成することです。このリ ファレンスアーキテクチャーは、迅速な導入、効率改善、リスクの削減により、ITデータセン ターの変革を促進します。 仮想化ソリューションに対して適切なストレージソリューションを選択することは、仮想デス クトップインフラストラクチャー(VDI)および仮想化されたビジネスアプリケーションなど、異 なる作業を組み合わせる場合には特に重要なステップです。VMware View PlannerおよびMicroso ft固有の負荷テストツールなど、パートナーより提供されるツールを使用して、ソリューショ ンの実際の稼働状況についてより詳細な情報を提供し、ご使用の環境に適したネットワークお よびストレージ設定を評価および計画できます。 ニンブルストレージはこのアプローチを使用して、500ユーザー規模のサーバーアプリケーショ ンとデスクトップを、単独の3ラックユニット(3RU)で、フラッシュを最適化したニンブルスト レージシステム上に実現しました。本文書ではこの設定について説明します。 図1 - 統合インフラストラクチャーリファレンスアーキテクチャー ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 5 このリファレンスアーキテクチャーは、設定とテストの内容を理解するためのハイレベルのガ イドを目的としており、このソリューションまたはその他のソリューションの導入と設定の包 括的なガイドを目的としたものではありません。 主な知見の概要 高密度:Cisco Unified Computing System™ (Cisco UCS)とニンブルストレージハード ウェアをVMware vSphereおよびVMware Horizon Viewソフトウェアと組み合わせること により、ブレードおよびシャーシあたりのユーザー密度の高い仮想デスクトップ配信シ ステムを作成できます。 システム負荷の統合:Cisco UCSおよびニンブルストレージアレイで構成される統合イ ンフラストラクチャースタックでは、デスクトップとサーバーの仮想化のために独立し たインフラストラクチャーサイロが不要になるため、完全に仮想化されたデータセンタ ーの導入と管理が簡潔になります。 簡素化:Ciscoは、新しいCisco UCS Managerソフトウェアで業界をリードし続けていま す。このソフトウェアにより、スケーリングとメンテナンスが容易になり、一貫性を保 証しやすくなります。 パフォーマンス:Cisco 10-Gbpsユニファイドファブリックは、より困難なアクセス負 荷のテストをとおして、卓越したユーザー応答時間を維持し、第2世代のCisco UCS 620 0シリーズファブリックインターコネクトでも認証されています。 スケーラビリティ:エントリーレベルのニンブルストレージCS シリーズストレージア レイ上で、500ユーザーまでの仮想デスクトップとアプリケーションサポートを実行で きます。 ビジネス価値 組織がサーバーとデスクトップの仮想化を進めるにつれて、組織のニーズに応えるために、仮 想化されたビジネスクリティカルアプリケーションやデスクトップ仮想化が要求するパフォー マンス要件に、ITインフラストラクチャーが対応できないことが増えてきました。しかし、適 切に設計され徹底的にテストされたサーバーとデスクトップの仮想化ソリューションにより、 企業はPC後の時代に戦略的に対応できるようになります。 同時に、作業負荷を単一の統合型イ ンフラストラクチャースタックに配備することにより、 管理の簡素化とコスト削減も実現でき ます。 企業は仮想サーバーとデスクトップ環境を展開するために、スケーラブルで可用性が高いイン フラストラクチャーを必要としています。仮想デスクトップソリューションの設計を支援する 新しい技術が利用可能ですが、投資を最大限に生かし、サービスレベルアグリーメント(SLA)を 維持し、総所有コスト(TCO)を削減するためには、これらの技術の使用方法を理解しておく必要 があります。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 6 このソリューションは、一般的な顧客サーバーおよびデスクトップ仮想化環境の例を示し、こ の環境のパフォーマンス、スケーラビリティ、および機能を検証します。お客様は以下を実現 できます。 通常もっともリスクの高い環境である、グローバルなモバイルデスクトップ環境の管理 とセキュリティーの改善。 より一貫した環境を使用することによる、エンドユーザー生産性の改善。 データセンターに統合される環境による、管理の簡素化。 SLAおよびコンプライアンスイニシアチブのレベル維持を強化。 運用とメンテナンスのコスト削減。 ソリューション概要 このソリューションは、Cisco UCS、ニンブルストレージ、およびVMware vSphereを使用して仮 想デスクトップインフラストラクチャーおよび仮想化されたビジネスクリティカルアプリケー ションのためのリソースを提供します。仮想デスクトップインフラストラクチャーは、VMware Horizon View Composerが割り当てたMicrosoft Windows 7仮想デスクトップのVMware Horizon V iew環境の上に構築されています。アプリケーションはExchange、SQL Server、およびSharePoin tのMicrosoft固有のアプリケーションで構築されます。 サーバーインフラストラクチャーは、アプリケーションとデスクトップのシステム負荷の両方 を処理するようなサイズにしなければならないため、VMware環境のためのサーバー、ネットワ ーキング、およびストレージ基盤の計画と設計は非常に重要なステップです。このシステム負 荷は、密度と規模の点で負荷を処理する必要があります。このインフラストラクチャーは、デ ータトラフィックのバーストを処理できるように配備され、共有ストレージは、ビジネスアワ ーに発生するI/Oトラフィックの大規模なバーストを吸収できなければなりません。 このタイプの仮想化インフラストラクチャーで、コスト効率よく予測通りの性能を提供するた めには、ソリューションには以下の機能が必要です。 サーバーあたり高密度の仮想デスクトップのサポート 仮想デスクトップ数の増加に伴いリニアな拡張性 選択されたアプリケーションのユーザーアクセス負荷のサポート クラスタリング、プロビジョニング、およびストレージ相互接続ネットワークのための 低いレイテンシーと高い帯域幅の提供 迅速な応答時間を維持しながら、クライアントからのピークI/O負荷を処理 事前テストおよび検証済みの統合インフラストラクチャー Ciscoの仮想化ソリューションは、エンドツーエンドの配備において非常に重要な要素、すなわ ちエンドユーザー、ネットワーク、およびデータセンターを統合します。Ciscoのアーキテクチ ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 7 ャーの利点を利用して、エンドポイントデバイスの多様性をサポートし、徹底したセキュリテ ィーとポリシー管理を各仮想デスクトップに拡張し、新しい革新的な仮想化に最適化されたス テートレスサーバーコンピューティングモデル(Cisco UCS)を使用するソリューションを提供し ます。 基本コンポーネント Cisco UCSのコンピューティングプラットフォームには、以下が含まれます。 o Cisco UCS 6200シリーズファブリックインターコネクト o Cisco UCS 2200シリーズファブリックエクステンダ o Cisco UCS 5108ブレードサーバーシャーシ o Cisco UCS Bシリーズブレードサーバー(アプリケーションおよび仮想デスクト ップのホスティング用) ハイパーバイザー:VMware vSphere 仮想デスクトップコネクションブローカー:VMware Horizon View Microsoftのビジネスクリティカルアプリケーション: o Exchange o SQL Server o SharePoint ニンブルCSシリーズを使用するストレージプラットフォーム Ciscoユニファイドコンピューティングシステム Cisco UCSは、業界標準のx86アーキテクチャーブレードとラックサーバー、ネットワーキング とストレージアクセスを単一のシステムに組み合わせた、初めて真に統合されたデータセンタ ープラットフォームです。このプラットフォームの革新的な点には、標準ベースのユニファイ ドネットワークファブリック、Cisco仮想インターフェースカード(VIC)のサポート、およびCis co拡張メモリテクノロジーがあります。このシステムはワイヤーワンスアーキテクチャーを使 用して、自己認識と自己統合機能を持つインテリジェントなインフラストラクチャーにより、 コンポーネントをシステムに組み立てるという、手動では時間がかかりエラーを生みがちな作 業を排除できます。 Cisco UCS Bシリーズブレードサーバーは、2ソケットおよび4ソケットのサーバーの包括的なラ インを提供し、世界記録を樹立した性能を様々なシステム負荷に対して提供します。これらの サーバーはIntel® Xeon®プロセッサE7およびE5製品ファミリーに基づき、仮想化アプリケーシ ョンおよび非仮想化アプリケーションに最適です。これらのサーバーには以下のような利点が あります。 統合ネットワークファブリックと統合システム管理により、設備投資および運用コスト を削減。 パフォーマンス、多様な機能、および密度を妥協することなく達成。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 8 仮想化環境でも非仮想化環境でも、IT/ウェブインフラストラクチャーや分散データベ ースなどの多様なシステム負荷に対応。 仮想化環境でも非仮想化環境でも、ジャストインタイムのプロビジョニングとモバイル のサポートにより、ITスタッフの生産性とビジネスの敏捷さを促進。 Ciscoは、最高のデスクトップ仮想化データセンターインフラストラクチャーを提供するために、 簡素化、セキュリティー、およびスケーラビリティという3つの主要な要素を重視しています。 