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Nutanixのスケーラビリティ– パート 2 – コンピュート（CPU/メモリ－)

Nutanix

本記事の原文はもともとNutanix社のStaff Solution Architectで、Nutanix Platform Expert (NPX) #001、

そしてVMware Certified Design Expert (VCDX) #90として活動しているJosh Odger氏によるものです。

原文を参照したい方はNutanix Scalability – Part 2 – Compute (CPU/RAM)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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パート1のシリーズではNutanixがどのようにコンピュートノードとは別にストレージを拡張できるかという話をしました。次はCPUとmemoryリソースをワークロード、クラスタレベルで拡張するという話題にしましょう

 

まずはこれまでの共有ストレージのスケールアウトに関するおさらいです。

 

hcinothci


時代遅れの3 Tier層にも見えますね

HCIでないワークロードがコンピュート専用のノードで稼働する結果では

  • 従来の3-Tierのインフラ基盤と同じようにセットアップを実施し稼働させる

  • HCIベースのワークロードとは異なるパフォーマンスとなる

  • Compute＋StorageというHCIのアドバンテージをなくすことになる

  • ネットワークへの依存が高まる

  • HCIノード毎のネットワーク利用率への影響

  • ネイティブHCIワークロードなどに対するHCIの利点への影響など

 

業界はHCIを将来の方法として受け入れている一方で、コンピュートだけど追加するのはとても良いことに聞こえるかもしれませんが、それは従来の3-Tierの複雑性と過去に起こった問題を再導入するになります。実際の要求事項を見直してみるとNutanixのノードがサイジングとコンフィグが正しく行われている時に不足になるという事はとてもまれな事なのです。

 

お客様は私にワークロードを見せ驚くことが良くありますが、私はCPU/RAMまたはストレージIO、容量の要求事項には驚かされることはないのです。客様のアプリケーションは実際、高くなく、もっと低いという話を何度繰り返してきたのか覚えていません。

例1:Nutanixのコンピュートを拡張する例

SQL/Oracle DB管理者:今のアプリケーションがだんだんと遅くなっているので、もっとたくさんのCPU/RAMが必要です。

 

Nutanix：いくつか選択肢はありますよ

 

  1. 仮想マシンのvCPUとvRAMをNUMAノードのサイズに合わせてスケールアップします

  2. 仮想マシンのvCPUとｖRAMをホストからCVMに割り当てているvCPUを差し引いた物理コアと同じになるようにスケールアップし、RAMにも同じ作業をします。

 

一つ目のオプションはCPUがNUMAの境界のメモリーを最大限に活用する最適な方法ですが、2つめのオプションはSQLなどのアプリケーションなどに未だ実行可能ではありますが、メモリー不足になる影響の方がNUMAの境界を越えてアクセスするペナルティよりも高くなります。

ワークロードはユニークなので物理サーバが必要です！！

 

購入を検討、または既にNutanixをご利用のお客様にこれらの状況を聞いたにも関わらず、数少ない実際のワークロードは、たとえ、CVMの為にリソースを削除し、近代的なNutanix(OEM/ソフトウェアオンリー)のノードが提供するCPU/RAMよりも必要としてしまうのです。

私はそれが、まさに実際に物理サーバが必要とされる要件であるとわかります。標準のサーバ上で稼働している最適なサイズの仮想マシンは望ましいビジネスの結果を提供します

現在 Nutanix NXノードは1ソケットあたり、28Core 2.5GHzを持っているInterl 8180プロセッサーをサポートしているので、合計56物理コア(112スレッド)になります。

Intel8180プロセッサーとSPECint rateで2720 or 48.5/Coreという値を利用する事ができるわけで、これはコアのパフォーマンスを21.25%向上させることになります。

 

お客様がInterl Broadwell  E5-2699 v4 CPUs (44 cores)を搭載している物理サーバから移行をし、ワークロードをNutanixのCPUのオーバーコミットメントをvCPU:pCore1:1 とし Intel Platinum 8180 processor のCPUを搭載した場合では8 pCoreをCVMに割りあってたとしてもまだ48pCoreをSQLの為に利用できます。

2328のSpecIntRateでは全てのコアを利用している物理サーバよりも良い結果を出しています。

 

つまり　仮想マシンのCPUパフォーマンスが32%ほど、物理構成のサーバと比較して向上していることになるのです。

 

NutanixCVMとAcropolis 分散ストレージファブリック(ADSF)は高いパフォーマンスと低遅延ストレージ、CPUの効率化を実際に提供します。

 

この簡単な例からしても、お客様はNutanixの仮想マシンは新しい物理サーバであっても簡単に入れ替えることができ、一つの新しいCPUでより良いパフォーマンスを提供できるという事を理解頂けたことでしょう。

3-5年前の物理サーバがいくつものCPUの世代を越えてフラッシュベースのストレージへスケールアウトする事を想像してみましょう

 

例2:仮想マシンがNutanixノードのCPU/RAMより多くを必要とした場合

SQL/Oracle DB管理者: 今のアプリケーションは既存のノードが提供しているCPU/RAMより多くCPU/RAMが必要となります。

 

