Microsoft Hyper-V 構成ガイド Microsoft Hyper-V テクノロジは魅力的な機能を提供しますその一方で仮想化環境特有の技術にこれまでの知識が通用しないことも多く要件に合わせた仮想マシンの構成ができずに困惑する IT 技術者も少なくありませんこのホワイトペーパ

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Microsoft ^® Hyper-V 構成ガイド

Microsoft^® Hyper-V テクノロジは、魅力的な機能を提供します。その一方で、仮想化環境特有の技術

にこれまでの知識が通用しないことも多く、要件に合わせた仮想マシンの構成ができずに困惑するIT 技術者も少なくありません。このホワイトペーパーでは、IT 技術者が要件に合わせてMicrosoft^®

Hyper-V仮想マシンを構成するために必要な情報提供を目的としています。

発行日 : 2011 年 12 月

最新情報については、http://www.microsoft.com/japan/windowsserver/ を参照してください。

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はじめに

Microsoft^® Hyper-Vをインストールし、ウィザードを使って仮想マシンを作成することは簡単です。しかし、

その後、何をどう設定してよいか分からないというIT技術者も少なくないようです。このような混乱が起こるのは、仮想化環境の構築には、仮想化された構成と物理的な構成の両方を理解しなければならないからです。

このホワイトペーパーでは、Microsoft^® Hyper-Vをよりよく活用していただくために、Microsoft^® Hyper-Vを要件に合わせて構成するために必要な情報を提供します。

なお、このホワイトペーパー初版では、物理ホスト上のフェールオーバークラスターによるライブマイグレーション、RemoteFX、および仮想化環境のセキュリティに関する記述はありません。予めご了承ください。

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Hyper-V 仮想マシンの構成要素

本ホワイトペーパーでは、仮想マシンを用途に合わせて構成できるようになるための情報を提供します。この章では、まず、仮想マシンの標準構成を作成する手順を紹介します。Hyper-Vを既に利用されている方は、本章を割愛いただいて問題ありません。

まず、Hyper-V仮想マシンの主な構成要素を紹介します。Hyper-V仮想マシンの主な構成要素としては、以下のものがあります。

図 1 仮想マシンの構成要素

構成要素をそれぞれ解説する前に、まずは、Hyper-V仮想マシンの基本構成を作成してみましょう。Hyper-V 仮想マシンの基本構成は、”仮想マシンの新規作成ウィザード”のデフォルト設定によって簡単に作成することができます。基本構成作成の手順を、以下に示します。

1. [スタート]-[管理ツール]-[Hyper-V マネージャー]メニューで、”Hyper-V マネージャー”を起動。

2. “Hyper-V マネージャー”の左ペインのツリーで、[Hyper-V マネージャー]-[<サーバー名>]を右クリックし、コンテクストメニューから、[新規]-[仮想マシン]メニューを選択。”仮想マシンの新規作成ウィザード”を起動。

・BIOS (起動順序)

・メモリ

・プロセッサ

・ストレージ (IDEコントローラー / SCSIコントローラー)

・ネットワーク (ネットワークアダプター)

・COMポート

・フロッピーディスク

・名前

・統合サービス

・自動アクション (開始アクション / 停止アクション)

本ホワイトペーパーでは、上記の構成要素を、用途に合わせてどのように構成すればよいかを順を追って紹介します。

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 3 図 2 仮想マシンの新規作成

3. “開始する前に” ダイアログで、[次へ]ボタンをクリック。

4. “名前と場所の指定” ダイアログで、[次へ]ボタンをクリック。

5. “メモリの割り当て” ダイアログで、[次へ]ボタンをクリック。

6. “ネットワークの構成” ダイアログで、[次へ]ボタンをクリック。

7. “仮想ハードディスクの接続” ダイアログで、[次へ]ボタンをクリック。

8. “インストールオプション” ダイアログで、[次へ]ボタンをクリック。

9. “仮想マシンの新規作成ウィザードの完了” ダイアログで、[完了]ボタンをクリック。

図 3 仮想マシンの新規作成ウィザード

基本構成を作成した後は、OSをインストールすることになります。OSをインストールする場合は、基本構成にOSインストール用のCD/DVDもしくはISOイメージを接続することで行います。具体的な手順は、以下の通りです。

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 4 1. [スタート]-[管理ツール]-[Hyper-V マネージャー]メニューで、”Hyper-V マネージャー”を起動。

図 4 Hyper-Vマネージャーから仮想マシンを設定

2. “Hyper-V マネージャー”の左ペインのツリーで、[Hyper-V マネージャー]-[<サーバー名>]を右クリックし、中央のペインから、先ほど作成した”新しい仮想マシン”を選択。右クリックのコンテクストメニューから、[設定]を選択し、”新しい仮想マシンの設定” ダイアログを表示

図 5 新しい仮想マシンの設定ダイアログ

3. ”新しい仮想マシンの設定” ダイアログで、左ペインから[IDE コントローラー1]を選択。[メディア]-[イメージファイル]で、OS インストール用の ISO イメージファイルを選択。(もしくは、[メディア]-[物理 CD/DVD ドライブ]で、OS インストールで使用する物理 CD/DVD ドライブを選択)

4. “新しい仮想マシンの設定” ダイアログで、[OK]ボタンをクリック。

5. “Hyper-V マネージャー”の中央のペインから、”新しい仮想マシン”を選択。右クリックのコンテクストメニューから、[接続]を選択し、”localhost 上の新しい仮想マシン - 仮想マシン接続” ウィンドウを起動。