ソフトウェアは、プラットフォームのモジュール性と合わせて、簡単で安全、かつスケーラブ ルなデスクトップ仮想化プラットフォームを提供します。 簡素化 o サーバーあたりの仮想デスクトップの密度 o 統合管理によりプラットフォーム共通のビューを提供 o 事前定義済みで検証済みのインフラストラクチャー セキュリティー o 仮想デスクトップに適したアクセスと管理ポリシー o 仮想デスクトップに適したネットワーキングとオンデマンドのプロビジョニン グ o LANおよびWANにわたるセグメント化とネットワークセキュリティーポリシー スケーラビリティ o 単一のドメインで数千のデスクトップまでリニアにスケールアップ可能 o サービスプロファイルを通した迅速なデスクトッププロビジョニング o 仮想デスクトップおよびマルチメディア提供のためのレイテンシーが低く高帯 域幅のネットワーク デスクトップ仮想化のための簡単で安全、かつスケーラブルなCiscoデータセンターインフラス トラクチャーソリューションにより、時間とコストを削減します。業界最高のサーバーあたり の仮想デスクトップ密度により、必要なサーバー数が削減でき、設備投資(CapEx)と運用コスト (OpEx)をともに削減できるため、資本回収を促進し継続的な節約(投資利益率[ROI]の改善とTC Oの低減)が可能になります。Cisco UCSアーキテクチャーとユニファイドファブリックの使用 により、サーバーあたりのケーブル数や必要なポートが尐ないため、このソリューションは、 ネットワークインフラストラクチャーのコストも非常に低くなっています。 デスクトップ仮想化のためのCisco UCSの導入は簡潔で、実稼働までの時間を加速しビジネスア ジリティを促進します。ITスタッフとエンドユーザーはより速く生産性を改善でき、仮想デス クトップを必要なときに必要な場所に配備するだけで新しいビジネスチャンスに対応できます。 高性能なCiscoシステムとネットワークにより、ローカル環境に近いエンドユーザーの操作性が 得られ、ユーザーはいつでもどこでも、高い生産性を実現できます。 VMware vSphere VMware vSphereは、市場をリードする仮想化プラットフォームで、全世界の数千ものIT環境で 使用されています。VMware vSphereは、CPU、RAM、ハードディスク、およびネットワークコント ローラーを仮想化することにより、コンピューターの物理的リソースを変革します。この変革 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 9 により、物理コンピューターと同様に、隔離されカプセル化されたオペレーティングシステム とアプリケーションを実行する、完全な機能の仮想デスクトップが作成できます。 VMware vSphereの高可用性機能は、VMware Distributed Resources Scheduler(DRS)およびvMoti onと組み合わせることにより、お客様の使用にほとんど影響を与えずに、1つのVMware vSphere サーバーから別のサーバーへの仮想デスクトップのトランスペアレントな移行が可能になりま す。 このリファレンスアーキテクチャーはVMware vSphere Enterprise Plusエディションを使用して デスクトップの仮想化を導入します。これにより、VMware vSphereのすべての機能が提供され、 お客様はすべてのデスクトップ作業でスケーラビリティ、高可用性、および最適なパフォーマ ンスを実現できます。 Horizon View VMware Horizon Viewは、ITの管理と制御を簡潔にし、デバイスとネットワークに関して高忠実 度のエンドユーザーエクスペリエンスを提供する、デスクトップ仮想化ソリューションです。V Mware Horizon Viewソリューションは、デスクトップ環境の集中化により、IT部門によるデスク トップとアプリケーション管理の自動化、コスト削減、データセキュリティーの強化を支援し ます。この集中化により、エンドユーザーの自由度が向上し、IT部門の管理が容易になります。 オペレーティングシステム、アプリケーション、およびユーザーデータを隔離された階層にカ プセル化することにより、IT部門は最新のデスクトップを提供できます。また、ITは、現実世 界での生産性とビジネスアジリティの改善のため、アプリケーション、ユニファイドコミュニ ケーション、および3Dグラフィックスなどの動的で柔軟なデスクトップクラウドサービスを提 供できます。 他のデスクトップ仮想化製品とは異なり、VMware Horizon Viewは、業界をリードする仮想化プ ラットフォームであるVMware vSphereの上に構築され、緊密に統合されているため、お客様は、 VMwareインフラストラクチャーと、高可用性、障害回復、ビジネスの継続性などのエンタープ ライズクラスの機能の価値を拡張できます。VMware Horizon Viewではエンドユーザーエクスペ リエンスとIT管理が大幅に強化されています。注目すべき主な機能は以下の通りです。 VMware Horizon View Storage Accelerator (VSA):ログイン/ブート/AVストーム中のス トレージサブシステムへのストレージI/O操作を削減する、メモリ内のホストベースの 読み込みキャッシュ。 VMware PCoIP最適化コントロール:プロトコルの効率を実現し、IT管理者がユースケー ス、ユーザー、またはネットワーク要件ごとに帯域幅設定を行えるようになり、消費す る帯域幅を最大で75%削減できます。 VMware PCoIP継続性サービス:ネットワークの中断を検出して自動的にセッションを再 接続することにより、ネットワークの信頼性にかかわらずスムーズなエンドユーザーエ クスペリエンスを提供します。 VMware PCoIP拡張サービス:Microsoft Windows Management Instrumentation (WMI)ベ ースのツールを使用して20以上のセッションの統計を収集し、エンドユーザーのサポー ト問題の監視、トレンドの把握、トラブルシューティングができます。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 10 3Dグラフィックス用VMware Horizon Viewメディアサービス:VMware Horizon Viewデス クトップで、Microsoft Windows AeroおよびOffice 2010などの基本的な3Dアプリケー ション、またはOpenGLやDirectXを必要とするアプリケーションを、専用のグラフィッ クスカードやクライアントデバイスなしで実行できるようになります。 統合ユニファイドコミュニケーションのためのVMware Horizon Viewメディアサービ ス: エンドユーザーのために、VoIP(ボイスオーバーIP)とVMware Horizon Viewデス クトップエクスペリエンスを、デスクトップとユニファイドコミュニケーションのパフ ォーマンスを最適化するアーキテクチャーにより統合します。 VMware Horizon View Persona Management(VMware Horizon View Premierエディション のみ):ユーザープロファイルをステートレスのフローティングデスクトップに動的に 関連付けます。IT管理者は、管理しやすいステートレスのフローティングデスクトップ をより多くのユースケースに導入しながら、セッション間でユーザープロファイルを維 持できます。 Android版VMware Horizon View Client:エンドユーザーがAndroidベースのタブレット を使用してVMware Horizon View仮想デスクトップにアクセスできるようになります。 VMware vSphereのサポートには、業界をリードするクラウドインフラストラクチャープラット フォームの最新機能を使用して、高可用性かつスケーラブルで信頼性の高いデスクトップサー ビスを実現します。 ニンブルストレージCSシリーズ ニンブルストレージアレイは、効率を最大化するようにゼロから設計された、業界最初の革新 的なフラッシュストレージです。ニンブルストレージは、特許取得済みのCache Accelerated Se quential Layout(CASL)アーキテクチャーの上に構築され、スケーラブルなパフォーマンス、非 常に高い効率、統合データ保護、および簡単なプッシュボタン管理を提供します。その結果、 お客様はより尐ないストレージ基盤でより多くの作業やバックアップ操作を実行でき、IT部門 は新規プロジェクトに取り組み高い利益を生み出すことができます。CASLは、フラッシュメモ リを読み込みキャッシュとして使用し、書き込みを最適化するデータレイアウトと組み合わせ ることによってアプリケーションを高速化します。インスタントスナップショットのサポート によりバックアップとリストアが容易になり、災害回復のための効率的なレプリケーションと ともにデータ保護機能を提供します。ニンブルストレージの直観的な自動化ツールにより、ス トレージとデータ管理が大幅に簡素化され、運用費用を削減できます。 ニンブルストレージは以下を実現します。 パフォーマンスを促進してスループットとIOPSを改善し、ミリ秒以下のレイテンシーを 実現 ストレージの高効率化により、ストレージの使用領域を30から75パーセント削減 性能、容量、または両方の増強により、変化するアプリケーションのニーズに応じて無 停止で拡張 データ保護と災害回復の統合により、データおよびストレージの可用性を増強 ストレージ管理を簡素化、また日常の運用費用を削減 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 11 メリット 高性能:Cisco UCSを備えたニンブルストレージアレイは、小さな設置面積で、VMware Horizon ViewおよびMicrosoftアプリケーションが提供する包括的な仮想化作業を処理 するために必要な、適応力のある性能を提供します。