クラウド構築のベースとなるVMware vSphere 5を試す【ESXiインストール編】

　vSphere 5がリリースされて、4カ月ほどたつ。やっとテストを行う時間ができたので、今回から数回に渡って、vSphere 5のさまざまな機能を紹介していく。

　なお、以前の記事で紹介したように、vSphere 5ではハイパーバイザーがESXiだけになった。このため、vSphere 4.1でESX 4.1を利用しているユーザーは、ESXi 5.0への移行が必要になる。VMwareでは、ESXからESXiへの移行に関する注意点などをまとめたドキュメントをWebサイトで掲載している。現在ESXを使用してるユーザーがESXi 5.0に移行する場合は、このドキュメントを見て、注意しながら移行作業を行ってほしい。

■vSphere 5の新機能や変更点

　前回掲載したvSphere 5の記事でESXi 5.0の機能を紹介したが、ここでは再度簡単に紹介していく。

　ESXi 5.0では、仮想マシンあたり32個の仮想CPUをサポートしている（以前は8つの仮想CPU）。仮想マシンあたりの最大仮想メモリ容量としては、1TBまでサポート。

　また、ESXi 5.0では、CPUのスケジューラを改良して、IntelのHyper Threading Technologyへのチューニングが行われ、最新のCPUにおいて、高いパフォーマンスが得られるようになった。

　このほか、グラフィック関連では、仮想マシンでWindows AeroおよびBasic 3Dアプリケーションを実行できるよう、3Dグラフィックスをサポートした。また、USB 3.0にも対応している。

　もう一つESXi 5で追加された機能としては、ESXi Firewallがある。ESXではLinux OSがベースとなっていたので、Linuxのファイアウォールが使用できた。しかし、ESXiは、VMware独自のプラットフォームのため、Linux用のファイアウォールは使用できない。そこでVMwareが、ESXi上で動作するファイアウォールを用意したのだ。

　ネットワークI/Oコントロールに関しても、機能が向上している。vSphere 5では、仮想マシンごとにネットワークの帯域をコントロールすることが可能になった。これにより、重要度の高い仮想マシンがネットワークI/Oがボトルネックになることがなくなる。なお、仮想マシンごとに使用できる帯域を指定するのではなく、優先度を指定する方法を採用している。

■USBメモリへのインストールをサポートしたESXi 5

　昨年掲載したvSphereの記事において、配布されているESXiのインストールISOイメージから、ブートイメージを抜き出し、USBメモリにインストールする方法を紹介してきた。

　vSphere 5.0からは、インストールISOイメージの構造が変わり、直接ブートイメージを抜き出して、USBメモリに書き込むことができなくなった。その代わり、ESXi 5.0のインストーラで、直接USBメモリにブートイメージを書き込むことができるようになった。

　いったん、インストールISOイメージをCD-R/RWなどに焼き、CDからサーバーをブートする。この時、あらかじめUSBメモリを挿しておき、サーバーで認識させておく必要がある。

　作成したESXi 5.0のUSBメモリは、個々のサーバー専用のUSBメモリとなる。このため、複数のサーバーをvSphereで利用するには、サーバー分のUSBメモリを作成する必要がある。もし、クラウドでの運用などで、多数のサーバーにESXi 5.0ハイパーバイザーをインストールする必要があるなら、SANブート、もしくはネットワークブートを利用するのがベストだろう。

　以下、ステップバイステップでインストール作業を紹介する。


CD-ROMからvSphere 5.0のインストールディスクを起動。ESXi 5.0のインストールを指定する	インストーラの起動中の画面。まるでESXiが起動したような画面だ	ESXi 5.0のインストールを開始するかどうかの確認

ライセンスアグリーメントの表示	どのドライブにESXi 5.0をインストールするのかを指定する。今回の環境は、SBメモリにESXi 5.0をインストールする	指定したUSBメモリにESXi 4.1がすでにインストールされていたため、新規インストール、アップグレードの選択があった。今回は、新規インストールを行った

キーボードをJapaneseに設定する	Rootのパスワードを設定する	インストールの最終確認

USBメモリにESXi 5.0をインストール中	インストールが終了。CD-ROMドライブから、メディアを取り出し、システムをリセットする。この時、USBメモリがブートドライブとなるようにBIOSを設定しておく	USBメモリからESXi 5.0が起動した

F2キーを押して、各種設定を確認する	ネットワークアダプターの動作を確認。２本あるNICの内、１本が動作している	DHCPからIPアドレスを取得している。このため、ESXi 5.0側で追加のネットワーク設定を行う必要はなかった