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 5 図 6 仮想マシンへの接続

6. ”localhost 上の新しい仮想マシン - 仮想マシン接続” ウィンドウの[操作]-[開始]メニューから、仮想マシンを起動。

7. これ以降は、通常の OS インストール作業と同じ手順を、仮想マシン内で行い、インストール作業を完了。

OSのインストールを行った後は、統合サービスのインストールを行います。統合サービスのインストール手順は以下の通りです。

8. OS 起動後、”localhost 上の新しい仮想マシン - 仮想マシン接続”ウィンドウの[操作]-[統合サービスセットアップディスクの挿入]メニューを選択。

9. ”localhost 上の新しい仮想マシン - 仮想マシン接続”ウィンドウのゲスト OS 上に表示される”自動再生”

ダイアログで、[Hyper-V 統合サービスのインストール]を選択。

10. ”localhost 上の新しい仮想マシン - 仮想マシン接続”ウィンドウのゲスト OS 上に表示される”Hyper-V 統合サービスのアップグレード”ダイアログで、[OK]ボタンをクリック。

11. ”localhost 上の新しい仮想マシン - 仮想マシン接続”ウィンドウのゲスト OS 上に表示される”インストールの完了”ダイアログで、[OK]ボタンをクリック。

統合サービスをインストールすることによって、VMBusを経由した仮想ネットワークアダプターや、SCSIコントローラーなど、高速なデバイスを利用できるようになります。現在、統合サービスが提供されているOSは、

以下の表1の通りです。

表 1 統合サービスが提供されているゲストOS

ゲスト OS デバイスとサービスのサポート状況

Windows Server 2008 R2 ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク, ビデオ, マウス

サービス: オペレーティングシステムシャットダウン, 時刻の同期, データ交換, ハートビート, バックアップ (ボリュームスナップショット)

Windows Server 2008 (64-bit editions and x86 editions)

ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク, ビデオ, マウス

Windows Server 2003 (x64 editions) with Service Pack 2

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 6 Windows Server 2003 (x86 editions) with

Service Pack 2

Windows 2000 Server with Service Pack 4 ドライバー: IDE, ネットワーク, ビデオ, マウス

サービス: オペレーティングシステムシャットダウン, 時刻の同期, データ交換, ハートビート

Windows 2000 Advanced Server with Service Pack 4

ドライバー: IDE, ネットワーク, ビデオ, マウス

CentOS 6.0 and 6.1 (x86 edition and x64 edition)

ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク, マウス

サービス: 時刻の同期, オペレーティングシステムシャットダウン, ハートビート CentOS 5.2 – 5.7 (x86 edition and x64 edition) ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク

サービス: 時刻の同期, オペレーティングシステムシャットダウン, ハートビート Red Hat Enterprise Linux 6.0 and 6.1, x86

edition and x64 edition

ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク, マウス

サービス: 時刻の同期, オペレーティングシステムシャットダウン, ハートビート Red Hat Enterprise Linux 5.7 (x86 edition and

x64 edition)

ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク

x64 edition)

サービス: 時刻の同期, オペレーティングシステムシャットダウン, ハートビート SUSE Linux Enterprise Server 11 (x86 edition

and x64 edition) with Service Pack 1

サービス: 時刻の同期, オペレーティングシステムシャットダウン, ハートビート SUSE Linux Enterprise Server 10 (x86 edition

and x64 edition) with Service Pack 4

サービス: 時刻の同期, オペレーティングシステムシャットダウン, ハートビート

Windows 7 ドライバー: IDE, SCSI, ネットワーク, ビデオ, マウス

Windows Vista (64-bit editions) with Service Pack 1

Windows Vista (x86 editions) with Service Pack 1

ドライバー: IDE, ネットワーク, ビデオ, マウス

Windows XP Professional (x86 editions) with Service Pack 2 or 3

Windows XP Professional x64 Edition with Service Pack 2

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 7 統合サービスが提供されていないOSに関しては、残念ながらHyper-Vのすべての機能を利用することができません。統合サービスが提供されているゲストOSについての最新情報は、以下のTechNetサイトをご参照ください。

 About Virtual Machines and Guest Operating Systems

http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc794868(WS.10).aspx

基本構成を作成する手順は、ウィザードのデフォルト設定を選択する範囲では難しい作業ではありません。しかし、IT技術者の要件に合わせた仮想マシンを構成する場合は、デフォルト設定を変更する必要があります。このホワイトペーパーでは、”仮想マシンの新規作成ウィザード”の各ダイアログで何を設定すべきか、作成された基本構成を、用途に合わせてどう変更すればよいのか、その考え方と操作手順について、ストレージ構成とネットワーク構成を中心に紹介します。このホワイトペーパーをご一読いただくことで、用途に合わせた仮想マシンの構成ができるようになります。

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ストレージの構成

仮想化するということは、物理的な要素を抽象化することに他なりません。そのため、仮想化した場合は、1 つの要素を構成する場合も、物理的な要素と、仮想化された(抽象化された)要素という、複数の要素を構成する必要があります。これはストレージの構成でも同じで、目的に合わせて、物理的な要素と仮想化された要素をそれぞれ構成し、組み合わせて利用します。

ストレージの場合の物理的な要素および、仮想化された要素は、それぞれ、以下のようになります。

仮想マシンは、ストレージの構成によってそのパフォーマンスが大きく影響されます。そのため、仮想マシンの性能を左右するのは、ストレージ構成の良し悪しといって差し支えありません。この章では、ストレージの物理的な要素と、仮想化された要素をどのように構成すればよいかについて説明します。

ストレージの物理的な構成要素の選択

仮想マシンがストレージにアクセスする場合、基本的には仮想ハードディスク (VHD)を利用します。VHDの実体は、拡張子*.vhdのファイルです。このVHDファイルの実体を保存する物理的な記憶装置の構成によって、仮想マシンのパフォーマンスが大きく影響されます。そこで、まず検討しなければならないのは、VHDファイルをどういう構成の物理的なストレージに配置すべきかということです。この節では、VHDファイルを保存する物理ストレージの構成に関して解説します。