この性能により、IT部門はアプリ ケーション使用、ブートストームやログインストーム、パッチ操作、および更新時にも 高いユーザーエクスペリエンスを維持できます。 より高度な統合:VMware Horizon Viewは、リンクされたクローンの作成と配備を集中 化することによって、デスクトップのアップグレードという面倒な作業からIT部門を解 放します。この機能は、ニンブルストレージのインライン圧縮およびCisco UCSの高密 度コンピュートとI/O機能を補完します。このジョイントプラットフォームを導入したI T部門は、従来のソリューションと比較して、エンドユーザーエクスペリエンスを务化 させることなくストレージの使用領域を30~75パーセント削減しています。 高可用性:ニンブルストレージとCisco UCSには両方とも、プロアクティブな監視およ びレポート機能に加えて、単一障害点のない冗長化コンポーネントが組み込まれていま す。これらの機能は、効率のよいニンブルストレージスナップショットを起動して瞬時 のバックアップや高速リストア操作を可能にする、VMware vCenterの機能を補完します。 その結果、エンドユーザーの中断が尐なく、ヘルプデスクへのコールも削減できます。 オンデマンドの拡張:IT部門はコンピューティング、ファブリック、ストレージ、およ び仮想化リソースを単一のアーキテクチャーに統合することで、初めは小さく、その後 個別に水平または垂直に拡張していき、数千の仮想デスクトップをサポートできるよう ニーズの増加に合わせて大規模に展開していくことが可能です。 アーキテクチャーと設計 統合型インフラストラクチャーソリューションは、ニンブルストレージに基礎から組み込まれ、 この環境のための唯一のストレージです。Cisco UCSサーバーおよびネットワークは、ファブリ ックインターコネクトの手法のみを使用して接続されています。VMware vSphereはハイパーバ イザープラットフォームを提供しています。このソリューションの概要を以下に説明します。 VMware vSphere、Cisco UCS、ニンブルストレージ 下図は、サーバー、ストレージ、およびネットワークに使用される基本コンポーネントと接続 を示します。単一のニンブルストレージアレイが、アプライアンスポートを使用して、Cisco U CSファブリックインターコネクトのペアを通し、Cisco UCSシャーシに接続されます。VMware In frastructureコンポーネントおよびVMware Horizon Viewデスクトップは、すべてCisco UCSのブ レードで実行されます。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 12 図2 - 高レベルの物理トポロジー AD/DN S/ DH CP M S KM S vCO ps Vie w Pla nne r Virtual Cente r M S S QL Vie w Composer Vie w Conne ct VMware View Infrastructure ... E xcha ng e 2010 E xcha ng e DB Sha rePoint 2013 Sha rePoint DB Business Critical Applications BCA Cluster loa dg e n 125 Microsoft Windows7 Desktops per Cisco B-series balde 500 desktops 4 blades Horizon View Desktops Horizon Cluster 図3 - 高レベルの論理トポロジー ビジネスクリティカルアプリケーションの仮想化 ビジネスクリティカルアプリケーションの仮想化において取り組むべき主な項目は、以下の4 つになります。 可用性 パフォーマンス データ保護 運用管理 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 13 これらについて、次に説明します。 可用性 ビジネスクリティカルアプリケーションを仮想化する場合、インフラストラクチャー全体にハ ードウェアおよびソフトウェアの、すべての階層(コンピュート、ネットワーク、ストレージ、 VMおよびアプリケーション)で単一障害点がないことを保証する必要があります。以下に、設 計上の考慮点を挙げます。 UCS Cisco UCSブレードシャーシは、すべてのコンポーネントが冗長化されている 1台のUCSブレードサーバーに障害が発生した場合のために、2台用意 デュアルUCSファブリックインターコネクトをクラスターとして設定 管理と仮想マシンのトラフィックには、UCSファブリックNICフェイルオーバーを使用 3 VMware vSphere UCS B230 M1/M2 UCS B230 M1/M2 UCS 5108 1 SLOT 1 2 ! A03-D0100SSD-LH >> 100GB SSD SATA ! ! A03-D0100SSD-LH >> Reset ! Console 1 2 ! 100GB SSD SATA A03-D0100SSD-LH >> ! 100GB SSD SATA ! >> A03-D0100SSD-LH Console Reset SLOT 2 100GB SSD SATA SLOT SLOT 3 4 SLOT SLOT 6 5 1 SLOT SLOT 7 8 OK CISCO UCS 6248UP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 FAIL OK FAIL OK CISCO UCS 6248UP ID ID STAT STAT 1 2 FAIL 3 OK 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 FAIL 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 2 図4 - UCSの可用性–キーポイント ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 14 図5 - 冗長化ネットワーク 図6 - 自動ネットワークフェイルオーバー ストレージ ニンブルストレージCSシリーズアレイは、すべてのコンポーネントが冗長化されている プロビジョンされるすべてのボリュームは、パスのフェイルオーバーと負荷分散のため にSATP_ALUAおよびPSP_RRを使用 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 15 図7 - ストレージMPIO – ラウンドロビンパス選択 Set iops=0 for each volume All volumes should have “iops=0” 図8 - ESXiストレージデバイス設定 vSphere ESXiサーバーに障害が発生した場合にVMを自動的に再起動するようにvSphere HAを設定 ホスト監視を有効にしてクラスター内のすべてのESXiホストのハートビートを監視 アドミッションコントロールを有効にして、単独のホスト障害に対処するために十分な リソースをクラスターに確保 ESXiホスト1台の障害を許容できるようN+1構成 vSphere仮想スイッチレイアウト(各管理および仮想マシントラフィックvNICに対してU CSファブリックフェイルオーバーが有効なため、単独のvNICのみが必要。iSCSI vSwitc hについても同様) ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 16 図9 - ハイパーバイザーHA 図10 - 仮想ネットワークの分離 パフォーマンスの最適化 このセクションでは、SmartStackソリューションの構成における、パフォーマンス最適化に関 する様々な考慮事項を解説します。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 17 APP APP DATA DATA OS OS 3 4 VMware vSphere UCS B230 M1/M2 UCS B230 M1/M2 UCS 5108 ! SLOT 1 1 2 ! A03-D0100SSD-LH >> 100GB SSD SATA ! ! A03-D0100SSD-LH >> Reset SLOT Console 1 2 ! 100GB SSD SATA A03-D0100SSD-LH >> ! ! 