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IBM最新仮想化技術とOracle 11g圧縮機能に よるクラウド環境の構築
IBM最新仮想化技術とOracle 11g圧縮機能に よるクラウド環境の構築 日本アイ・ビー・エム株式会社 © 2010 IBM Corporation クラウドに求められる技術要素 クラウドのキーワードは「仮想化」「標準化」「自動化」 クラウドコンピューティング サーバーやストレ ージを仮想化する ことで、OSやアプ リケーションを分 離し、運用管理の 柔軟性を向上 2 標準化 + + 仮想化 サーバー構築、サ ービス提供時間、 バックアップ頻度な どをITサービスとし てカタログ化し、ユ ーザーの利便性、 IT部門の管理効率 を向上 自動化 = コスト 削減 利便性 向上 利用申請から提供 までを自動化するこ とで、サービス提供 の迅速化と効率化を 実現する。人的ミス の排除や少人数で の運用が可能 © 2010 IBM Corporation ＩＢＭ９９年の歴史と『仮想化』 第二次 世界大戦 終戦 東京オリンピック 日本初 オンライン・ リアルタイム・ システム構築 アポロ11号 月面着陸支援 Apple設立（76） Oracle設立（77） Sun設立（82） Dell設立 (84) 火星探査機 Mars Pathfinder Power 技術採用 VMware設立（98） Google設立（98） 主要ゲーム機 Powerｱｰｷﾃｸﾁｬ PS3 / Xbox / DS 採用 ® FORTRAN ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾐﾝｸﾞ言語 第1号開発 磁気記憶開発 1911 1940 1950 年代 年代 ・・・・ System/360 発表 ノーベル賞 江崎玲於奈 氏 あらゆる業務、 360度 対応 IBM在籍中に受賞 DRAM 発明 1960 年代 ﾊｲﾊﾟｰﾊﾞｰｻﾞｰ を開発 （ﾒｲﾌﾚｰﾑのVM） IBM 801 世界で初めて RISC CPU 開発 RDB 開発 超伝導発見 1970 年代 1980 年代 物理分割 可能な 初のマシン を発表 ® DEEP BLUE IBMの生んだ ﾁｪｽﾁｬﾝﾋﾟｵﾝ AIX 20周年 TM eServer 690 UNIX 史上 最高性能達成 AS/400 20周年 17年連続米国で特許取得件数1位を獲得 1990 年代 2006 2001 2004 2007 2010 品質・安定性の追及（z） メインフレーム に論理分割 機能を実装 メインフレームで培った技術を展開（POWER） IBM POWER7 300mm ｳｪﾊｰ POWER® POWER4® POWER5 AIX ベースの 向けに Micro システムに Partitioning 論理分割 論理分割 （LPAR） & （LPAR ） の設計開始 機能を導入 VIOSを 実装 3 POWER6 Live Partition Mobility UNIX初の 実装 © 2010 IBM Corporation 進化し続けるP OW ER プロセッサー POWER8 POWER4 180nm デュアル・コア ダイナミック LPAR POWER5 130nm POWER6 65nm POWER7 45nm DDR3 メモリをサポート 高速クロック 理論上は DDR2 の 2 倍の データ転送速度を実現 省エネルギー化 第3世代の SMT4 （4Way SMT） 64 コアシステム 仮想化機能強化 POWER6 は 2 Way SMT 2-Way SMT ソフトエラー回避 L3 キャッシュのチップ搭載 仮想化機能強化 ベクトル演算 (省電力と高速処理に有効） 十進浮動小数演算 更に進化して効率性を高めた 電源管理 共有 L2 チップからOS まで自社で一貫開発・生産 2001 4 2004 2007 2010 将来 © 2010 IBM Corporation 地球にPowerをビジネスにPower を + AIX® 次世代の先進 UNIX IBM i によるトータルな統合 X86 統合にスケーラブルな Linux ワークロード最適化システム 仮想化無限大 TurboCoreパフォーマンスUp ダイナミックな エネルギー最適化 メモリー圧縮技術AMEで性能Up Intelligent Cache, eDRAM 256コアまでのスケラビリティ ENERGY STAR適合 EnergyScale™強化 ダウンタイム・ゼロクラス 5 自動化された管理 POWER6/6+互換実行モード とLPMの移行容易性 Director とプラグインで 仮想区画、プール化IT資源を管理 ハイエンド機信頼性の横展開 管理タスクを軽減する自動化 © 2010 IBM Corporation IBM Systems Director とは 様々なシステム環境を効率よく管理できるプラットフォーム管理ソフトウェア プログラム実行 電子メール・SNMP 上位システム管理ソフトウェア （Tivoli や JP1 など） ・Web