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2017/07/19

なぜX-Rayなのか?(Nutanix純正ベンチマークツール)

本記事の原文はNutanixコミュニティのブログNutanix Connect Blogの記事の翻訳ヴァージョンです。原文の著者はNutanix社のSr. Manager, Technical Marketing EngineeringであるPaul Updike氏によるものです。原文を参照したい方はWhy X-Ray?をご確認ください。情報は原文の投稿時のままの情報ですので、現時点では投稿時の情報と製品とで差異が出ている場合があります。

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我々はX-Rayをシンプルに作り上げました、理由はそうあるべきだからです。X-Rayはハイパーコンバージドインフラストラクチャの効率的なパフォーマンスの検証における問題を解決するものです。

この問題を解決せねばならなかった理由は従来型のiometerやvdbench、そしてfioなどのワークロード生成器は従来型の共有ストレージ装置に対する総攻撃的なスピード検証のために設計されているからです。これに付随する様々な問題があるのです:

  • 単にデータのReadとWriteを行うだけ
  • ストレージのパフォーマンスの上限値が本当に重要なときのために作られている
  • 回転するディスクを検証する時代に取り残されている

根本的にストレージのパフォーマンスが最初の導入時に問題となる場合のために作られており、その次代にはストレージへのアクセスの能力がアプリケーションのパフォーマンスを制限していたのでした。

しかし、SSDがこれを変えてしまいました。

フラッシュはストレージのパフォーマンスについての会話を変えました。ほんの僅かなSSDでアプリケーションの要件を簡単に超えてしまいます。もしSSDの能力を活用したければハイパーコンバージドインフラストラクチャ(HCI)はその方法の一つです。殆どのアプリケーションのボトルネックはCPUの待ち時間であり、ストレージではなくなります。これによってシステムの拡張の方法が変わることになります。

HCIは同じシステム上にストレージも同居しているため、ワークロードの拡張に合わせて段階的に拡張させることが可能となります。これによってストレージ装置がどれだけのワークロードをさばくことができるのかを予測する必要はなくなります。大きな単独のストレージを買う代わりに、ワークロードを何度も追加してゆき、ストレージの規模を拡張しなくてはならないときにだけストレージを拡張すればよいのです。もちろん、システムのパフォーマンスについて理解をしておく必要はありますが、それは意味としては大きく変わります。洗練されていないドラッグレース(ストリートレース)のようなワークロード生成器を使うのではなく、ほんとうの意味でデータセンタ運用に必要なだけの物があるかどうか、ということです。

フラッシュによって殆どのアプリケーションの要件は簡単に満たされます、ストレージパフォーマンスはシステム全体を検証することでより完全にそしてコントロールできる値となります。X-Rayは特徴的なワークロードを動作させ、殆どのテストシナリオでスループット要件を一貫した値で維持します。ストレージパフォーマンスの限界値を検証するのではなく、我々はデータセンタ内で出くわす多くのシナリオにおけるパフォーマンスの一貫性と信頼性の維持の方へフォーカスを移したのです。

これらのよくあるシナリオは以下のカテゴリを含みます:

  • ノイジーネーバー(やかましいお隣さん) ー ワークロードを一つの仮想マシンで実行し、別の仮想マシンで新たなワークロードを実行します。最初の仮想マシン内のアプリケーションは影響を受けるべきではありません
  • ワークロードの追加 ー アプリケーションに合理的にワークロードを追加していきます、ワークロードが追加されてもパフォーマンスへの影響は最小に抑えられるべきです
  • ローリングアップグレード ー ハイパーバイザーや仮想化ストレージコントローラーのアップグレードが行われてもアプリケーションはその受ける影響が最小になるべきです
  • ノード障害 ー ノードが障害を起こした場合も僅かな停止(これはアプリケーションやユーザーが気づくことがないほど小さくあるべきです)と障害後のアプリケーションへの影響も最小となるべきです