100GB SSD SATA A03-D0100SSD-LH >> 2 Console Reset 100GB SSD SATA SLOT SLOT 3 4 SLOT SLOT 6 5 1 SLOT SLOT 7 8 OK CISCO UCS 6248UP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 FAIL OK FAIL 32 OK CISCO UCS 6248UP ID ID STAT STAT 1 2 3 FAIL 4 OK 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 FAIL 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 2 図11 - 最適化の場所 UCS (#1) ニンブルをCisco UCSファブリックインターコネクトに直接接続するためのデュアルサ ブネット(iSCSI vNICのファブリックのフェイルオーバーなし) 図12 - iSCSIストレージサブネット ストレージ(#2) ストレージボリュームレイアウト インフラストラクチャーをサポートするボリューム アプリケーションをサポートするボリューム 各ストレージボリュームのパフォーマンスポリシー: ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 18 PSP_RRを使用してI/Oを両方のパスに分散 デフォルトパスのIOPSを0に変更 AD vCenter Server vCenter Opreations OS VMDK for all VMs VMKD for Sharepoint (web/app tiers) Infrastructure Boot volume (ESXi1) bizappVMswap Dedicated datastore for all VM swap (.vswp) Boot volume (ESXi1) 図13 - インフラストラクチャー固有のボリューム割り当て ExchangeDB SQL2012DB ExchangeLog SQL2012Log 図14 - アプリケーション固有のボリューム割り当て Performance Policy For VM .vswp swap Block size 4K Compression: ON Cache: Disabled For infrastructure VMs and app VM OS VMDKs Block size 4K Compression: ON Cache: Enabled 図15 - アプリケーション認識型パフォーマンスポリシー vSphere 各iSCSI vNICに1つのVMkernelポート ソフトウェアiSCSIイニシエーターは2つのVMkernelポートにバインド ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 19 OS、データ、ログを専用のVMDKに分離、専用仮想SCSIアダプター、vmnxet3を仮想アダ プターとして使用 o Exchange、SQL Server、SharePoint VMゲストOS: o Windows 2003からアップグレードした場合は、VMを必ずアライン(パーティシ ョン開始オフセットを4KBで割り切れるように変更) o データ/ログパーティションのNTFS割り当てユニットサイズは64KB 図16 - vmkernelネットワークアロケーション - vSwitch ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 20 図17 - vmkernelネットワークアロケーション - 詳細 Separate vSCSI HBA for each VMDK Separate VMDK for OS, DB, Log Separate vmnic for MAPI and DAG replication traffic 図18 - VMプロパティ - Exchange ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 21 Separate vSCSI HBA for each VMDK Separate VMDK for OS, DB, Log 図19 - VMプロパティ - SQL Server Separate vSCSI HBA for each VMDK Separate VMDK for OS and Application 図20 - VMプロパティ - SharePoint データ保護 インフラストラクチャー UCSM設定(サービスプロファイルテンプレート、サービスプロファイル、ファブリックインタ ーコネクトに関するすべての環境設定)を定期的に、特に変更を行った後(サービスプロファ ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 22 イルの変更、ファブリックインターコネクト内のポート/VLANの構成など)にバックアップしま す。 ESXiサーバーのブートボリュームおよびインフラストラクチャーVM(SharePoint Web/アプリケ ーション階層を含む)を、毎日スナップショットをとる単一のボリュームコレクションに置く ことでバックアップします(注意:必要なのはクラッシュに対する一貫性のあるスナップショ ットのみなので、スナップショット同期は不要です)。 アプリケーション ニンブルとVMwareの統合により、アプリケーションに対して一貫性のあるスナップショットの 作成を確実に行います。 Exchange o 簡素化のため、各Exchangeメールボックスデータベースは循環ログを設定しま す。 o 注意:ログの切り捨てを実行する機能は、ニンブルストレージ統合CommVault S impanaまたはvSphere Data Protectionなどのアドオン製品で提供されます。 o VMware VSS統合を使用し、アプリケーションに対して整合性のとれたスナップ ショットをとるためにExchangeデータベースを適切に静止します。 o Exchangeボリュームコレクション(このボリュームコレクションにはExchange データベースとログデータストアが含まれます)にはVMware vCenter Synchron izationが使用されます。 SQL o 簡素化のため、各SQLデータベースは単純なリカバリーモードに設定します。 注意:フルリカバリーを実行する機能は、ニンブルストレージ統合CommVault S impanaまたはvSphere Data Protectionなどのアドオン製品で提供されます。 o VMware VSS統合を使用し、アプリケーションに対して一貫したスナップショッ トをとるためにSQLデータベースを適切に静止します。 o SQLボリュームコレクション(このボリュームコレクションにはデータベースと ログデータストアが含まれます)にはVMware vCenter Synchronizationが使用 されます。 SharePoint o SharePoint Web/アプリケーション階層VMDKは、毎日バックアップされるインフ ラストラクチャーボリュームにあります。SharePointデータベースはSQL Serve rボリュームコレクションからバックアップされることに注意してください。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 23 図21 - UCSMのバックアップ Infrastructure Infrastructure VolCol (daily snapshot) ESXi1 boot ESXi2 boot 図22 - ニンブルボリュームコレクションの保護スキーム 2 3 1 図23 - ニンブルストレージスナップショットの同期 - Exchange ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 24 1 2 3 図24 - ニンブルストレージスナップショットの同期 - SQL Server 運用管理 この章では、導入と運用管理を簡潔で容易にするツールと統合について説明します。 Cisco UCSサービスプロファイルによるサーバーの導入 カスタムのUCSサービスプロファイルテンプレートがvSphere用に作成されます。これは、ビジ ネスクリティカルアプリケーション用にvSphere環境を導入するための標準を作成し、スケーラ ビリティ拡張を完全に簡素化するものです。このESXiテンプレートに基づき、2つのサービスプ ロファイルを作成し、各ブレードに適用し、その後各サーバーのブートターゲットを変更しま す。それだけです。その後、ビジネスクリティカルアプリケーション用の環境に追加されたす べてのサーバーは、同じステップを踏みます。サービスプロファイルテンプレートは以下のよ うな画面です。 vNIC用 図25 - UCS vNICの割り当て Boot-from-SAN用のiSCSI vNIC設定 A1: iSCSIブートvNIC A用のサブネットA ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 25 A2: ニンブルアレイ用iSCSIディスカバリーIPアドレス B1: iSCSIブートvNIC B用のサブネットB B2: ニンブルアレイ用iSCSIディスカバリーIPアドレス A1 A2 B1 B2 図26 - ニンブルからのiSCSIブート ニンブルストレージvCenterプラグインによるストレージ管理 ストレージに関するタスクを実行するために、別のUIに切り替えるのは面倒ですよね?大丈夫、 vCenter Serverだけですべてすみます。ニンブルストレージプラグインにより、新しいデータ ストアのプロビジョニング、クローニング、リサイジング、スナップショット作成や、パフォ ーマンス統計、スペース使用状況、および圧縮による節約効果の監視ができます。 Performance /Space monitoring 図27 - vCenterストレージ統合 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 26 vCenter Operations Managerによる運用管理 環境が導入できたら、vCenter Operations Managerを使用してインフラストラクチャーの健全性、 作業負荷、および障害を監視します。Health(健全性)、Workload(作業負荷)、およびFault (障害)バッジの赤いアイコンならびに「Alert(アラート)」に注意してください。 図28 - vCenter Operations Manager グループビュー機能を利用して、すべてのVMの健全性および作業負荷をグループ化フォルダー ごとに表示できます。 注意:すべてのニンブルストレージデータストアにカスタムグループを作成することを推奨し ます。そうすることにより、ニンブルアレイボリュームの健全性および作業の状態を迅速に概 観できます。その後、ニンブルInfoSightを使用して、アレイから送信されるハートビートに基 づいてより詳細な統計を調べることができます。 