コンソール IBM Systems Director サーバー IBM Systems Director Web コンソール ・Web ブラウザーを使った簡単アクセス ・1つのウィンドウで必要な情報がすぐわ かるデザイン ・ウィザードを使ってラクラク設定 ・電源制御・リモコンも簡単実行 6 ・様々なシステムを一元管理する管理サーバー ・Windows も Linux も AIX 上でも動作可能 ・検知したイベントに対する様々なアクションが 設定可能（メール送信・プログラム実行など） ・上位のシステム管理ソフトウェアとの連携が 簡単（Tivoli・JP1 など） ・インベントリー収集 ・モニター ・アラート通知 ・電源制御 ・パッケージ更新 など 管理対象システム （IBM Systems Director エージェント） ・ハードウェア障害だけでなくプロセス も監視可能 ・CPU やメモリーなどリソース監視 ・エージェントが無くても監視可能 ・SNMP 機器も監視可能 © 2010 IBM Corporation IBM Systems Director 製品構成 IBM Systems Director はシステム監視に必要な機能を搭載 さらに高度なシステム管理機能を IBM Systems Director プラグインとして提供 – 有償プラグインと無償プラグインの両方がある – 提供形式は Web ダウンロード IBM Systems Director プラグイン （Web からダウンロード） 必要な機能だけをインストール IBM Systems Director サーバー システム監視に必要な 最低限の機能を標準で用意 7 Active ActiveEnergy EnergyManager Manager BladeCenter BladeCenterOpen Open Fabric FabricManager Manager Service Serviceand andSupport Support Manager Manager その他プラグイン その他プラグイン ディスカバリー・マネージャー リモート・アクセス 状況マネージャー ストレージ管理 更新マネージャー BladeCenter および System x の管理 自動化マネージャー Power Systems 管理 構成マネージャー System z 管理 Virtualization Manager SNMP 管理 © 2010 IBM Corporation VMControl とは Director のプラグイン機能 IBM Systems Director から物理サーバーと仮想サーバーの一元管理が可能 IBM Systems Director サーバー ・イメージキャプチャ ・プロビジョニング IBM Systems Director Web コンソール VM VM VM z/VM VM ・作成・削除・編集 ・動的・静的再配置 ・電源制御 IBM IBM Systems Systems Director Director Virtualization Virtualization Manager の後継製品 Manager の後継製品 機能により3つのエディションを用意 機能により3つのエディションを用意 仮想サーバーの電源制御・作成・再配置が可能 仮想サーバーの電源制御・作成・再配置が可能 仮想サーバーシステムイメージのキャプチャとプ 仮想サーバーシステムイメージのキャプチャとプ ロビジョニング ロビジョニング リソースプールの作成と管理（システムプール） リソースプールの作成と管理（システムプール） 使用用途に合わせた仮想サーバーグループの 使用用途に合わせた仮想サーバーグループの 作成と管理（ワークロード） 作成と管理（ワークロード） IBM IBM Systems Systems Director Director が検知するイベントを が検知するイベントを トリガーにし、仮想サーバーの制御・作成・再配 トリガーにし、仮想サーバーの制御・作成・再配 置が可能 置が可能 ゲスト ゲスト ゲスト ゲスト OS OS OS OS LPAR LPAR LPAR LPAR VMware / Hyper-V PowerVM 操作および設定方法はこちらのインフォメーションセンターでご覧ください（IBM Systems Director VMControl 2.3） http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/director/v6r2x/topic/com.ibm.director.vim.helps.doc/fsd0_vim_main.html 8 © 2010 IBM Corporation VMControl の種類 9 エディション 特徴 ポイント Express Edition （無償） 仮想サーバーがどの物理サーバーで稼働しているか一目で わかります 仮想サーバーの基本操作（作成・変更・削除・電源オン・電 源オフ・再起動・移動）ができます 複数の仮想化環境 があるお客様におす すめ！ Standard Edition （有償） VMControl Express Edition の機能 オペレーティングシステムとアプリケーションが導入されてい る仮想サーバーイメージをキャプチャーしてゴールデンマス ターイメージを登録できます（仮想アプライアンス） 登録した仮想アプライアンスを配布し、ウィザードを使って簡 単に新規仮想サーバーをプロビジョニングできます 必要に応じて仮想 サーバーを簡単に増 やしたいお客様にお すすめ！ Enterprise Edition （有償） VMControl Standard Edition の機能 複数の物理サーバーやストレージを「システムプール」として まとめ、管理者は物理サーバーやストレージの使用率を意 識することなく簡単に仮想サーバーを配布できます 仮想サーバーに割り当てた CPU の使用率をモニターしてし きい値を設定し、しきい値を超えたら仮想サーバーを別の物 理サーバーへ移動できます 中∼大規模な仮想 化環境があり、イン フラをシンプルに管 理したいお客様にお すすめ！ © 2010 IBM Corporation VMControl Express Edition （無償） 仮想サーバーの一覧表示や基本操作を行う Express Edition 各仮想化ソフトウェア専用の管理ソフトウェア上からではなく、IBM Systems Director Web コンソールから仮想サーバーを操作 物理サーバーを管理するインターフェースと同一のインターフェース上で管理可能なの で、管理者のワークロードを削減 仮想サーバーに対して実行できる操作 ・仮想サーバーの作成・削除・編集 ・仮想サーバーの再配置（移動） ・仮想サーバーの電源オン・オフ・再起動 「タイプ」が「サーバー」と なっているものが物理サーバー 「タイプ」が「仮想サーバー」と なっているものが仮想サーバー 10 © 2010 IBM Corporation VMControl Standard Edition （有償） 仮想サーバーのイメージ管理を行う Standard Edition カスタマイズした仮想サーバーを「仮想アプライアンス」として登録し、必要に応じて仮想 サーバーイメージを配布 – 仮想アプライアンスはウィザードで簡単に配布できるので、新しい仮想サーバーが必要に なったときにアプリケーションが入った状態の仮想サーバーをすぐに用意することが可能 仮想サーバーイメージのコピー 仮想サーバーのリソース設定 （CPU・メモリー・HDD・NIC など） ホスト名や OS の設定 ※ OVF（Open Virtualization Format)に 準拠した仮想アプライア ンスもインポート可能 PowerVM 11 PowerVM Web Web Web アプリケーション 構成済み DB Web DB キ ャ プ チ ャ Web Web DB 仮想アプライアンス PowerVM © 2010 IBM Corporation VMControl Enterprise Edition （有償） 仮想サーバーリソースのリソースプール管理やワークロード管理を行う Enterprise Edition 複数の物理サーバーやストレージを「システムプール」としてまとめ、管理者は物理サー バーやストレージの使用率を意識することなく簡単に仮想サーバーを配布 仮想サーバーをグループ化して、そのグループの CPU 使用状況をモニタリング – グループ全体の使用状況が簡単にわかるので、必要に応じて仮想アプライアンスを追加・削除がで き、システム全体を効率よく使用可能 – Systems Director のイベントアクション機能と組み合わせれば、「Web サーバーのCPU 使用率が しきい値を超えたら新規の Web サーバーを作成する」ということが自動で実行 Web システムプール Web DB Web 例：Web サーバーのワークロー ドが厳しいから Web サーバー を追加 AP DB Web DB App DB サーバーの ワークロード ワークロード Web サーバーのワークロード Web Web Web AP サーバーの ワークロード Web 12 © 2010 IBM Corporation VMControl の仮想化製品対応 IBM Systems Director VMControl が対応する仮想化製品 – Virtual I/O Server 2.1.2 – ハードウェア管理コンソール（HMC） 7.3.5 – VMware vCenter 4.x – VMware ESXi 4.x – VMware ESX 4.x – Microsoft Hyper-V 2.0 – etc Directorの推奨H/W構成 Windows AIX CPU 13 RAM DISK CPU RAM DISK Small 2core, 3GHz 2GB 8GB Small 1core Power5,6,7 3GB 4GB Medium 2core, 3GHz (64bit OS) 4GB 8GB Medium 2core Power5,6,7 4GB 8GB Large 2core, 3GHz (64bit