サーバー仮想化の動向分析（第1部）

サーバー仮想化技術は短期間で大きく進歩しました。 IT テストおよび開発パイロット プロジェクトの初期の頃、VMware の vSphere は、当時市場にあった唯一の業界をリードし、比較的信頼性の高い仮想化プラットフォームでした。その後、Citrix、Microsoft、Red Hat Linuxなどの企業が独自の仮想化管理プログラムソリューションを提供するようになり、IT企業の顧客は徐々に大規模にサーバー仮想化技術を採用し始め、仮想化を優先的なIT戦略とするようになりました。

サーバー仮想化は現在、あらゆる規模のほぼすべての IT インフラストラクチャに導入されています。 Spiceworks が IT プロフェッショナルを対象に実施した最近の調査によると、中小企業の 80% が何らかの形のサーバー仮想化テクノロジを導入しています。

[[227649]]

仮想化は現在、主流のアーキテクチャと見なされており、多くの企業がすべての新しいアプリケーションを仮想化環境に導入することを約束しています。

しかし、いつもこうだったわけではありません。企業が仮想化サーバー上で最初に実行するアプリケーションは、それほど重要ではないことがよくあります。たとえば、Web サーバーやファイル サーバーは、仮想サーバー上で実行される一般的な初期のアプリケーションです。

通常、企業顧客のパイロット環境ではバックアップとリカバリに対する要件は高くなく、管理者は仮想環境がリカバリにどのような影響を与えるかを考慮せずに既存のバックアップおよびリカバリ ツールに依存することがよくあります。パイロット プロジェクト アプリケーションの障害はビジネスに大きな経済的影響を与えることはなく、管理者はアプリケーションとデータを回復する方法を検討する十分な時間があります。

ミッションクリティカルなアプリケーションを仮想マシンに移行することは、今では一般的になっています。 Microsoft Exchange、Microsoft Sharepoint、Microsoft SQL Server、Oracle、SAP などのアプリケーションには、常に厳しい可用性とデータ整合性の要件があります。ただし、バックアップとリカバリ用のツールは、仮想化サーバーの新しい固有の要件に合わせて構築されていないことがよくあります。

さらに状況を複雑にしているのは、仮想マシンで現在実行されているアプリケーションがリソースを共有することが多いことです。

これにより、バックアップ タスクの構築時にあまり考慮されないことが多いアーキテクチャの依存関係が作成されます。これらすべてには、回復可能性が個々のアプリケーションのニーズと企業組織の全体的なビジネス目標に一致するように、仮想サーバーのデータ保護戦略を再考することが必要です。

1. エンタープライズデータセンターにおける仮想化導入の動向

もちろん、多くの企業組織では既に仮想化優先のポリシーを採用しており、これらのポリシーでは、すべての新しいアプリケーションを仮想環境で実行する必要があることが規定されています。ただし、従来のレガシー アプリケーションを仮想化環境に移行するのはまったく別の問題です。

業界ではテクノロジーと、IT が組織の収益にもたらすメリットへの注目が高まっているにもかかわらず、Spiceworks による最近の調査では、企業の IT 予算が現在停滞していることが判明しました。企業の IT 人材の採用は、新しいテクノロジーの需要に追いつくことができません。まさにこうした傾向の影響により、今日の企業の IT 担当者は、より少ない資金でより多くのタスクを完了することが常に求められています。

IT 予算の減少と IT スタッフの削減の必然的な結果として、レガシー アプリケーションに関連するプロジェクトの優先順位が下げられています。実際、新しく開発されたアプリケーションは仮想サーバー上で実行でき、仮想化優先ポリシーの対象となります。しかし、「壊れていないものは直す必要はない」という古い格言があるように、企業には機器を自然な寿命 (EOL) まで押し上げるだけの支出力がないため、従来の物理サーバーから仮想サーバーにアプリケーションを移行するための IT 予算がないことがよくあります。

現在、規模に関係なく、ほとんどの組織は仮想サーバーおよび物理サーバーの両方で構成されるハイブリッド IT 環境を扱っています。これは決して理想的な状況ではありません。ハイブリッド環境では、サーバー管理のほぼすべての側面が複雑になります。これにより、管理者の生産性が低下し、管理ツールのコストが増加し、管理者間で管理ツールに関する知識が断片化され、アプリケーションの可用性とデータの整合性が損なわれる可能性があります。

仮想化を導入する理由は何ですか?