図29 - vCOps - アプリケーション ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 27 図30 - vCOps健全性 ニンブルInfoSightによる詳細なデータ分析 ニンブルInfoSightを使用して、アレイからのハートビートに基づくストレージの健全性、可用 性、パフォーマンス、データ保護の各レポートを定期的に監視してください。 Wellness(健全性)タブには、アレイ(ハードウェアおよびソフトウェア)からのアラート、 およびアラートの重大性に基づいて自動的にオープンされたサポートケースが表示されます。 図31 - InfoSight Wellness Overview(健全性概要) Capacity(容量)タブには、現在のアレイスペースの使用状況、およびアレイの容量を使い切 る予想時期が表示されます。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 28 図32 - InfoSight Capacity Usage(容量使用状況) Performance(パフォーマンス)タブには、CPUおよびアレイのキャッシュの使用状況ならびに アレイから送信されるハートビートに基づく読み書きレイテンシーの平均値が表示されます。 図33 - InfoSight Performance View(パフォーマンスビュー) ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 29 Data Protection(データ保護)タブには、ニンブルアレイ内の各ボリュームのスナップショッ ト/レプリケーション設定が表示されます。 図34 - InfoSight Protection Coverage View(保護対象ビュー) ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 30 Dashboard(ダッシュボード)タブには、圧縮によるスペースの節約、各ボリュームのデータ保 護レベル、スナップショットの保有期間の概要レポートならびにアクセス負荷に基づくアップ グレードの推奨が表示されます。 図35 - InfoSight Executive Dashboard(エグゼクティブダッシュボード) モジュール式仮想デスクトップインフラストラクチャー Horizon Viewデスクトップ仮想化環境は、以下のコンポーネントで構成されています。 Cisco UCS B-series(10-Gbps Cisco UCS) ニンブルストレージCS200シリーズアレイ(10 Gbps iSCSI) 以下の機能をサポートするVM o Active Directory、DNS、およびDHCP o Microsoft KMS o VMware View Planner o VMware vCenter o Microsoft SQL Server o VMware Horizon View Composer o VMware Horizon View Connect Cisco UCS B-seriesブレードあたり125のMicrosoft Windows 7デスクトップ ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 31 Cisco UCS B-Seriesブレードサーバー VMware Horizon Viewテストを、ブレードあたり約125のデスクトップをホスト目標とするCisco UCSブレードシステムに対して実行しました。対象の500のデスクトップユーザーテストに対し て、4台のブレードをVMware VDIサーバークラスターに構成しました。使用した具体的なブレー ドの詳細は、付録Aを参照してください。 VMware vSphere このテストでは、VMware vSphereおよびHorizon Viewが配備されました。すべてのCisco UCSブ レードは、VMware ESXiホストをニンブルストレージからiSCSIブートするように構成されまし た。 VDIコンポーネントをサポートするためにVMware Horizon View Infrastructureホストブレード が使用されました。VDIコンポーネントには以下のMicrosoft Windows Server 2008 R2仮想マシ ンが含まれます。 Microsoft Windows Active Directory、ドメインネームシステム(DNS)、および動的ホ スト構成プロトコル(DHCP) Microsoftキー管理サーバー(KMS) VMware vCenter Server VMware Horizon View Connection Server(View Manager) VMware Horizon View Composer Microsoft SQL Server(VMwareインフラストラクチャーのサポート用) 実際の作業テストを実行するためのVMware View Plannerアプライアンス(Linuxベース) デスクトップ仮想マシンは、4つの専用Cisco UCS B-seriesブレードで構成される仮想デスクト ップクラスター上で実行しました。 このテストに使用されたデスクトップ構成は、1 GBのRAM、1つの仮想CPU(vCPU)、および24 GBの ディスクを搭載したMicrosoft Windows 7 Professional(x86 32ビット)仮想マシンでした。 デスクトップアプリケーションのソフトウェア構成は、以下の通りです。 Microsoft Office 2007(Word、Excel、およびPowerPoint) Microsoft Outlook Adobe Reader Mozilla Firefox 7-Zipツール Microsoft Windows 7ゴールドイメージには、VMware Horizon View AgentおよびVMware View Pl anner Agentも設定されました。ゴールドイメージの設定は、VMware View Plannerの最適化、シ ステム設定、およびその他の設定要件のガイドに従いました。具体的なセットアップの詳細は、 VMware View Planner Installation and User Guide(VMware View Plannerインストールおよび ユーザーガイド)の付録Aを参照してください。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 32 VMware Horizon View デスクトップ仮想マシンの構築と管理には、VMware Horizon Viewを使用しました。このテスト では、非永続型のlinked cloneデスクトップ仮想マシンのフローティングプールを使用しまし た。具体的なVMware Horizon Viewプール定義の詳細はこの文書の最後にあります。 linked clone方式のデスクトップ仮想マシンの配備に加えて、VMware Horizon ViewはVMware VS Aテクノロジーを使用します。このテクノロジーを使用すると、尐量のVMware ESXiホストRAMを、 選択されたデスクトップの読み込みI/O操作のためのコンテンツベースの読み込みキャッシュと して使用できます。VMware VSAは、このテストに使用される各VMware ESXiホストおよび各VMwar e Horizon Viewプールに対して2 GBに設定しました。 VMware View Planner アクセス負荷テストを実行するために、VMware View Plannerツールを使用して500台のアクティ ブなMicrosoft Windows 7デスクトップのそれぞれでサンプルアクセス負荷を実行しました。VMw are View Plannerツールは、構成テスト用に様々な方法で構成できます。このテストはVMware R apid Desktop Program (RDP)テストのガイドラインに従いました。VMware View Plannerアクセ ス負荷の結果は、定常状態のIOPSレートがデスクトップあたり約7 IOPSの通常のMicrosoft Wind owsベースのタスクワーカーの場合に近いものでした。 ニンブルストレージCSシリーズ このテストに使用されたニンブルストレージシステムは、12 TBの物理容量(12 x 1 TB HDD)、12 00 GBのSSDベースのフラッシュメモリ、およびデュアル10ギガビットEthernetデータネットワー クインターフェースカード(NIC)接続を搭載したCS220G-X4モデルです。ニンブルストレージCS22 0G-X4は、アクティブスタンバイ冗長設定で動作する2つのコントローラーを搭載しています。 500のデスクトップ仮想マシンソリューションに対して、ストレージボリュームは各VMware Vir tual Machine File System (VMFS)データストアに125以下のデスクトップ仮想マシンで構成しま した。各データストアボリュームは3 TBに設定され、従来型デスクトッププロビジョニング方 法に対しストレージレベルでシンプロビジョニングを使用し、linked cloneレベルで十分な余 裕がありました。その後ニンブルストレージアプライアンスを、VMwareレベルで5つの個別のデ ータストアを提供する5つの3 TB iSCSIボリュームで構成しました。各Cisco UCSブレードは各ボ リュームへの共有アクセスを設定しました。VMware Horizon Viewプールのバランス割り当てに より、各ボリュームには約100のデスクトップlinked clone仮想マシンが含まれます。 ニンブルストレージソリューションにマップされるVMware Horizon Viewストレージコンポーネ ントは、デスクトップ上のすべてのものが同じデータストアにあるという簡潔で管理しやすい アプローチをとりました。