OS) 12GB 16GB Large 4core Power5,6,7 12GB 16GB © 2010 IBM Corporation サポートされる機能 各仮想環境でサポートされる機能一覧 HMC / IVM 制御下 Power Systems VMware vSphere 4 Hyper-V 2.0 （Windows Server 2008 R2） z/VM ○ ○ ○ ○ 仮想サーバーの再配置 ○ ○ × × 仮想サーバーの イメージキャプチャ ○ × × ○ ○ × × ○ ○ × × ○ ○ × × × ○ × × × サポートされる機能 仮想サーバーの 作成・編集・削除 仮想サーバーイメージの デプロイ 対応 エディション Express （無償） Standard （有償） 仮想アプライアンス・パッケー ジのインポート システムプールの作成と管理 ワークロード管理のための仮 想サーバーのグループ化 14 Enterprise （有償） © 2010 IBM Corporation Director VMcontrol 環境下でのSAPシステム利用例 ・使用しないSAPサーバーをプールしておき、必要に応じて起動 ・負荷に応じて、起動するサーバーを選択 SAP ・別ネットワークセグメントでSAPインスタンスを複製 OS CPU/RAM/DISK Director/VMContorlで管理できる範囲 HW 15 © 2010 IBM Corporation 【ご参考】All-in-Oneのクラウド・ソリューション IBM CloudBurst すぐに使えるAll-in-One構成 - サーバー、ストレージ、ネットワーク、ソフトウェアをすべてあら かじめ導入・構成済み - 機器の設置、パラメーターの設定、導入サービス込み 使いやすいポータル画面の提供 - 必要な環境をオンライン・ショッピング感覚で申請 - クラウド環境の設定も自動的に実行し、管理者の手 間を大幅に削減 環境構築にかかる時間 サービス向上とコスト削減を両立 - 開発・テスト環境の導入・構築を平均5日から 20分以内に短縮 約5日 導入前 導入後 20分 1/360 に短縮 - 利用効率向上で必要なサーバー台数を77％削 減、運用管理者数を約1/7(87%削減) 16 © 2010 IBM Corporation 【ご参考】IBM Service Delivery Manager v7.2.1 IBM CloudBurst IBM Service Delivery Manager v7.2.1 実績のある”All-in-One”クラウド・ ソリューションの機能強化 IBM CloudBurstのクラウド管理 機能を仮想アプライアンス化 クラウド管理ソフトウェア クイック・スタート・サービス 仮想化機能 ハードウェア 業界初の仮想アプライアンスによる クラウド管理スタックの提供 お客様の既存ハードウェア環境を 活用可能 クラウド環境の迅速な構築・立ち上げを実 現 ブレード・サーバ・ストレージ ネットワーク 17 １．自動化サービス Service Automation ２．監視サービス Monitoring ３．利用状況管理サービス Usage & Accounting ４．ファイル管理、メール・サービス、HTTPサー ビス File repository, mail server, URL redirection © 2010 IBM Corporation Advanced Compression 18 © 2010 IBM Corporation Advanced Compressionとは Oracle Database 11gで導入された一連の包括的な圧縮機能 構造化データおよびリレーショナル・ データの圧縮 SAPデータの圧縮 → OLTPの表圧縮 非構造化データの圧縮 バックアップ・データの圧縮 ネットワーク転送時の圧縮 リソースリソース要件とコストを削減 – ストレージ容量 – ネットワーク帯域幅 – メモリ使用量 1. 2. 3. ブロック内のデータが閾値に達すると、 ブロックの全てのコンテンツを圧縮 圧縮後、さらにデータが追加され再び閾値に 達すると、ブロック全体を再圧縮 Oracleがこれ以上圧縮されないと判断する まで繰り返される Oracle社資料より抜粋： http://www.oracle.com/technology/global/jp/products/database/oracle11g/pdf/oow_adv_compression.pdf 19 © 2010 IBM Corporation お客様実データでの検証結果 （１） ・ 製造業A社での圧縮結果 SAPシステムの稼働環境：AIX / Oracle 表サイズのTop20に対し、圧縮を実行 サイズ：約55GB → 約9.8GB 圧縮率：17.7% データベースのサイズは約50%に圧縮 サイズ：200GB → 100GB 20 プレゼン画面でのみ表示 © 2010 IBM Corporation お客様実データでの検証結果 （２） 製造業B社での圧縮結果 SAPシステムの稼働環境：Windows / Oracle – データベースのサイズは約50%に圧縮 サイズ：250GB → 125GB – その他の効果として、バッチレポートの実行時間が8秒から0.8秒に 大幅短縮 データベースサイズ GB 250 容量の1/2を削減 200 150 100 50 0 21 圧縮前 圧縮後 © 2010 IBM Corporation SAP IDES環境でのAdvanced Compression検証 Advanced Compressionの前提条件 SAP SAPNote Note1436352 1436352 1. Oracle Database 11g Release 2 であること 2. SAP SystemのKernelバージョンが6.40以上であること 3. SAP BRSPACE のバージョンが 7.20 以上であること ・ Advanced Compressionの制限事項 1. 対象の表の列数が255以下であること 2. LOB セグメントには適用されない 22 © 2010 IBM Corporation SAP IDES環境でのAdvanced Compression検証 検証環境 SAP：ERP6.0 Ehp4 IDES OS：AIX6.1 検証手順 – BR*Toolsを使用して圧縮を実行 • ora<sid>(Windowsの場合は<sid>adm)でBRSPACEを実行 brspace -u / -f tbreorg -o <表を所有するDBユーザ> -t <表名> -c ctab -l 2 – 圧縮されたこと、圧縮後の表サイズを確認 • SQL*Plusから確認 SQL> select table_name, compression, compress_for FROM dba_tables where table_name = ‘<表名>'; SQL> col segment_name for a20 SQL> col partition_name for a20 SQL> select segment_name, partition_name, round(initial_extent/1024/1024) “Initial[MB]”, round(bytes/1024/1024) “bytes[MB]” from dba_segments where segment_name = ‘<表名>'; 23 © 2010 IBM Corporation SAP IDES環境でのAdvanced Compression検証 実行例 圧縮実行 圧縮されたことを確認 圧縮結果 24 © 2010 IBM Corporation SAP IDES環境でのAdvanced Compression検証 IDES環境での検証結果 表サイズのTop12に対し、圧縮を実行 サイズ：約30GB → 約22GB 圧縮率：75.4% データベースのサイズはほとんど変わら ず サイズ：約290GB 対象表により圧縮効果は異なる 25 対象表 PCL2 DOKCLU REPOSRC REPOTEXT AGR_HIERT E071K OCSCMPLOBJ D021T SCPRSVALS RSMPTEXTS DD03L INDTEXT 合計 圧縮後削減量 圧縮前サイズ(Kbyte) 圧縮後サイズ(Kbyte) 5,632,000 3,776,000 3,072,000 2,688,000 2,112,000 2,048,000 1,921,000 1,728,000 1,728,000 1,728,000 1,600,000 1,536,000 29,569,000 5,647,000 3,700,000 3,182,000 2,816,000 1,223,000 816,000 1,736,000 320,000 136,000 921,000 312,000 1,472,000 22,281,000 ▲ 7,288,000 圧縮率 100.3% 98.0% 103.6% 104.8% 57.9% 39.8% 90.4% 18.5% 7.9% 53.3% 19.5% 95.8% 75.4% © 2010 IBM Corporation その他の圧縮機能 Advanced Compressionと組み合わせることで、より高い圧縮効果を得ることができる Index Compression （索引の圧縮） – 圧縮結果 77索引 ： 22,856,704KB → 11,599,488KB 圧縮率：50.7% Secure Files （LOBセグメント）の圧縮 – 圧縮結果 8セグメント： 16,668,672KB → 425,408KB 圧縮率：2.6% 26 SAP SAPNote Note1109743 1109743 SAP SAPNote Note1431296 1431296 © 2010 IBM Corporation Oracle社のAdvanced Compression事例 プレゼン画面でのみ表示 27 © 2010 IBM Corporation SAP-IBMコンピテンスセンター [email protected] © 2010 IBM Corporation