では、なぜ仮想化の導入をめぐってこれほど多くの議論が交わされているのでしょうか? IT 組織がこのテクノロジーにこれほど魅了されるのはなぜでしょうか?最も簡単な答えは、企業がコストを節約できるということです。

ビジネス アプリケーションを物理サーバーに展開する場合、管理者と容量プランナーが協力して、それらのアプリケーションに必要なサーバー リソースの数を把握する必要があります。アプリケーションに必要な処理能力、メモリ、ストレージ容量、ネットワーク帯域幅を見積もる必要があります。

容量の見積もりでは、アプリケーションのニーズにおける将来の成長と需要の急増も予測する必要があります。したがって、将来の需要増加に対応するための十分な容量を確保するには、企業の物理サーバーが必然的に定格容量の平均 20% で稼働することになります。

これは、サーバーのプロセッサ能力、メモリ、ストレージ、ネットワーク容量への資本投資の 80% が未使用のままになっていることを意味します。

1. 設備投資の削減

デプロイメント仮想化により、物理サーバーで複数の仮想サーバーをホストできるようになります。また、異なる物理サーバー間で仮想サーバーを簡単に移行して、リソース需要のバランスをとる機能も提供します。仮想化ソフトウェアを実行する物理サーバーは、定格容量の 80% 以上で稼働し続けることがよくあります。それぞれが独立したオペレーティング環境を持つ単一の物理サーバーにビジネス アプリケーションを統合すると、エンタープライズ データ センター内の物理サーバーの数を大幅に削減できます。物理サーバーの数が減ることで、IT 組織は設備投資をさらに削減し、組織内の他の事業部門に資金を振り向けることができるため、企業の収益を増やすことができます。もちろん、これ以外にもメリットはたくさんあります。

2. 運営費の削減

データセンター内の物理サーバーの数を減らすことは、エンタープライズ データセンターのエネルギー コストの節約にも役立ちます。また、炭素排出量は、エンタープライズ データセンターの投資家や株主が指標を追跡して注意を払うべき重要な考慮事項です。さらに、データ センターがより多くのアプリケーションをホストできるようになり、これがデータ センターの不動産価値を高める重要な要素となります。

管理の観点から見ると、仮想マシンの構成と分割ははるかに簡単です。アプリケーションに新しいサーバーが必要な場合、管理者は物理サーバーよりもはるかに速く仮想マシンを使用してサーバーをプロビジョニングできます。これにより、多くの場合、構成時間が数週間から数時間以下に短縮され、迅速なアプリケーション開発が可能になります。

仮想マシンは物理オブジェクトよりも管理が簡単です。仮想化管理者は、少数の物理デバイスではなく、より多くのマシンを管理できます。これにより、管理者の生産性が向上し、企業のデータセンターにおける人員配置の問題が軽減されます。

仮想化のデメリット

もちろん、仮想化技術にも欠点はあります。すべてのビジネス アプリケーションが仮想サーバー上での実行に適しているわけではありません。仮想化を導入すると企業はコストを節約できますが、このテクノロジーによって他の特定の領域での支出が増加する可能性もあります。多くのテクノロジーと同様に、その潜在能力を十分に理解せずに使用すると、解決しようとしていた問題が悪化する可能性があります。

1. すべてを仮想化できるわけではない

仮想化はすべてのアプリケーションにとって適切な選択肢ではありません。パフォーマンスが非常に重要なアプリケーションには適さない可能性があります。これらのアプリケーションは、他のアプリケーションとの物理リソースの共有を許容する可能性は低く、同じハードウェア上でハイパーバイザーを実行するオーバーヘッドもエンタープライズ顧客に受け入れられない可能性があります。

サーバーへの物理的な接続を必要とするさまざまなアプリケーションがあり、そのようなアプリケーションには独自のドライバー ソフトウェアが備わっていることがよくあります。ハイパーバイザー ソフトウェアはほとんどのアプリケーションの使用例に適していますが、通常、これらの特殊なアプリケーションはサポートされません。

すべてのアプリケーション ソフトウェアを仮想化できるわけではありません。一部のアプリケーション ソフトウェアには、仮想化を妨げるライセンス制限がある場合があります。他のアプリケーションの場合も複雑になる可能性があります。

多くの組織では、ミッションクリティカルな業務に不可欠な古いレガシー アプリケーションを使用していますが、何年にもわたるアップグレードと変更により操作が非常に複雑になっており、仮想プラットフォームに移行するのはリスクが大きすぎます。

2. コストの増加

関連コンポーネントのコストは、企業顧客の仮想化テクノロジの導入と採用に影響を及ぼす可能性があります。仮想化は長期的には企業の運用コストの削減に役立ちますが、このテクノロジーを実装するには先行投資コストがかかります。

各ハイパーバイザーを実行するために使用されるホスト サーバーは、すべての仮想サーバーのパフォーマンス要件をサポートできる必要があります。これらのサーバーのコストは、置き換える物理サーバーよりも高くなる可能性があります。

市場にはさまざまなツールが存在し、その多くはハイパーバイザー ベンダーによって提供されているため、企業顧客のサーバーおよびネットワーク管理者は仮想化テクノロジに関する専門的なトレーニングを受ける必要があります。

3. サーバーの乱立

皮肉なことに、仮想化技術によって解決されると約束されていたサーバーの無秩序な増加という問題は、仮想マシンの導入によって簡単に悪化してしまうことがよくあります。

サーバーが、それがもたらす影響を十分に理解せずに導入されると、企業のデータ センターではサーバーの無秩序な増加が重大な問題になる可能性があります。その結果、データセンターには十分に活用されていないサーバー ハードウェアが溢れ、貴重なエネルギーと床面積が消費され続けることになります。

サーバー仮想化によりこの問題は解決されます。多数の物理サーバーを 1 つの仮想サーバーに統合すると、エネルギーとスペースの制約を軽減できます。ただし、仮想マシンのプロビジョニングが容易になると、サーバーの無秩序な増加につながる可能性があります。