ニンブルストレージの機能により、各種のVMware Horizon Viewスト レージ要素を異なるストレージ階層または場所に分ける必要はありません。CASLファイルシス テムは、ブートストームを含むVDI作業を処理するように最適化されています。ブートストーム 中、仮想デスクトップのレプリカイメージが組み込みのSSDに自動的にキャッシュされます。そ の結果、多くの仮想デスクトップが同時にブートする場合でも、ブート時間は大幅に短縮され ます。定常状態中の操作では、エンドユーザーはランダムな方法でアプリケーションにアクセ ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 33 スしますが、ランダム書き込みI/OもCASLの書き込みコアレッシング(結合)機能によって最適 化されます。 ソリューションの検証 リファレンスアーキテクチャー開発の一環として、ニンブルストレージ、Cisco UCS、およびVM ware ESXiホストの構成例を構築して、好みのサーバーアプリケーションとデスクトップ仮想化 ソリューションのセットからサンプルロードテストユーティリティを実行しました。 次のセクションで、ソリューション設定の詳細を説明します。 サーバー:Cisco UCS Cisco UCS構成は、デュアル冗長10 Gbps接続でCiscoファブリックインターコネクトに直接、iSC SIアレイとしてニンブルストレージに接続しました。このアーキテクチャーでは、ハードウェ アの使用効率が最適化され、サーバー、ネットワーク、およびストレージソリューションの総 コスト(デスクトップあたりのコスト)が削減されます。 シャーシは各ファブリックインターコネクトに10 Gbpsネットワーク接続で接続されます。 Active-Passive Active/Passive Fabric Fabric Interconnect Interconnect 図36 - UCSファブリックインターコネクト – アプライアンスポートVLAN接続 アクティブ-パッシブファブリックインターコネクト アクセス階層のスイッチ(Cisco Nexus® 5000シリーズのスイッチ)のない構成では、ニンブル ストレージに接続されるファブリックインターコネクトポートは、アプライアンスポートモー ドで動作するよう設定する必要があります。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 34 図37 - UCSアプライアンスポート設定 Cisco UCS Bシリーズブレードサーバーは、複数の仮想NIC(vNIC)インターフェースで構成され、 管理トラフィック、VDIデスクトップトラフィック、およびiSCSIデータトラフィックを分離で きるようにしました。以下の図は、典型的なサーバーサービスプロファイルを示します。 図38 - Cisco UCSブレードサーバーvNIC構成 各Cisco UCSブレードサーバーは5つのvNICインターフェースで構成され、以下のVMware ESX vSw itchネットワーク設定になっています。 vSwitch0(管理ネットワーク) vmnic0 vSwitch1(iSCSIデータトラフィック) vmnic1とvmnic2(チーミングなし、VMware ESXソフトウェアiSCSIマルチパッシングはP SP_Round_Robinアルゴリズムで有効) vSwitch2(仮想デスクトップトラフィック) ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 35 vmnic3とvmnic4(負荷分散およびフェイルオーバー用にチーミング) 図39 - VMwareネットワーク構成 図40 - VMware iSCSIポート1構成の詳細 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 36 図41 - VMware iSCSIポート2構成の詳細 図42 - VMwareデスクトップ仮想マシンネットワーク構成の詳細 ストレージ:ニンブルストレージCSシリーズ ニンブルストレージCS220G-X4は、以下の図に示すように、Cisco UCS VDIクラスターに提供され る複数のボリュームで構成しました。5つの各ボリュームは3 TBのシンプロビジョニングiSCSI SANストレージVMFSデータストアとして構成しました。 Cisco UCSブレードのiSCSIイニシエーターは、管理と表示を容易にするために単一のイニシエ ーターグループ内に定義しました。ニンブルストレージでは、すべてのホストイニシエーターi SCSIの正式名称(IQN)を単一のグループにグループ化できるので、複数グループのVMware ESXホ ストイニシエーターにストレージをプロビジョニングする必要性は軽減されます。このアプロ ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 37 ーチは、同じグループのボリュームを共有するVMware ESXホストクラスターへのパフォーマン スポリシー設定とボリューム提示の矛盾を回避できるため、VMware vSphere環境の推奨ベスト プラクティスです。以下の図は、単独のイニシエーターグループを共有するVDI環境内のすべて のVMware ESXホストのグループを示します。イニシエーターグループは、ブレードで形成され るVMware ESXクラスターを示す単独の複合グループ内の各ブレードのiSCSIイニシエーターにIQN 情報を追加することによって構築されます。 図43 - ニンブルストレージiSCSIイニシエーター設定 次に、5つのVMFSデータストアは、付録C「VMware Horizon Viewプールの詳細」の説明の通り、 個別のVMware Horizon Viewプールに構成しました。 図44 - ニンブルストレージのボリューム管理 VDI:VMware VMware vSphereおよびView環境は、VDI構成用のVMware ESXiホストの単一のクラスターで設定し ました。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 38 図45 - VDIクラスター設定– vCenter組織 以下の節で説明するように、このシャーシ内の4つのCisco UCSブレードはMicrosoft Windows 7 デスクトップ仮想マシンをホストするために使用され、また、個別のブレードを使用してコア 仮想化インフラストラクチャーサービスを提供しました。 テスト方法 このセクションでは、リファレンスアーキテクチャーの機能とパフォーマンスを検証するため にとられた基本的テストアプローチを説明します。 ニンブルストレージCS220G-X4アレイで500台までのデスクトップ仮想マシンを実行できる機能 を検証するために、VMware View Plannerツールを使用して、特定の構成に対してサンプルテス トを実行しました。目標は、参照作業のもとでのストレージ基盤の実施と測定です。アクセス 負荷は以下の構成で行いました。 500台のデスクトップ仮想マシン。各100台のデスクトップの5つのVMware Horizon View プールに構成。 Cisco UCSおよびVMwareクラスターのブレードサーバー。それぞれ、クラスターリソー スのVMware Horizon Viewプール割り当てに基づいて、約125の仮想マシンを実行。 500台すべての仮想デスクトップは、フローティングプールに構成(1日を通してランダ ムな作業を行うタスクワーカーに使用される非永続的デスクトップを表す)。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 39 以下の図の作業プロファイルが示す通り、典型的なVMware View Planner構成は、実施する一連 のアプリケーションとその作業プロファイルを実行する一連の仮想マシンで構成されます。 次の図は、ニンブルストレージとCisco UCS VDIソリューションのテストに使用される、VMware View Plannerアクセス負荷プロファイルおよびVMware View Planner実行定義の例を示します。 このテストでは、すべてのアプリケーションがアクセス負荷プロファイルとして選択されまし た。Multimedia Applicationの値はMediumに設定されていましたが、このテストシナリオではチ ェックしませんでした。テストランの間は個々のデスクトップアクセス負荷を増加・減尐でき るようにし、定常状態の測定でも5回繰り返しを行えるように、Iterationsの値は尐なくとも7 に設定します。このテストシナリオでは、ほぼ8労働日の増加・減尐を模倣するため繰り返し回 数は10を使用し、Exchange LoadgenとSQL DVD-Storeロードテストの10時間と一致させました。 Think Time設定を使用して、デスクトップアクティビティの密度を調整しました。Think Timeは、 ユーザーセッションが次の作業プロファイルタスクに移行する前に待機する平均間隔5~20の値 を決定します。平均的なユースケースとしてのデスクトップ500台のテストでは、Think Time値 は20を使用しました。 このような実行プロファイルの特徴の選択は、ユーザーあたり7~10 IOPSの範囲の作業負荷、 すなわちタスクワーカー(3~7 IOPS)とナレッジワーカー(7~10 IOPS)とのほぼ中間のユー ザーに相当します。 図46 - VMware View Planner作業および実行プロファイル ブートおよびログインのシナリオ VMware View Plannerツールを使用すると、テストランを実行するときにブートとログインの順 序だったシーケンスを制御できます。実行されるアクセス負荷テストに対して、デスクトップ 仮想マシンはアクセス負荷が処理される前に毎回リブートされました。このアプローチにより、 実際のデスクトップアクセス負荷プロセスの測定に加えてブートとログインのプロセスも測定 できました。 