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2018/04/04

HCIのパフォーマンスの進化

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Principal Product Marketing ManagerのMaryam Sanglaji氏です。原文を参照したい方はEvolution of HCI Performance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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Fig384

好むか、好まざるかにかかわらず、我々の周辺はアプリケーション中心になっていきつつ有ります。平均するとスマートフォンを利用している一人の人間は一日のうちに9つの異なるアプリケーションを利用しているそうです。こうしたアプリケーションは共通した特徴を持っています。すぐに起動して、クラッシュすることはほとんどなく、必要とされる価値をご提供しています。もしも迅速にアクセスができないのであれば、この価値は損なわれてしまうことでしょう。これがコンシューマー側のエクスペリエンスであり、我々はそれをよく知っています。一体いくつのアプリケーションをただ、起動が遅いという理由でスマートフォンから削除してきましたか? 私自身とても多く削除してきました。

さて、エンタープライズ側を見ていきましょう。ここでも同じルールが適用されます。まずご自身が会社のITリソースの利用者であるという想定をしてみましょう。貴方は非常に重要な、主たるビジネスの原動力となるエンタープライズアプリケーションの責任者です ー 例えばハイパフォーマンスなデータベースだと考えて下さい。このエンタープライズアプリケーションは適切なIOを低い遅延を維持しながら生成しなくてはなりません。これができなくなるとアプリケーションの担当者は貴方を通り越して、代替案を見つけるか、もしくはビジネス全体が売上が下がるという意味で苦しむことになります。いずれの結果も貴方もしくはビジネスにとって良い結果にはなりません。

小さな歴史

シンプルさは創業時からのNutanixの特徴で有り続けています。複雑な運用の多くの異なるレイヤーを抽象化することはお客様が組織に対してより良いITサービスを提供するための手助けとなります。このシンプルさはエンタープライズアプリケーションにパフォーマンスを提供するという意味においても光り輝きます。我々は多くの異なるタイプのハイパフォーマンスエンタープライズアプリケーションにも適合するパフォーマンスの機能を保持しています。結果として、我々のソフトウェアはパフォーマンスチューニングやトラブルシューティングの手間を低減することができています。

我々のパフォーマンスの旅路

Nutanixは継続的なイノベーションを行い、定期的にパフォーマンスを最適化しています ー 全てのリリースにおいてエンドアプリケーションの機能性を向上させ続けています。Nutanix Acropolisアーキテクチャはお客様がNutanixの導入を拡張すればリニアに拡張ができることを保証しています。

2017年8月のIDCの調査によるとNutanixの顧客11社は以下のように結論を述べています。「調査の参加社は満場一致でNutanixが置き換える前のインフラストラクチャよりも劇的に優れたパフォーマンスを提供しているということに同意した。インタビューを受けたIT管理者はアプリケーションの応答時間がNutanixによって向上し、そのユーザーが高性能に動作するビジネスアプリケーションを利用できる保証を裏打ちしていると述べています。」この調査はパフォーマンスの向上が結果としてユーザーの生産性と組織の売上の向上の両方をもたらした、ということも示唆しています。

以下は我々のパフォーマンスの旅路のちょっとしたスナップショットでIOPsの向上の傾向と応答時間の低下の傾向を顕しています。Nutanixソフトウェアのパフォーマンスのアップデートによって2014年12月から2017年6月では420%ものIOPsの改善がなされています。この結果はたった4ノードのクラスタでの結果です。更にノードを追加することでパフォーマンスはリニアに拡張されます。具体的な数字よりもその傾向の方に意味があるのです。

Fig385

パフォーマンスのイノベーション

我々はコアソフトウェアにパフォーマンスの機能を継続的に追加することでこうしたIOPSや応答時間の改善を行ってきました。さらに、NutanixのHCIソフトウェアはNVMeや将来のOptaneドライブをサポートしており、お客様はその際にネットワークを再設計する必要はありません。

「我々のアプリケーションのパフォーマンスは最低でも2倍は向上しています。これがわかるのは我々は多くのパフォーマンス検証を行って応答時間と繁忙期においても拡張ができる能力があるかを確認しているからです」 - 2017年8月のIDCの調査内のIT管理者

以下はこうしたパフォーマンスの機能とその影響についてのほんの僅かばかりのハイレベルでのサマリです :


情報ライフサイクル管理(Information Lifecycle Management ー ILM) 階層化
Nutanixの情報ライフサイクル管理(Information Lifecycle Management - ILM)はストレージのパフォーマンス特性を元に複数のストレージ階層を利用してデータを配置します。継続的にデータアクセスパターンを監視し、適切にデータを配置することで最高のパフォーマンスを実現します。


データローカリティ
データはローカルに書き込まれ、読み込まれます。データがローカルに書き込まれる際に高可用性のために他のノードにもレプリケーションされ、その後に完了通知が行われます。分散メタデータサービスによって、全てのノードからデータがアクセスできるようになっています。データローカリティはネットワークのおしゃべりを回避し、低遅延なアクセスを実現します。

RDMAのサポート
この機能は低遅延のネットワーク環境と高いスループットを実現することでノード間のレプリケーションを最適化します。結果として書き込みは最大で30%も遅延が低減します。


VM(仮想マシン)フラッシュモード
ハイブリッド環境において、各ノードはSSDとHDDを保持しています。ホットな仮想マシンをSSDにピン留めすることでオールフラッシュのパフォーマンスを実現することが可能で、初期投資なくオールフラッシュののパフォーマンスを活用することができます。

AHV Turbo
IOリクエストのマルチキューを実現することで最適化されたNutanix AHV内のIOパスは大きなパフォーマンス向上を実現します。結果として、仮想マシンのIOパフォーマンスの向上をリソース利用率の低いままで実現し、NVMeのような新しい超低遅延ストレージテクノロジーの先進性をプラットフォームで利用できるようにします。


vNUMAのサポート
vNUMAは重要なアプリケーションのメモリアクセス性能を保証し、メモリ帯域のボトルネックを回避します。低遅延の仮想マシンで多くのCPUコアを持つものはより大きなメリットを得られます。


シャドークローン
シャドークローンは大規模なVDIやクラウドの環境における効率的なキャッシュを実現します。別々のホストの仮想マシンから多重参照されるようなシナリオではシャドークローンの機能から大きなメリットを受けることができます。


VG(ヴォリュームグループ) ロードバランサー
大規模なデータベースや高性能アプリケーションを動作させている際には、近い将来にリリースされる予定のヴォリュームグループロードバランサーがNutanixのスケールアウトアーキテクチャを活用して、Nutanixクラスタがアプリケーションのニーズに応じてスケールアップを実現します。

終わりに

私のスマートフォンも多くのパフォーマンス最適化機能を搭載しています。この全てを理解しているでしょうか? 答えはNOです。ですが、私は電話に対してアプリケーションの機能や操作が速いということを期待しています。

エンタープライズアプリケーションのユーザーも同様の要件を持っています。そしてそこがNutanixの美学です。アプリケーションのパフォーマンスのニーズをバックグラウンドで解決し、ユーザーはシンプルにそして意識しない(インビジブルな)まま、高いインフラストラクチャのスピードのメリットを享受することができます。

更に詳しく学ぶためにはNutanixバイブルをチェックして、パフォーマンスと信頼性についてはHCIのパフォーマンスの進化シリーズとして今後続く記事をお待ち下さい。

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