I/O の多い複数の仮想マシンのVHDファイルを、同じ物理ストレージ上に配置するべきではありません。同じ

物理ストレージ上に配置すると、ストレージへのI/Oが仮想マシンのパフォーマンス低下の要因になります。同じ理由から、ペアレント OS のインストールドライブと仮想マシンのVHDファイルは、同じ物理ストレージ上に配置するべきではありません。この考え方は、ストレージの物理的な構成を決定する上での原則です。この原則に基づいて、次の点を考慮して物理的なストレージを構成ください。

物理的な要素

 接続方式 (DAS / iSCSI / Fibre Channel)

 性能と台数

 冗長構成

仮想化された要素

 どの種類の仮想ハードディスク (VHD)を選択するか？

 どの種類の仮想ストレージコントローラーを利用するか？

 物理的な要素のどこに保存するか？ (物理的な要素の、性能と台数に該当)

×

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 接続方式･･･ Hyper-V は、物理ストレージとして、DAS (Direct Attached Storage)、FC (Fibre Channel)、iSCSI 接続をサポートしています。DAS および FC 接続のための HBA (ホストバスアダプター) は、 I/O のパフォーマンスに大きく影響するので、スループットの高いものを選択してください。

iSCSI ストレージを利用する場合は、パフォーマンスとセキュリティの両方の観点から、コンピューター間の通信用ネットワークとは独立した、ストレージ専用のネットワークアダプターを確保してください。パフォーマンスを最大化するために、1 Gbps 以上の高速なネットワークアダプターとネットワークスイッチで構成することを推奨します。また、iSCSI オフロード機能をサポートしたネットワークアダプターの使用を推奨します。

※ iSCSI ストレージを利用する場合、ゲスト OS 上で iSCSI イニシエーターを構成することもできます。

この場合、iSCSI ディスクはゲスト OS の起動ディスクとしては使用できません。

 性能と台数･･･物理的なストレージの性能は、仮想マシンのパフォーマンスに大きく影響します。費用対効 果を考慮し、適切な性能を持つストレージを選定してください。SATA を利用する場合は 7,200 rpm 以上、

SAS の場合は 10,000 rpm 以上、SAN の場合は 15,000 rpm 以上を推奨します。また、I/O がボトルネックにならないようにするためには、高い I/O を必要とする仮想マシンの場合は、1 つの仮想マシンあたり、1 ディスクドライブ (スピンドル) 以上の物理ディスクが理想です。

図 7 物理コンピューターのストレージ構成例

 冗長構成･･･ストレージの信頼性とパフォーマンスを両立するために、仮想マシンごとのワークロードに最 適な冗長構成を検討してください。ペアレント OS を Hyper-V の管理専用として使用する限り、ペアレント OS のインストールドライブのある物理ディスクに高いパフォーマンスは求められませんが、障害から保護するため、ミラーリング構成を推奨します。

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仮想ハードディスクの種類と選択

仮想マシンには仮想ハードディスクとして、VHD (Virtual Hard Disk) 形式の仮想ハードディスク、または物理ハードディスクを割り当てることができます。VHD は、最大 2,040 GB (2 TB) のサイズをサポートし、容量固定、

容量可変、および差分の 3 種類のタイプがあります。また、VHD形式の他に、物理的なストレージを仮想マシンから直接利用する方法として、パススルーディスクと、iSCSIをサポートしています。

それぞれの仮想ハードディスクには、メリット / デメリットがあります。そのメリット / デメリットを理解した上で、要件に合わせて使い分ける必要があります。この節では、仮想ハードディスクの種類と、それぞれのメリット / デメリットについて解説し、仮想ハードディスクの具体的な構成方法について紹介します。

仮想ハードディスクの種類

 容量可変 VHD ･･･ Hyper-V のデフォルトでは、容量可変 VHD が割り当てられます。容量可変 VHD は、仮 想マシンのゲスト OS が実際に書き込んだ容量に応じて、ファイルサイズが動的に拡張していきます。ディスク領域を最も効率的に使用できますが、ファイルサイズ拡張の処理のオーバーヘッドにより、容量固定

VHD と比較すると書き込み性能が劣ります。また、容量可変タイプは、VHDファイルが断片化し、 I/O の

スループットを低下させることがあります。なお、容量可変 VHD のオーバーヘッドは、Hyper-V 2.0 ( Windows Server 2008 R2に搭載) で大きく改善されました。

 容量固定 VHD ･･･容量固定 VHD は、仮想ディスクのサイズと同じ容量の領域を、最初から物理ディスク上 に確保します。最初にディスク領域を確保するため、VHD ファイルの断片化が少ないというメリットがあります。容量固定 VHD は、3種類のVHDの中で、最もプロセッサのオーバーヘッドが少ないのも特徴です。

物理ストレージのI/O 性能と比べると、若干の性能劣化はありますが、一般的なワークロードをサポートするのに十分な性能を提供することができます。

 差分 VHD ･･･既存の VHD を親とし、その差分を子 VHDに保存します。親 VHD を読み取り専用で使用し、

ゲスト OS が書き込んだ変更部分を子 VHD に書き込みます。差分 VHD は、最大で 50 段までの多段連結が可能です。ただし、親 VHD の種類とは関係なく、差分 VHD は常に容量可変 VHD になります。そのため、

容量可変 VHD の性能低下というデメリットの影響を受けることになります。また、差分 VHD の多段接続もチェインをたどる処理がオーバーヘッドになり、あまりにも多段接続が多いと性能低下が無視できなくなります。

 パススルーディスク･･･仮想マシンの仮想ストレージとして、VHD の代わりに物理的なハードディスク または SAN 上の LUN (Logical Unit Number) を割り当てることができます。この機能は、パススルーディスクと呼ばれ、ゲスト OS の I/O を、ペアレント OS の NTFS ファイルシステムを介さずに、物理デバイスへ直接渡します。ペアレント OSを介さないため、I/O 処理に関連するプロセッサのオーバーヘッドが少なく、仮想マシンに対してネイティブと同程度の高速な I/O 性能を提供します。また、容量に関して仕様上の上限がありません。