Nutanix:解決にはいくつかの選択肢があります

a):一つまたは、スペックの高いノードを購入しましょう（例 : Intel Platinum , Gold のCPUを搭載したNX-8035-G6を既存のクラスタに追加し仮想マシンをこれらのノードへ移動します。そして、アフィニティルールを設定し仮想マシンをパフォーマンスの高いノードへ固定しましょう

Nutanixは同じクラスタ内に世代、ハードウェアの異なるモデルの混在をサポートしており、これはいくつかの利用により専用のクラスタを作成するよりも良いオプションとなります。

  • 大きいクラスタはレプリケーショントラフィックの為の多くのデータの複製先にとなるので、平均書込み遅延が低くなります。
  • 大きいクラスタでは多くの障害に潜在的に耐えることが出来きますし、ドライブ、ノードの障害の復旧時間を向上する事がきる事から高いレジリエンシーを提供できるのです。
  • 大きいクラスタではノード障害時のインパクトが少なくて済みます

b):一つまたは、スペックの高いノードを購入しましょう（例 : Intel Platinum , Gold のCPUを搭載した新しいクラスタを作成して仮想マシンを移行しましょう。

 

専用クラスタは魅力的に感じるかもしれませんが、ほとんどのケースでは、最終的により高いパフォーマンス、レジリエンシーと拡張性を提供できる混在のワークロードクラスタを推奨します

 

C):MSやMS SQL , Oracleはスケールアップよりもスケールあるとする事で、パフォーマンス、レジリエンシーの向上とインフラコストの削減が行えます。

MSやMS SQL , Oracleはスケールアップよりもスケールあるとする事で、パフォーマンス、レジリエンシーの向上とインフラコストの削減が行えます。

一つの大きな仮想マシンが多くのデータベースを提供するのはあまり良い事ではありませんので、スケールアウトし多くの仮想マシンを稼働させることで、Nutanixクラスタ内で分散され全てのVMを通してワークロードが行われるのです。

99%のワークロードでは、コンピュート専用ノードの価値は見出せませんが、常に例外はあります。

例3: 既存のハードウェアを再利用する

SQL DB管理者:Nutanixは最高なんだ、何台かのEOLが1年以上ある物理サーバがあるんですが、Nutanixを入れて使い続けられるのだろうか？

 

Nutanix:いくつか選択肢があります。

 

a):ご利用いただいているハードウェアがHCLに掲載があるものでしたら、ソフトウェアのライセンスを購入し既存のハードウェアに展開してご利用いただけます。

 

b):Nutanix Volumesを利用しiSCSIを経由してスケールアウト側の高い冗長性を持ったストレージを利用する

Nutanix volumesは2015年に発表されWindows ClusterでMSSQL,クラスターファイルサーバで一般的に利用されるSCSI-3 Persistent Reservationsのストレージ利用としてサポートされます。

Nutanix Volumesはいくつかの次の例を含むユースケースをサポートしています

  • MS Exchange ServerのためのiSCSI接続
  • Linuxベースのクラスタの為の共有ストレージ
  • Windowsのフェイオーバークラスタ
  • Windowsクラスタの為のSCSI-3Persistent Reservation
  • OracleRAC環境の共有ストレージ
  • 物理環境でのiSCSI利用

結果Nutanix volumesは既存のハードウェアの再利用を可能としてROIを高める一方で、ADSFのメリットを得ることが出来るのです。

一度ハードウェアがEOLになると、すでにNutanixの上に置かれたストレージはすぐに仮想マシンへ提供する事が出来ます。ワークロードはNutanixのHCIのメリットを受けれることになります。

今後の機能

2017年の終わりに NutanixはNutanix Acropolis Compute Cloud (AC2)を発表しました。これは次に示すコンピュート専用ノードを提供する事を示しています。

 

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お客様に3-Tierモデルや、HCIがそのままでは進化してないで無いかと理解してほしくないので、この機能については述べますと、それはコンピュート専用のノードでは無いのです。

この機能はソフトウエアベンダー (Oracleなど)のライセンスの観点からお客様がCPU、Coreを最大限にアプリケーションが利用できるようにするためにりニッチな環境化向けにデザインされています。

 

ちょっとだけ言わせてください。

  • この機能は一般的な仮想マシン向けではありません.
  • パフォーマンスの為の機能ではありません
  • Nutanixは3-Tier コンピュートとストレージモデルへ戻っているわけではありません
  • Nutanixは未だ進化しています

 

Nutanixは素晴らしい拡張性をCPU・RAMレベルで仮想マシン、実際のワークロードへ提供します。

物理サーバが実際に要求されるまれなケースではABSが利用できますし、まもなくAHVに向けてこれらのまれなケースにライセンス価値を最大限に利用するためにもコンピュート専用ノードを提供します。

 

今年リリース予定のNutanix Acropolis Compute Cloud (AC2)ですが用途やライセンスなどに

合わせて最適なワークロードへ最適なモデルを選択できるものNutanixの強味ではないでしょうか

 

記事担当者 : SI技術本部 カッシー @Nutanix_NTNX