フェアなシナリオを実行できるツールがあれば、様々な方法で便利に利用できます。わかり易い例がPOC(Proof of Concept=実証実験)です。X-Rayはシナリオのプロファイルとどんな検証を行っているかを公開しており、テストの選定とテストの実装でバイアスがかからないように作成しています。テスト内容はYAMLで定義して記述することができます。テスト内で実際に利用されるパラメーターは簡単に閲覧し、確認することができます。目的は信頼に足るツールを提供することで、そのためにそのツールが何をこなっているのかを公開しているのです。それ以上に、我々はX-Rayに大きな光を当てています。多くのITスタッフが新しいシステム、ハイパーバイザー、そしてストレージの更新などのために多くの時間を利用しています。この努力は障害を想定したものや運用管理までもを含めたものであるべきですが、それをご自身でやるのは大変で、時間もかかります。こうした努力はその完了までに何週間もの時間を費やすことになり、また問題に突き当たった際には初めからやり直しというリスクもはらんでいます。ここでX-Rayが光り輝くのです。

X-Rayの究極の存在意義はその内部のシステムに負荷をかけながら同時に実行されるイベントの自動化とオーケストレーションです。結果として分析されるのはシステムの安定性、一貫性、予測性(期待通りか否か)です。この機能によってIT組織は迅速に、そしてシステマチックにラボ環境を本稼働させる前に作り変えることができるのです。大抵の場合、X-Rayによる検証をすべて行ったとしても2日ほどしかかかりません。例えば、金曜日の朝にテストを開始させて、完全な結果を月曜日には手に入れられるのです。これによって自動化のない検証を何週間にもかけて行う必要がなくなるかもしれません。Dev/Opsのモデルをもっと取り入れたいというお客様はその導入を加速できるという意味になります。

最初の質問へ戻りましょう、「なぜX-Rayなのか?」

  • 従来型のワークロード生成器(ベンチマークソフト)は新しいニーズには合いません(例:SSD)
  • X-Rayは検証の目的を実際のデータセンタのシナリオに沿ったものにします(ピーク性能→安定性、一貫性、予測性)
  • X-RayはPOCやシステム、ハイパーバイザー、OSの品質/確認のための自動化エンジン
  • X-Rayは透明性があり、信頼に足る

X-Rayを試してみたい場合は : https://www.nutanix.com/xray/

 

© 2017 Nutanix, Inc. All rights reserved. Nutanix is a trademark of Nutanix, Inc., registered in the United States and other countries. All other brand names mentioned herein are for identification purposes only and may be the trademarks of their respective holder(s)

記事担当者: マーケティング本部 三好哲生 (@Networld_NTNX

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今回はNutanix純正のベンチマークツールについて、取り上げました。ベンチマークの話題についてはリクエストやアクセスも多く、本ブログでも定期的に取り上げています。ベンチマーク系の話題で常に付きまとうのはピーク性能にどれだけの意味があるのか?ということです。

上で挙げられている従来型のツールは4Kや16K、ランダム・シーケンシャル、Read/Writeの割合を設定して盲目的にI/Oを生成するものですが、これはストレージがケーブルの外側につながっているときには一定の成果をあげられるものですが、様々な記事でこれまた取り上げているようにI/OパスをVM単位でインテリジェントに管理しているHCI/SDSではもはや時代遅れなやり方です。

また、上にかかれているように、このベンチマークの結果は5年後も(もしくは6年、7年ということも・・・?)性能を保証しなければならないという従来型のパラダイムからの圧力があるからなのです。HCIは必要なときに必要なだけ、足りなくなったら足す、増設時はより早いハードウェアを安価に購入できるというパラダイムでうごいていますので、そもそものピークパフォーマンスに意味はないのです。(もちろん、一部のワークロードでは意味がありますが、SSD、そして今後のNVMe/3D XPointなどで、徐々に一部からほんの僅かの・・・殆どない・・・となっていくことでしょう。)

来週は今度はX-Rayの内部を取り上げる予定です。