VHD の種類と特徴について、以下の”表2 仮想ストレージの種類と特性”に示します。

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 11 表 2 仮想ストレージの種類と特性

種類特徴 メリット デメリット

仮想ハード ディスク

(VHD) ファイル

容量固定･ VHD のサイズは割り当て領域と同サイズ

･高速な I/O 性能･大きなデータ領域が必要

･複製や移動に時間がかかる容量可変･ゲスト OS の書き込み

に応じてサイズ拡張

･ディスク領域の効率利用･ファイルサイズの拡張によりディスク容量を圧迫する恐れがあり

･物理ディスク領域が断片化し、性能が劣化差分･親 VHD (読み取り専用)

との差分を保持する

･同じ VHD を親とする差分 VHD を複数作成可能

･容量可変 VHD と同じデメリット

パススルーディスク

･物理ディスクまたは LUN をマウント

･最高の I/O 性能

･ 2 TB 以上をサポート

･スナップショット機能が利用できない

･ペアレント OS からの VSS バックアップに非対応

･仮想マシンの可搬性が低い

ストレージ容量を抑えたい場合の選択

容量可変 VHD および差分 VHD は、ストレージ容量を削減できるメリットがあります。しかし、容量可変 VHDは、仮想マシン内で利用するストレージ容量が増加すると、物理的に使用するストレージ容量も増加します。

よって、実際に容量可変VHDを使用する場合は、容量可変VHD ファイルの容量増加に注意が必要です。また、

一度サイズが大きくなったVHDファイルは、ゲストOS内で使用しているストレージ容量を削減しても、VHD ファイルそのものの容量は小さくなりません。ゲストOS内で使用しているストレージ容量を削減し、VHDファイルそのものを小さくしたい場合は、別途、最適化処理を行う必要があります。最適化処理については、”仮想ハードディスク(VHD)の構成変更” (P17)をご参照ください。

差分VHDは、動作を確認するだけの(パフォーマンスを要求されない)テスト環境や、研修用の仮想マシンを、

ストレージ容量を抑えながら構成したい場合に適しています。展開用に準備されたOSを親VHDファイルとする差分VHDを利用することで、ストレージ容量を抑えながら、多くの種類のゲスト環境を作成することができます。展開用に準備されたOSのVHDファイルを作成する場合は、”ひな形となる仮想マシンの作成方法について” (P43) が参考になります。

実際に、Windows Server 2008 R2 SP1で、ドメインコントローラー、メンバーサーバー、クライアント

(Windows Serverで、デスクトップテーマを有効にしたもの)の3つの仮想マシン(メモリはそれぞれ2GB割り当

て、仮想メモリは、”自動的に管理する”設定)を、容量可変VHDで構成した場合と、差分VHDで構成した場合の容量差を紹介しておきます。

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 12 表 3 3台の仮想マシンを容量可変VHDで構成した場合と、差分VHDで構成した場合とのストレージ容量の差

構成 容量可変

VHD (GB)

差分

VHD (GB) 差 (GB)

親VHD 0.00 9.73 9.73

Domain Controller 10.20 2.49 -7.71

Member Server 10.10 1.99 -8.11

Windows Client 10.00 1.89 -8.11

集計 30.30 16.10 -14.20

上記の表3は、ドメインへの参加直後で、アプリケーションのインストールなどを行っていない状態での比較ですが、使用するディスク容量に、14GB以上という大きな差が出ていることが確認できます。

高いディスクI/Oが必要な場合の選択

先に記述した通り、容量可変VHDや差分VHDにはオーバーヘッドがあるため、パフォーマンスが求められる実稼働サーバーには、容量固定 VHD、もしくはパススルーディスクを推奨します。容量固定VHDもしくは、パススルーディスクを使用する場合、仮想ディスクの I/O は、安全のためにマージンとして 15 % 考慮することを推奨します。特に高速な I/O や 2 TB 以上の大容量のディスク領域を必要とするワークロードに対しては、パススルーディスクの使用を検討してください。大規模なデータ用ドライブとして、パススルーディスクは最大のパフォーマンスを提供することができます。ただし、パススルーディスクは仮想化のメリットの一部とトレードオフの関係にあることに注意が必要です。パススルーディスクの仮想マシンに対しては、スナップショット、エクスポート / インポート機能が利用できません。また、パススルーディスクを持つ仮想マシンは、特定の物理ストレージに依存してしまうため、ハードウェアから OS を切り離すという仮想化の大きなメリットが失われます。

つまり、仮想マシンを別の物理コンピューターに簡単には移動できないということです。

ゲスト OS がパススルーディスクを使用するためには、該当の物理ストレージがペアレント OS 上でオフライン状態である必要があります。このため、パススルーディスク上のデータはペアレント OS から直接アクセスできません。また、ゲストOSからパススルーディスクに対する I/O 処理以外の操作 (SAN ストレージのハードウェア構成など) はできない点にも注意が必要です。

仮想ストレージコントローラーの種類と選択

ISO / VHDファイル、およびパススルーディスクは、仮想マシン上の仮想IDE コントローラーまたは仮想

SCSI コントローラーに接続できます。ゲストOS 起動用の仮想ディスクと仮想 CD/DVD ドライブは、必ず IDE

コントローラーに接続する必要があります。ゲスト OS 用の起動ディスクには、IDE接続を、データ用には SCSI接続を使用することを推奨します。

仮想マシン上のIDE コントローラーは、エミュレートされた(VMBus経由ではない)デバイスであり、統合サービスが有効化される前でも利用することができるため、ゲスト OS の新規インストールが可能です。IDE コント

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 13 ローラーは、ゲスト OS に統合サービスをインストールすることにより、VMBus を経由する統合デバイスに対してリダイレクトされ、高速化されます。SCSI コントローラーは統合デバイス(VMBus 経由のデバイス)であり、

