Home > Blogs > Japan Cloud Infrastructure Blog


仮想スイッチのお作法~標準スイッチから分散スイッチへの道~

1回目:仮想スイッチのお作法#1 (仮想スイッチの歴史とポートIDベースロードバランス)

– Back Number –
#1…仮想スイッチのお作法#1
#2…仮想スイッチのお作法#2
#3…vSphere 6. 5の分散スイッチの機能とアーキテクチャ#3
#4…分散スイッチの管理①#4
#5…分散スイッチの管理②#5
#6…Network I/O Control#6

こんにちは、ソフトバンク コマース&サービスの中川明美です。
今回は、あらためて「仮想スイッチ」について取りあげます!!
私は、2009年から2015年までVMware認定インストラクターとして、「VMware vSphere : Install, Configure, Manage (5日間)」等の公認コースを実施してきました。
インストラクターとして得た、「ここがポイントですよ!」を共有しながら、標準スイッチと分散スイッチの同じところ/異なるところをご紹介していきます。
第1回目は、仮想スイッチの歴史とロードバランスのポートIDベースについてご紹介します。

◆仮想スイッチの歴史
Version3.5の知識のままvSphereを管理運用されているエンドユーザー様にお会いすることがあります。たとえば、vSphere HAや仮想スイッチです。仮想スイッチの1つである標準スイッチは3.5から変更点はありませんから支障がないのかもしれません。
しかし「ESXiホストの管理台数が増える」「ハードウェアの進化を活用する」となると、新しい知識(機能)が必要になります。そしてベストプラクティスも変更されていきます。
私は、エンドユーザー様にアップデートされた機能に興味をもっていただきたい場合、歴史(機能の変遷)の話をします。ご存知の時点から順に歴史の話をすると、興味をもっていただける傾向があります。では、歴史のお話を!
仮想スイッチの歴史は、公認コースのテキストを使用します。
Versionが上がれば機能が増えます。機能が増えればコースのスライド内容が変わるのは当然と思うかもしれません。しかし比較してみると、機能だけではなく、「思い(ベストプラクティス)」も伝わってくる気がします。順次見ていきましょう。

◆Version 3.5
古くからVMware製品に携わっている方には、懐かしい「サービスコンソールポート」です。3.xまでは管理ネットワークの接続タイプが必要でした。この図では、1つの「標準スイッチ」に複数の接続タイプが構成されています。1Gbps物理NIC3つの構成では、パフォーマンスに支障が出そうですね。
接続タイプ:3種類のネットワーク接続

1

◆Version 4.0
4.0になって、用途によって仮想スイッチを分ける例が紹介されています。この時は、用途別に仮想スイッチを分けるのは一般的でしたね。課題はESXホストの物理NICの数でした。冗長化を考慮するなら、最低2倍の物理NICが必要です。

2

◆Version 4.1
4.1になると、冗長化を意識した、複数の物理NICが搭載された図になっています。1Gbps物理NICが主流の時のベストプラクティスが見えてきますね。上の構成図は、10Gbps物理NICを使用した分散スイッチに適していますね!

3

◆Version 5.5
スライドの構成は、4.1以降変更はありません。しかし、各役割のVMkernelポートが1つという構成は最近ありませんね。vMotionであれば帯域確保や、iSCSIであればパスを増やす必要があります。その場合、複数のVMkernelポートを構成します。

4

◆なぜVMkernelポートは複数必要?
なぜVMkernleポートが複数必要なのかを知る前に、NICチーミングの「ロードバランス」を復習します。ロードバランスは物理NICの選択方法です。デフォルト値はポートIDベースです。ここでは仮想マシンポートグループを使用して、ポートIDベース確認します。物理NICは、仮想NICが割り当てられた仮想スイッチのポートによって選択されます。たとえば、下図は、VM①の仮想NICはポート0に割り当てられています。ポート0に接続されたVM①の通信は物理NICのvmnic0を使用します。同様にVM②はvmnic1を、VM③はvmnic2を使用します。すべての物理NICが選択されたため、残りのVM④は再びvmnic0を使用して通信をします。この説明はあくまでもイメージです。ポートIDベースは名前の通り、仮想NICが割り当てられたポートをベースに物理NICを選択し、ロードバランスをします。シンプルな物理NICの選択方法ですね。デフォルト値であることは納得です!

5

次に、VMkernelポートはどうでしょうか?
下図は、vMotionの構成例です。この仮想スイッチには、vMotion用のVMkernelポート(vmk0)が1つ構成され、物理NICが2つ(vmnic0/vmnic1)割り当てられています。VMkernelポートはESXiホストが通信をするために必要なポートですから、IPを付与するだけなら、1つでも支障はなさそうです。ただし、デフォルトのロードバランス設定はポートIDベースですから、フェイルオーバーが起きなければvmnic1は使用されません。ポートIDベースは、仮想NICが割り当てられた仮想スイッチのポートによって物理NICが選ばれるから。。。でしたね。この構成で冗長性は満たしていますが、2つの物理NICを十分に活用しているとは言えません。

6

ではどのように構成するのがベストでしょうか。参考までに次のKBをご確認ください。

-vSphere における複数 NIC の vMotion-
https://kb.vmware.com/kb/2014840

VMkernelはデフォルトのポートIDベースを使用します。複数の物理NICを活用するには、活用できるように構成をする必要があります。下図のように物理NICが2つあれば、VMkernelも2つ作成し、それぞれにActive-Standbyの設定をします。この構成をすることによって、2つの物理NICを活用し、帯域を拡張することができます。パフォーマンスを上げられますね。

7

VMkernelポートは、vMotion以外の用途として、「管理ネットワーク」「iSCSI/NFS」「FT」がありますね。管理ネットワークは、vSphere HAハートビートに影響がありますから、私は念には念を入れてロードバランスの値として、「明示的なフェイルオーバー」の設定を行っています。iSCSIでは、ポートバインドの設定が必要な場合もあります。参考までに次のポートバインドのBlogをご確認ください。

http://ja.community.dell.com/techcenter/b/weblog/archive/2012/04/05/equallogic-vsphere-portbind

◆まとめ
ポートIDベースの物理NICの選択方法を知ると、特にVMkernelポートではNICチーミングが必要な構成であることをご理解いただけたと思います。ESXiホストが少ない場合は、複数の標準スイッチにポリシーを構成するのも煩雑ではないかもしれません。しかし、VDI環境など多くのESXiホストがある環境では、ポリシーを一元管理できる分散スイッチが注目されてきますね。
次回は、分散スイッチを活用するシチュエーションについてご紹介します。

8

nakagawa