4. 単一障害点

最後に、サーバー仮想化の大きな欠点は、単一のハードウェア上で複数の仮想サーバーをホストすると、単一障害点が発生する可能性があることです。ハイパーバイザーを実行している物理サーバーに障害が発生すると、ハイパーバイザーによってホストされている仮想マシン上で実行されているすべてのアプリケーションが使用できなくなります。

仮想サーバー環境でデータの可用性とデータの整合性を確保するには、データ保護に対する新しいアプローチが必要です。多くの仮想化の展開は既存のデータ保護テクノロジに依存しており、物理サーバーで機能するものは仮想サーバーでも機能すると想定されていますが、現実には仮想化されたインフラストラクチャには独自の課題があります。これは、エンタープライズ データ センターの運用環境が完全に仮想化される可能性が低いからだけではありません。

4. 仮想化特有のバックアップの問題

ERP、CRM、電子メールなどのアプリケーションが徐々に仮想マシンに移行されるにつれて、仮想化環境におけるデータ保護の重要性は間違いなく高まります。重要度の低いアプリケーションとは異なり、これらの新しいワークロードは通常、データ損失を許容できず、ダウンタイムはほとんど発生しません。残念ながら、データ保護ソフトウェア ベンダーは、仮想化されたオペレーティング環境の急速な変化に対応するのに苦労することがよくあります。

仮想化の初期の頃は、仮想マシンを制御するハイパーバイザーと連携する、正式に認可されたバックアップ ツールは存在しませんでした。公式 API がないため、多くのアドホックなバックアップおよび復元方法が利用されます。

これらのアプローチは仮想化ソフトウェアベンダーには認識されておらず、ハイパーバイザーをアップグレードすると必然的にバックアップツールが壊れ、データ保護が危険にさらされることになります。

サーバー仮想化の目標の 1 つは、物理サーバー ハードウェアをより効率的に使用することです。以前のアーキテクチャでは、バックアップなどの定期的なワークロードに十分な容量を残すために、平均してサーバー CPU の 10% ～ 30% しか使用されていませんでした。

現在、仮想化サーバー環境の使用率が 80% を超えることは珍しくありません。これにより、他のワークロードに使用できる余分な容量がほとんどなくなります。

仮想サーバー上で実行する場合、リソースの使用率が非常に高くなるため、仮想マシンのホスト オペレーティング システム上で実行されるバックアップ ソフトウェアに使用できる容量が少なくなります。このソフトウェアは、同じコンピュータ上で実行されているビジネス アプリケーションから重要なリソースを分離し、同じ仮想サーバー上で実行されている他の仮想マシン内のアプリケーションのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。

バックアップの問題に加えて、仮想サーバーのデータ保護ソフトウェアの初期の導入では、重大な復旧の問題も発生しました。十分な粒度がないため、VM へのデータの復元は多くの場合「すべてかゼロか」の提案になります。たとえば、破損したファイルを 1 つだけ回復したい場合、これは大きな問題になる可能性があります。

1. 中小企業のバックアップ問題

中小企業の場合、データに適したデータ保護ソリューションを選択する際に岐路に立たされる可能性があります。仮想化サーバーへの移行は一夜にして実現できるものではありません。おそらく、あなたの環境は、さまざまなビジネス アプリケーションを実行する物理サーバーと仮想サーバーが混在しており、今後もその状態が続くでしょう。これは多くの問題を引き起こすでしょう。

従来のバックアップ ツールは主に物理サーバー環境を保護するように設計されており、通常は仮想化をサポートしていません。企業のシステム管理者はこれらのツールに精通しており、バックアップをスムーズに管理し、迅速かつ正確な復元を可能にするための信頼できる標準と手順を確立しています。

新しいバックアップ ソリューションは、多くの場合、仮想サーバーのみを保護するように設計されます。エンタープライズ データ センターの運用環境の特殊性により、多くのバックアップ製品ベンダーは仮想化要件への対応が遅れています。これにより、より小規模で機敏なスタートアップ企業にチャンスが生まれます。

これらの新興企業が開発した新しいツールは、仮想サーバーのバックアップという特定の問題を解決しますが、既存の物理サーバーや、テープを使用する従来のバックアップ スキームを保護することはできません。

多くの中小企業は、短期的には複数のバックアップ ツールをサポートする必要があることに気付くでしょうが、これによりソフトウェアとサポートのコストが増加し、管理者の生産性が低下します。

2. エージェントレスバックアップ

バックアップを考えるときは、アプリケーションとマシンを区別する必要があります。

従来のバックアップ ソフトウェアでは、バックアップ データをカタログ化して保存するバックアップ サーバーと通信するために、ホスト オペレーティング システムにエージェントをインストールする必要があります。エージェント ソフトウェアは、バックアップ対応アプリケーションの作成に役立ちます。

仮想化環境では、エージェントレス バックアップへの依存度が高まっています。このアプローチでは VM 全体をバックアップできますが、ホスト上で実行されているアプリケーションに関する情報は少なくなります。