高いスループットとレスポンスを提供し、プロセッサのオーバーヘッドを低減します。仮想マシンに統合サービスをインストールすれば、仮想IDE コントローラーと仮想SCSI コントローラーのパフォーマンスに差はほとんどありません。しかし、拡張性や管理性の面からは SCSI コントローラーが優れています。拡張性の面では、

IDEコントローラーよりもSCSIコントローラーの方が、仮想マシンに接続できるコントローラー数や、コントローラーあたりの接続デバイス数が多いという特徴があります。表4に、拡張性の面でのIDEコントローラーと SCSIコントローラーの比較をまとめておきます。

表 4 1 つの仮想マシンに接続可能な VHD数

管理性の面で、SCSIコントローラーが優れているポイントとしては、仮想ストレージをホットプラグ (ホットアド、ホットリムーブ) ができるようになったことが挙げられます。ホットプラグ機能により、Windows

Server 2008 R2 の Hyper-V では、仮想マシンをオンラインのまま、ストレージ領域を拡張することができます。

ストレージの構成手順

これまで記述した内容に基づき、用途に応じてストレージ構成を決定した後に、仮想マシンに対するストレージ構成の設定を行います。この節ではストレージを構成する上での、以下の具体的な手順を紹介します。

 仮想ストレージコントローラー (IDE もしくは SCSI)の追加と取り外し

 仮想ハードディスクの新規作成

 仮想ハードディスク (.vhd) ファイルの接続

 物理ディスク (パススルーディスク)の接続

 仮想ハードディスク (.vhd) ファイルの構成変更

仮想ストレージコントローラーの追加と取り外し

まず、仮想ストレージコントローラーを追加します。”仮想マシンの新規作成ウィザード”のデフォルト設定では、”IDEコントローラー”が2つと、”SCSIコントローラー”が１つ接続されている状態になっています。”IDEコントローラー”については、既に上限値である2つのコントローラーが接続されているので、必要に応じ

て、”SCSIコントローラー”を追加します。ここでは、”SCSIコントローラー”の追加手順を紹介します。

2. “SCSI コントローラー”を追加したい仮想マシンを、”Hyper-V マネージャー”の中央ペインで選択し、右クリックメニューから[設定]を選択。

接続タイプ コントローラー数 コントローラーごとのデバイス数 VHD 使用時の最大容量

IDE コントローラー 2 2 8 TB (2 TB × 4 VHD)

SCSI コントローラー 4 64 512 TB (2 TB × 256 VHD)

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 14 3. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの左のリストから、[ハードウェアの追加]を選択。

4. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの右のリストから、[SCSI コントローラー]を選択し、[追加]ボタンをクリック。

5. [OK]ボタンをクリックし、[<仮想マシン名>の設定]ダイアログを終了

デフォルトで仮想マシンを作成した場合、”SCSIコントローラー”が追加された状態になっています。不要な

“SCSIコントローラー”を取り外す場合は、以下の操作を行います。

2. “SCSI コントローラー”を追加したい仮想マシンを、”Hyper-V マネージャー”の中央ペインで選択し、右クリックメニューから[設定]を選択。

3. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの左のリストから、取り外したい[SCSI コントローラー]を選択。

4. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの右のペインの、[コントローラーの取り外し]ボタンをクリック。

5. [OK]ボタンをクリックし、[<仮想マシン名>の設定]ダイアログを終了

仮想ハードディスクの新規作成

ここでは、“仮想マシンの新規作成ウィザード”のデフォルト設定で作成されるVHDファイル以外のVHDファイルを作成したい場合の手順を紹介します。

2. “Hyper-V マネージャー”の右ペインの[操作]メニューで、[新規作成]-[ハードディスク]をクリックし、”

仮想ハードディスクの新規作成ウィザード”を起動。

3. [仮想ハードディスクの新規作成ウィザード]ダイアログの、”開始する前に”画面で、[次へ]ボタンをクリック。

4. [仮想ハードディスクの新規作成ウィザード]ダイアログの、”ディスクの種類の選択”画面で、[容量固定]、

[容量可変]、[差分]のいずれかを、用途に合わせて選択し、[次へ]ボタンをクリック。

5. [仮想ハードディスクの新規作成ウィザード]ダイアログの、”名前と場所の指定”画面で、名前、VHD ファイルの場所を入力。

6. [仮想ハードディスクの新規作成ウィザード]ダイアログの、”ディスクの構成”画面で、[新しい空の仮想ハードディスクを作成する]を選択し、[サイズ]欄に必要な容量を入力。[次へ]ボタンをクリック。

手順 4.で、[差分]を選択している場合は、”新しい差分仮想ハードディスクの親として使用する仮想ハードディスクを指定してください”の[場所]欄で、親として使用する VHD ファイルを指定し、[次へ]

ボタンをクリック。

7. [仮想ハードディスクの新規作成ウィザード]ダイアログの、”仮想ハードディスクの新規作成ウィザードの完了]画面で、[完了]ボタンをクリック。

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仮想ハードディスク (.vhd)ファイルの接続

ここでは、仮想マシンに既に接続されている仮想ストレージコントローラーへ、仮想ハードディスク (.vhd) ファイルを接続する手順を紹介します。

”仮想マシンの新規作成ウィザード” のデフォルト設定を利用して仮想マシンを作成する上では、容量127GB

の容量可変仮想ハードディスク(VHD)が、フォルダ ”C:¥Users¥Public¥Documents¥Hyper-V¥Virtual hard disks¥”

に作成されます。一般的に、CドライブはWindows OS本体が保存されているストレージであるため、大きな容量を必要とするVHDを保存するには不向きです。Windows OS本体が保存されているCドライブ以外の大容量ストレージを指定することをお勧めします。また、物理ストレージが複数利用できる場合は、VHDファイルの保存先を分散することで、I/Oを分散させ、仮想マシンのパフォーマンスを改善することができます。