4台のCisco UCSブレードはVMwareクラスターに構成され、VMware Horizon Viewのプールとデー タストアはセット全体で共有しました。このアプローチにより、環境の管理が大幅に簡素化さ れ、コンピューティングアセットをより効率的に分散できます。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 40 500台のデスクトップのブートとVMware View Plannerエージェントのログインにかかる時間の合 計は約15分です。この時間は、VMware Horizon View AgentのVMware Horizon View Administrat orへの登録およびVMware View Planner AgentのVMware View Plannerアプライアンスへの登録完 了により測定されます。ご注意頂きたいのは、デスクトップセッションは運用状態にブートし て、自動的にテストユーザー(管理者)をログインさせ、その後ユーザーはVMware View Planne rハーネスに接続することです。このユーザー登録に多尐余分な時間がかかりますが、テスト中 のデスクトップ仮想マシンが準備状態になったことを監視できます。 ブートストーム期間中のニンブルストレージへの影響を次の2つのグラフに示します。 MBpsスループット IOPS これらのグラフは、使用した「通常の日」のテストランのパフォーマンスを示し、ストレージ 基盤が期待される運用仕様範囲内で十分データを提供していることを示します。テスト対象の システムは、初期ブート/ログインの段階で、混合アクセス負荷の約15,000IOPSが可能です。ス ループットは、単にデスクトップ仮想マシンから来るI/Oレートとブロックサイズの結果です。 図47 - ニンブルストレージのパフォーマンス - 日表示 定常状態シナリオ ご覧のように、午前8:00ごろにデスクトップユーザーが定常状態に移行すると、デスクトップ アクセス負荷を処理するために必要なランダム読み込み操作の数が大幅に変化します。デスク トップ仮想マシンが、アクセス負荷プロファイルに定義されている通りに様々なVMware View P ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 41 lannerタスクにシフトしていくと、ランダム書き出し操作が主要な要素になり、ランダム読み 込みI/O操作の3~4倍になります。 以下の図は、View Plannerの結果ドキュメントからのもので、定常状態の間、デスクトップESX iホストのCPU使用状況は、Cisco UCSブレードシステム内の各ブレードにとって望ましいパフォ ーマンス範囲内に納まっています。 図48 - Cisco UCSブレード - 定常状態作業負荷 - CPU使用状況 結論 Cisco UCS Bシリーズサーバー、ニンブルストレージアレイ、およびVMware vSphereを使用して 実施した、MicrosoftアプリケーションおよびHorizon Viewによるデスクトップとサーバーソリ ューションの組み合わせのテストにより、最大500ユーザーの混合アクセス負荷環境においても、 同様に管理しやすくスケーラブルで、高性能の仮想化インフラストラクチャー上に堅牢ながら シンプルな構成が可能であることが明らかになりました。 Microsoft Exchange、SQL、およびSharePointなどのビジネスクリティカルアプリケーションを 仮想化する場合には、可用性、パフォーマンス、データ保護、運用管理という4つの重要な要件 を必ず考慮してアーキテクチャーを設計してください。この文書は、4つの重要な要件のすべて に応える主な設計原理とベストプラクティスを解説しています。Cisco、VMware、およびニンブ ルストレージを備えたSmartStackを使用して、自信をもって仮想化を行ってください。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 42 付録A:BOM 表1に、テスト構成の部品表(BOM)を示します。 ベンダー Cisco コンポーネントモデル(数量) Cisco UCS B230 M2ブレードサーバー(6) バージョン 2.1(3a) Cisco UCS 2200シリーズファブリックエクステン ダ Cisco UCS 5108ブレードサーバーシャーシ(1) Cisco UCS 6248 48ポートファブリックインター コネクト(2) ニンブルストレ ニンブルストレージCS220G-X4(1) 1.4.9.0 VMware vSphere ESXi Enterprise Plus 5.1 U1 VMware vSphere vCenter Server Standard 5.1 vCenter Operations Manager 5.7 VMware Horizon View Premier 5.3 VMware View Planner(オプション) 3.0.1 ージ VMware 注意: 上記のBOMは、500以上のユーザーとビジネスクリティカルアプリケーションをサポートできる 環境のリファレンス設計です。お客様やパートナー様は、コンピューティング用にCisco、スト レージ用にニンブルの別のモデルをご使用いただけます。例えば、アクセス負荷と容量のニー ズに合わせて、Cisco UCS Cシリーズラックマウントサーバーその他のブレードモデル、および ニンブルCS200シリーズの代わりにCS400シリーズをご使用いただけます。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 43 付録B:500ユーザーのビジネスクリティカルアプリケーシ ョン環境の検証 高レベル環境概要: vCenter Operations Manager VMware vCenter VMware vSphere UCS B230 M1/M2 UCS B230 M1/M2 UCS 5108 ! SLOT 1 1 2 ! A03-D0100SSD-LH >> 100GB SSD SATA ! ! A03-D0100SSD-LH >> Reset SLOT Console 1 2 ! 100GB SSD SATA A03-D0100SSD-LH >> 100GB SSD SATA ! ! A03-D0100SSD-LH >> 2 Console Reset 100GB SSD SATA SLOT SLOT 3 4 SLOT SLOT 6 5 SLOT SLOT 7 8 OK CISCO UCS 6248UP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 FAIL OK FAIL OK FAIL OK CISCO UCS 6248UP 32 ID ID STAT STAT 1 2 3 4 FAIL 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Nimble Storage InfoSight 図49 - ビジネスクリティカルアプリケーション Exchange 2010: Exchange LoadGen VM 1 Database Availability Group CAS/Hub/Mailbox Server 1 CAS/Hub/Mailbox Server 2 250 mailboxes 250 mailboxes Mailbox DB 1 Mailbox DB 2 (copy) Mailbox DB 2 Mailbox DB 1 (copy) 図50 - Exchange 2010アーキテクチャー ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 44 図51 - Exchange 2010の詳細設定 SQL 2012とSharePoint 2013: DVDStore SQL Load Driver VM DVDStore DB vCenter Server DB SQL2012 Infrastructure SQL2012 Application SharePoint DB VMware vCenter Server MyNimble Intranet Powered by SharePoint Web/App Tier 図52 - SQLとSharePointデータベースアーキテクチャー SmartStackソリューションが実際のアプリケーションでどのようなパフォーマンスを発揮する かについて、検証の詳細を説明します。 手短に言えば、物理サーバー、アプリケーションをホスティングしているVM、およびニンブルC S220G-X4アレイで、リソース不足の兆候は見られませんでした。この環境は間違いなくさらな るアクセス負荷に対応できます。vCenter Operations Managerを利用して、すべてのアクセス負 荷を同時に実行する場合の影響を判定しました。その結果は以下の通りです。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 45 観察結果のまとめ: Exchange、SQL、およびSharePoint作業の混合では、最高15,000 IOPSのバーストを含むランダム およびシーケンシャルの読み書きが見られました。 SmartStackアーキテクチャーは、CPU、メモリ、ネットワーク、およびストレージのリソース不 足の兆候を見せることなく、混合アクセス負荷を扱うのに十分でした(下記のvCenter Operati onsチャート参照)。 ニンブルCS220G-X4アレイの平均レイテンシーは、読み込みおよび書き出しのどちらのIOでも2 ms未満でした。 