仮想マシンが接続するVHDファイルの接続先を変更する方法を以下に紹介します。

2. “仮想ハードディスク(.vhd)ファイルを接続”したい仮想マシンを、”Hyper-V マネージャー”の中央ペインで選択し、右クリックメニューから[設定]を選択。

3. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの左のリストから、接続先を変更したい[ハードドライブ]を選択。

4. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの右ペインの[仮想ハードディスク(.vhd)ファイル]で、接続したい VHD ファイル名を入力。もしくは、[参照]ボタンをクリックし、接続したい VHD ファイルを選択。

5. [OK]ボタンをクリックし、[<仮想マシン名>の設定]ダイアログを終了。

デフォルトのVHDファイルの保存先、”C:¥Users¥Public¥Documents¥Hyper-V¥Virtual hard disks¥”にVHDファイルを作成してしまった場合には、別の場所へVHDファイルを移動してから、上記の操作を行います。

また、デフォルトのVHDファイルの保存先は、以下の手順で変更することができます。

2. “Hyper-V マネージャー”の右ペインの[操作]メニューで、[Hyper-V の設定]をクリック。

3. [Hyper-V の設定]ダイアログの左側のリストから、[仮想ハードディスク]を選択。

4. [Hyper-V の設定]ダイアログの右ペインで、デフォルトで VHD ファイルの保存先として利用したいフォルダを入力するか、[参照]ボタンでフォルダを選択。

5. [OK]ボタンをクリックし、[Hyper-V の設定]ダイアログを終了

上記手順の3.で、[仮想ハードディスク]を選択する代わりに、[仮想マシン]を選択すると、VHDファイルではなく、仮想マシン関連の設定ファイルのデフォルトの保存先を変更することができます。

物理ハードディスク(パススルーディスク)の接続

仮想マシンに既に接続されている仮想ストレージコントローラーへ、物理ハードディスク (パススルーディスクを接続する手順は、基本的に仮想ハードディスク (.vhd) ファイルを接続する手順と同じです。ただし、仮想マ

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 16 シンに割り当てる物理ハードディスクまたは LUN (Logical Unit Number)は、ペアレント OS 上でオフライン状態になっている必要があります。

仮想マシンに接続したい物理ハードディスクをオフラインにする場合は、以下の手順の操作を行います。

1. [スタート]-[管理ツール]-[コンピューターの管理]メニューで、”コンピューターの管理”を起動。

2. “コンピューターの管理”の左ペインのツリーから、[記憶域]-[ディスクの管理]を選択。

3. コンピューターの管理”の中央ペインで、仮想マシンに接続したい物理ハードディスクを選択し、右クリックメニューから、[オフライン]を選択。(下図 8 参照)

図 8 仮想マシンから物理ディスク(パススルーディスク)を接続するための準備

以上で、接続したい物理ハードディスクをオフラインにすることができます。次に、オフラインにしたディスクを、仮想マシンに接続します。物理ハードディスクを仮想マシンに接続する場合は、以下の操作を行います。

5. “物理ハードディスク”を追加したい仮想マシンを、”Hyper-V マネージャー”の中央ペインで選択し、右クリックメニューから[設定]を選択。

6. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの左のリストから、”物理ハードディスク”を接続したい[ハードドライブ]を選択。

7. [<仮想マシン名>の設定]ダイアログの右ペインの、[物理ハードディスク]をチェックし、ドロップダウンリストから、先ほどオフラインにした”物理ハードディスク”を選択。(下図 9 参照)

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 17 図 9 物理ハードディスク(パススルーディスク)の接続

8. [OK]ボタンをクリックし、[<仮想マシン名>の設定]ダイアログを終了。

これで、物理ハードディスク (パススルーディスク)を仮想マシンへ直接接続することができます。なお、1つの仮想マシンへパススルーディスクとして接続した物理ディスクは、他の仮想マシンや、ホストマシンから参照することはできません。

仮想ハードディスク (VHD) の構成変更

3 種類の VHD は、後から変換 (容量可変 VHD から容量固定 VHD への変換、容量固定 VHD から容量可変 VHD への変換、および差分 VHD と親 VHD の統合) することができます。また、後から容量を拡張することもできますが、縮小すること(容量可変VHDの最適化は可能)はできません。

仮想ハードディスクの構成を変更する場合は、”仮想ハードディスクの編集ウィザード”を使います。ここでは、

差分 VHD から容量可変 VHDへの”変換”処理と、仮想ハードディスクの”最適化”処理の 2 つの手順を紹介します。

まずは、差分VHDから容量可変VHDへの変換手順(親VHDと子VHDの結合操作)を紹介します。

2. “Hyper-V マネージャー”の右ペインの[操作]メニューで、[ディスクの編集]操作をクリックし、[仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログを起動。

3. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”開始する前に”画面で、[次へ]ボタンをクリック。

4. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”仮想ハードディスクの場所”画面で、容量可変 VHD へ変換したい差分 VHD ファイル(親 VHD ではなく、子 VHD)を選択し、[次へ]ボタンをクリック。

(20)

Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 18 5. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”操作の選択”画面で、[結合]を選択し、[次へ]をク

リック。

6. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”差分ディスクの変更の結合”画面で、[新しい仮想ハードディスクに結合する]を選択し、変換後の新たな仮想ハードディスクのファイル名を指定。(親 VHD と 1 つのファイルにしたい場合は、[親仮想ハードディスクに結合する]を選択。ただし、親 VHD に結合してしまうと、他の子 VHD から、この親 VHD を参照できなくなってしまう点には注意が必要) 7. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”差分ディスクの変更の結合”画面の、[新しい仮想ハードディスクの種類]で、[容量可変仮想ハードディスク]にチェックして[次へ]ボタンをクリック。

8. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”仮想ハードディスクの編集ウィザードの完了”画面で、[完了]ボタンをクリック。

VHDの”変換”処理には、大きなディスクI/Oが発生し、時間がかかります。稼働中の仮想マシンのVHDが保存されている物理ディスク上で”変換”処理を行う場合には、稼働中の仮想マシンへの影響を考慮する必要があります。

次に、仮想ハードディスクの”最適化”操作を紹介します。操作手順を紹介する前に、そもそも”最適化”処理がなぜ必要かを説明しておきます。容量可変VHD (差分VHDを含む)では、仮想マシン内でファイルを削除しても、

容量可変VHDファイルの容量は小さくなりません。つまり、使えば使うほど容量可変VHDファイルの容量は大きくなります。”最適化”処理では、仮想マシン内で削除された空き領域を整理し、容量可変VHDファイルの容量を小さくします。なお、仮想マシン内で削除された空き領域がない場合は、”最適化”処理を行っても容量可変 VHDファイルの容量は小さくなりません。仮想マシン内でのディスクの使用量と、容量可変VHDファイルの容量に大きな違いがある場合に、”最適化”処理は有効です。では、以下に”最適化”処理の手順を紹介します。

2. “Hyper-V マネージャー”の右ペインの[操作]メニューで、[ディスクの編集]操作をクリックし、[仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログを起動。

3. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”開始する前に”画面で、[次へ]ボタンをクリック。

4. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”仮想ハードディスクの場所”画面で、”最適化”したい、VHD ファイル名を指定し、[次へ]ボタンをクリック。

5. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”操作の選択”画面で、[最適化]を選択し、[次へ]ボタンをクリック。

6. [仮想ハードディスクの編集ウィザード]ダイアログの”仮想ハードディスクの編集ウィザードの完了]画面で、[完了]ボタンをクリック。

以上で、”最適化”処理の操作は完了です。”最適化”処理は、”変換”処理と同様に大きなディスクI/Oが発生し、時間もかかります。稼働中の仮想マシンのVHDが保存されている物理ディスク上で”最適化”処理を行う場合には、

稼働中の仮想マシンのパフォーマンスに影響がないように考慮する必要があります。

(21)

ゲストクラスター構成を行う場合の共有ストレージ構成

複数の仮想マシンのゲスト OS 間でフェールオーバークラスターを構成し、ゲスト OS 上のサービスやアプリケーションの可用性を高めることができます。Hyper-V をホストする物理マシンのクラスターサービスを使用するホストクラスターに対して、ゲスト OS のクラスターサービスを使用するこの方式を、ゲストクラスターと呼びます。ゲストクラスターでは、ゲスト OS 側にフェールオーバークラスターが実装され、アプリケーションレベルでフェールオーバーができるという特徴があります。

図 10 ゲストクラスターの構成

ゲストクラスターを実装するには、ゲストクラスターを構成するゲストOSが、共有ストレージに接続されている必要があります。共有ストレージへの接続は、iSCSI 接続の共有ストレージのみがサポートされています。

仮想マシンは、仮想ネットワークアダプター以外の仮想HBA (Host Bus Adapter) を持たないため、FC 接続や

SAS 接続の共有ストレージは利用できません。(次期バージョンのHyper-Vでは、仮想HBAがサポートされる予

定です)

iSCSI接続で共有ストレージに接続するためには、これまで説明してきた仮想マシンのストレージ設定ではな

く、ゲストOS上にiSCSI イニシエーターを構成する必要があります。Windows Server 2008 以降には iSCSI イニシエーターが標準搭載されています。Windows Server 2003 R2 以前のバージョンの場合は、Windows Server 2003用の iSCSI イニシエーターを、次の URL からダウンロードして使用します。

ゲストクラスター

クラスターサービス

NIC NIC

クラスターサービス NIC NIC

iSCSI 共有ストレージ高可用性サービス

SQL Server など

フェールオーバー

VHD VHD

仮想マシン仮想マシン

(22)

 Microsoft iSCSI Software Initiator Version 2.08

http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyID=12cb3c1a-15d6-4585-b385- befd1319f825&DisplayLang=en

実際にゲストクラスターを本番環境で利用する場合は、Hyper-V ホストが単一の障害点にならないように、ゲストクラスターの物理ノードである仮想マシンは、それぞれ別の Hyper-V ホストに配置することを推奨します。

また、SQL Server 2005 / 2008 によるゲストクラスターはサポートされますが、使用するゲストOSは Windows Server 2008 以降である必要がある点は、ご注意ください。

 ハードウェア仮想化環境で実行している Microsoft SQL Server の製品のサポートポリシー

http://support.microsoft.com/kb/956893/ja

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ネットワークの構成

ストレージの次に重要な構成要素がネットワークです。別の表現をすれば、ストレージの次にI/Oの多い要素であり、この構成によって仮想マシンのパフォーマンスが大きな影響を受けます。物理ネットワークアダプターと、仮想ネットワークアダプターをつなぐ、仮想ネットワークスィッチの設定は、Hyper-Vサービスを有効化する際のインストールウィザードで初期設定が行われます。そのため、Hyper-Vの仮想ネットワークの動作をよく理解しないまま、仮想ネットワークスィッチの構成を行ったという方も多いのではないでしょうか。仮想マシンを要件に合わせて稼働させるためには、Hyper-Vのネットワークに関する知識は不可欠です。そこで、この章では、Hyper-Vでのネットワーク構成を行うために必要な、以下の情報を提供します。

 ネットワークの構成要素

 ネットワーク I/O をどのような指針で分散すべきか？

 仮想ネットワークの構成方法

 オフロードテクノロジの利用によるネットワークの最適化

ネットワークの構成要素

まず、Hyper-V仮想化環境のネットワークのイメージを図11に示します。仮想化環境のネットワークを構成するということは、”①物理ネットワークアダプター (+デバイスドライバー)”、”②仮想ネットワークスィッチ”、

③仮想ネットワークアダプター”の3つの要素を要件に合わせて設定することです。

図 11 仮想化環境のネットワークのイメージ

これ以降では、ネットワークの3つの構成要素を、要件に合わせて構成するための情報を提供します。

①物理ネットワークアダプター

仮想マシン

有線 LAN ペアレント OS

②仮想ネットワークスイッチ

VMBus VMBus

デバイスドライバー

③仮想ネットワークアダプター

仮想マシンルートパーティション

ゲスト OS ゲスト OS

③仮想ネットワークアダプター

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ネットワーク I/O をどのような指針で分散すべきか？

最も重要なことは、各仮想マシンが要求するI/Oを効率的に処理する方法を検討することです。いくら仮想マシンを作成しても、物理ネットワークアダプターが処理できるI/Oの上限を超えて処理することはできません。

仮想化を行って、仮想マシンを手軽に作成することができるようになると、この当たり前のことを忘れがちです。

この節では、ネットワークI/Oを分散させ、要件に合わせた性能を発揮させるための、以下の3つの指針について説明します。

 仮想マシンのネットワーク I/O の分散

 ルートパーティションと仮想ネットワークの分離

 ストレージ接続用ネットワークの分離

仮想マシンのネットワーク I/O の分散

Hyper-V ホスト上の仮想マシンおよびペアレント OS は、物理ネットワークアダプターを共有します。複数の仮想マシンのネットワーク I/O が単一の物理ネットワークアダプターに集中すると、ネットワークのスループットが低下します。仮想ネットワークのスループットは、安全のためマージンとして 15% 考慮してサイジングを行うことを推奨します。複数の仮想マシンのネットワーク I/O を分散するため、複数の物理ネットワークアダプターの実装を検討してください。Hyper-V は、複数の仮想ネットワークスイッチを作成できます。この仮想ネットワークスイッチを介して、各仮想ネットワークアダプターをそれぞれ別の物理ネットワークアダプターに接続できます。

※ Hyper-V の仮想ネットワークとしてサポートされるのは、有線ネットワークのみです。ワイヤレスネットワークを使用して仮想ネットワークを構成することはできません。

ルートパーティションと仮想ネットワークの分離

ルートパーティションのペアレント OS と仮想マシンで物理ネットワークアダプターを共有する場合、仮想ネットワークスイッチの構成変更に伴うネットワーク接続の切断など、仮想ネットワークの変更時にリモート管理が一時的にできなくなるリスクがあります。このリスクを最小限にするため、複数の物理ネットワークアダプターを実装し、その 1 つをペアレント OS へのリモートアクセス専用(管理専用)に確保することを推奨します。

リモートアクセス専用(管理専用)の物理ネットワークアダプターを言い換えると、仮想ネットワークスイッチに接続しない物理ネットワークアダプターと表現することができます。また、ペアレントOSと仮想マシンで物理ネットワークアダプターを共有する (Hyper-Vの管理ツール上の設定用チェックボックスでは”管理オペレーティングシステムにこのネットワークアダプターの共有を許可する”という名称になっている)ことを言い換えると、ペアレントOSが、物理ネットワークアダプターに直接接続するのではなく、仮想ネットワークアダプターを介して物理ネットワークアダプターに接続することと表現できます。具体的には、この設定を行うと、ペアレントOSの[コントロールパネル]-[ネットワークとインターネット]-[ネットワーク接続]画面に仮想ネットワークアダプターが表示され、この仮想ネットワークアダプターを介して、ペアレントOSは、物理ネットワーク

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Microsoft^® Hyper-V 構成ガイド 23 アダプターを利用します。(“図12 ペアレントOSのネットワーク接続画面例。”では、”ローカルエリア接続 - 仮想ネットワーク"を介して、物理ネットワークアダプター”Realtek PCIe GBE Family Controller”を利用している。)

図 12 ペアレントOSの”ネットワーク接続”画面例。

ストレージ接続用ネットワークの分離

iSCSI ストレージを利用する場合は、iSCSI 接続用にも専用の物理ネットワークアダプターを確保してください。これにより、ディスク I/O のトラフィックと、仮想マシンおよびルートパーティションのトラフィックを分離することができ、ネットワークとディスク I/O のパフォーマンスを最適化できます。iSCSIストレージを利用する場合は、仮想マシンが利用する物理ネットワークアダプター、リモートアクセス専用(管理用) 物理ネットワークアダプター、ストレージ接続専用物理ネットワークアダプターの3系統を、物理マシン上に実装することが推奨されます。また、要件に合わせてこの3系統を冗長化することになります。

仮想ネットワークの構成方法

この節では、前節の”ネットワークI/Oをどのような指針で分散すべきか？”に基づいて、仮想ネットワークを実際に構成するための操作手順を中心に紹介します。この節に含まれる内容は、以下の通りです。

 仮想ネットワークアダプターの種類と選択

 仮想ネットワークスイッチの種類と選択

 仮想ネットワークスイッチの作成方法

 仮想ネットワークアダプターの作成と、仮想ネットワークスイッチへの接続方法

 Network Load Balancing (NLB)クラスターを利用する場合の仮想ネットワークアダプターの構成

仮想ネットワークアダプターの種類と選択

各仮想マシンには、仮想化されたネットワークアダプターが接続されます。この仮想ネットワークアダプターを、仮想ネットワークスイッチと対応付けし、物理ネットワークアダプターを介してネットワークI/Oを処理します。仮想ネットワークアダプターには2つの種類があります。一つはVMBusを介して高速にアクセスできる統合デバイスのネットワークアダプターで、もう一つはエミュレートされたデバイスであるレガシネットワークアダプターです。Hyper-V仮想マシンには、(統合デバイスの)ネットワークアダプターを8つ、レガシネットワークアダプターを4つの、最大12の仮想ネットワークアダプターを接続することができます。いずれ