詳細: アプリケーション 検証ツール 作業プロファイル Microsoft Exchange 2010 LoadGenバージョン14.01.018 500個の1GBメールボックス 0.003 (各DAGノードに250、クロス レプリケーションあり)、Ou tlook_150アクションプロフ ァイル(150メッセージ/ 日)、8時間の忙しい労働日 をシミュレーションする合計 10時間のテスト Microsoft SQL Server 2012 DVDStoreバージョン2.1 大規模DVDStoreデータベー ス、顧客数100万、DVD製品数 200万 Microsoft SharePoint 2013 ニンブルストレージ従業員 日常、職能横断的にSharePoi ntファームを使用して、ペー ジ作成、修正、ファイルのア ップロードおよび共有 注意:検証は、3つすべての作業およびVMware View Planner 500ユーザーデスクトップを同時に 実行して行われました。 結果: ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 46 図53 - Exchange LoadGenの結果 DVDStoreの結果: テストラン期間の合計:36018分(~10時間) 完了したトランザクションの総数:1892280オーダー 新規追加顧客総数:378376 実行中のブラウズ総数:5677543 購入の総数:1892280 DVDStoreにログインするための秒あたりの平均レイテンシー:6ミリ秒 新規顧客を追加するための平均レイテンシー:1ミリ秒 カタログをブラウズするための平均レイテンシー:1ミリ秒 購入の平均レイテンシー:9ミリ秒 図54 - DVDStore実行結果 SharePointアクセス ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 47 ニンブルの、人事、エンジニアリング、QA、製品管理、マーケティング、IT、および販売にわ たる全従業員が、「MyNimble」(SQL 2012をバックエンドとするSharePoint 2013によるニンブ ルのイントラネット)へアクセスしました。SmartStack上でExchange LoadgenおよびDVDStoreの 作業が実行されている間、すべてのチームメンバーは、さまざまなイントラネットページにア クセスして共有文書のアップロードおよび編集が可能でした。 図55 - SharePointページの例1 図56 - SharePointページの例2 リソース利用 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 48 図57 - ESXiサーバー1のリソース利用 図58 - ESXiサーバー2のリソース利用 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 49 図59 - Exchange DAGノード1のリソース利用 図60 - Exchange DAGノード2のリソース利用 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 50 図61 - DVDStoreおよびSharePointデータベースにサービスを提供するSQL DBのリソース利用 図62 - ニンブルストレージCS220GアレイIOPSおよびレイテンシーチャート ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 51 付録C:ストレージパフォーマンス ブートストーム 500台のデスクトップをブートしてログインするために、約15分必要でした。 図63 - ブートストームのストレージパフォーマンス 定常状態 約8時間監視しました。これには、(前述の通り)以下が含まれます。 テスト作業を500台のデスクトップにロールアウトし、10回のうち約8回を繰り返し Exchange LoadGen作業 SQL Server DVD-Storeのロードテスト ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 52 図64 - 組み合わせた稼働日のストレージパフォーマンス ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 53 付録D:Horizon Viewプールの詳細 VMware Horizon Viewプールは、自動化されたlinked cloneのフローティングプールとして構成 しました。500台のデスクトップをテストするため、各プールにそれぞれ300と200のデスクトッ プ仮想マシンの2つのVMware Horizon Viewプールを作成しました。 図65 - VMware Horizon Viewプール構成 各プールには、ニンブルストレージボリュームから独立したデータストアがプロビジョニング され、VMware ESXiホストに提示されました。各データストアは、100台のデスクトップVMを保 持することを目標としました。レプリカとOSディスクは、主に管理を簡素化するため、同じデ ータストアに置きました。 図66 - Viewプールストレージ構成– プール1 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 54 図67 - Viewプールストレージ構成 プール2 すべてのデスクトップは開始時にプロビジョニングされ、テストが実施される前に別々のプロ ビジョニング期間に作成されました。特定のテストケースのためにディスポーザブルディスク は選択されませんでした。 基本テストのこの構成では、VMware Horizon View VSA(View Storage Accelerator)機能は選択 されませんでした。 図68 - VMware Horizon View高度なストレージ設定 VMベースラインイメージは、SE Sparse機能との互換性のため最新バージョン(vmx-09)に更新さ れました。ベースラインテストでは、ストレージリクラメーションは構成されませんでした。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 55 その他すべてのVMware Horizon Viewプール設定はデフォルト値またはVMware View Planner Ins tallation and Users Guide(VMware View Plannerインストールおよびユーザーガイド)に指定 されている値でした。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 56 付録E:VDIプランニングとサイジングに関する質問 コンピューティング、ネットワーキング、およびストレージリソースのサイジングを適切に行 うには、ユーザーグループ、アプリケーション、およびデータ要件を理解する必要があります。 プロジェクトに関する一般的な質問には、最初に確認しておく必要があります。 デスクトップグループ、アプリケーション、およびデータのビジネス分析に基づいて、 VDIのパイロット計画が作成されていますか。 パイロットプログラムを実行するためのインフラストラクチャーと予算は準備できてい ますか。 VDIプロジェクトを実施するために必要なスキルセットはありますか。雇用または契約 により、それらを獲得できますか。 エンドユーザーエクスペリエンスのパフォーマンス指標は、各デスクトップサブグルー プごとに特定されていますか。 成功または失敗は、どのように測定されますか。 各ユーザーサブグループごとに確認しなければならないサイジングに関する質問の簡易リスト (完全に網羅しているわけではありません)を以下に示します。 計画しているデスクトップOSは何ですか。Microsoft Windows 7またはWindows XP、32 ビットまたは64ビットデスクトップOSですか。 パイロットではいくつの仮想デスクトップを導入しますか。実運用ではいくつですか。 すべてのデスクトップでMicrosoft Windows 7を使用しますか。 ターゲットデスクトップグループのデスクトップあたり必要なメモリはどれくらいです か。 マルチメディア、Adobe Flash、またはグラフィックス集約型の作業はありますか。 エンドポイントのグラフィックス処理能力はどの程度ですか。 VMware ThinAppアプリケーションは計画されていますか。パッケージ化されていますか、 それともインストールしますか。 既存の環境のストレージ構成はどのようなものですか。 書き込み集約型のVDI作業オブジェクトのために、使用できる1秒あたりI/O操作(IOPS) は十分ですか。 ストレージはVDIサービス専用でチューニングされていますか。 デスクトップには音声コンポーネントはありますか。 ウィルス対策ソフトウェアはイメージに含まれていますか。 ユーザープロファイル管理(非ローミングプロファイルベース)はソリューションに含 まれていますか。 フォールトトレランス、フェイルオーバー、および災害回復計画はどのようなものです か。 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 57 他に、確認する必要のあるデスクトップサブグループ固有の質問はありますか。 Nimble Storage, Inc. 211 River Oaks Parkway, San Jose, CA 95134 Tel:877-364-6253; 408-432-9600 | www.nimblestorage.com | [email protected] © 2014 Nimble Storage, Inc.Nimble Strage、InfoSight、CASL、SmartStack、およびNimbleConnectはNimble Storage, Inc.の米国における商 標または登録商標です。他の商標はすべて、それぞれの所有者に帰属します。SS-DSV-REF-0214 ニンブルストレージSMARTSTACKリファレンスアーキテクチャーシリーズ 58 nmbliswp002(140902)
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