キーボード設定も、Japaneseになっている	PCにダウンロードしたvSphere Clientをインストール。起動すると、ESXiのIPアドレス/名前、ユーザー名、パスワードを入力して、アクセスする。今回は、IPアドレスを直接した。ユーザー名はRootを使用	アクセスすると、証明書がないため、セキュリティ警告が表示される。「無視」して実行することも可能だが、今回は証明書をインストールして、今後セキュリティ警告が表示されないようにする。下の「この証明書をインストール・・・・」をチェックする

証明書を表示すると、ESXiが動作しているサーバーの証明書が表示される	vSphere ClientでESXi 5.0サーバーにアクセス

■SSDホストキャッシュの設定

SSD Swap Cacheのイメージ図。SSDを搭載することで、スワップデータを高速なSSDを中心に保存する。これにより、システム全体としては性能が向上する（VMwareの米国サイトにあるテクニカルペーパーより）

　ESXi 5.0には、新機能としてSSDホストキャッシュ機能が用意された。この機能は、メモリのスワップを一時的に高速なSSDに置くことで、HDDなどの低速なデバイスにスワップしないようにするものである。

　仮想化においてパフォーマンスを低下させる大きな要因が、仮想マシンのOS上で動作メモリが不足して、仮想ディスク上にスワップが行われる。仮想ディスクは、実体としてデータをディスクに読み書きするため、低速なHDDを使用することになる。CPUやメモリなどの性能から見れば、低速なディスクI/Oへのアクセスは、相当なボトルネックといえる。

　SSDホストキャッシュ機能では、スワップデータを直接HDDに書き込まずに、HDDに比べると高速なSSDを使うことで、スワップが起こったとしても、パフォーマンスの低下を抑えている。

　SSDホストキャッシュの設定は、ESXi 5.0をインストール後、vSphere Clientから行うことができる。vSphere Clientの「構成」→「ソフトウェア」→「ホストキャッシュの構成」を選び、「ホストキャッシュの構成」から、ストレージの追加を選択し、データストアのリストからSSDを追加すればOKだ。


「ホストキャッシュの構成」で「ストレージの追加」を選択する	ストレージの追加では、ストレージタイプが「ディスク/LUN」、「ネットワークファイルシステム」の2つが選択できる。今回は、ローカルサーバーにインストールされているSSDを利用する	使用できるストレージが表示される。今回は、SSDが接続されていないため、SSDが一覧には表示されていない。ストレージタイプが非SSDになっていると、SSDであっても、ホストキャッシュに利用できない

　ただし、ストレージインターフェイス（特にRAIDカードに接続されたSSD）によっては、データストアのリストでSSDが非SSDとして表示される場合がある。この場合は、ESXi 5.0では、SSDを単なるディスクストレージとして認識しているため、、SSDをホストキャッシュとして利用することができない。この場合は、ESXi 5.0にコマンドラインでアクセスして（SSHなど）、手動でディスクタイプをSSDに変更する。

（1）コマンドラインで「esxcli storage nmp device list」と入力して、ストレージの一覧を表示する。
（2）表示されたストレージ一覧から、SSDをデバイス名、Storage Array Typeを確認して、「esxcli storage nmp satp rule add -s [Storage Array Type] --device [デバイス名] --option=enable_ssd」というコマンドを入力する。これで、ESXi 5.0に指定したデバイスがSSDだということを認識させる。
（3）「esxcli storage core claiming unclaim --type device --device [デバイス名]」を入力して、いったんデバイスの認識を解除する。
（4）「esxcli storage core claimrule load」、「esxcli storage core claimrule run」を入力して、再度デバイスを認識させる。
（5）これらのコマンド入力すれば、データストアの一覧にドライブタイプにSSDとして認識される。
（6）その後、ホストキャッシュの構成で、SSDを選択して、ホストキャッシュとして使用する容量を設定する。

　詳細に関しては、VMwareのサイトにあるvSphere Storage ガイドの15章 Solid State Disks Enablementを参考にしてほしい。

■ファイアウォールの設定

　ESXi 5.0では、ハイパーバイザー層に標準でファイアウォールの機能が搭載された。

　「構成」→「ソフトウェア」→「セキュリティプロファイル」の「ファイアウォール」では、あらかじめ設定されたサービスに対して、ポートを開けるかどうかの設定が行える。初期設定で、必要最低限のポートに関する設定が行われている。後は、ユーザーの環境ごとに、必要なポート設定を行えばOKだ。

　ただし、vSphere Clientのファイアウォール設定では、システムがあらかじめ用意したサービスのポート設定しか行えなくなっている。もし、ユーザー自身が、新しいサービスを追加したい場合は、/etc/vmware/firewall/の下に新しいサービス用にXMLファイルを作成する必要がある。


「セキュリティプロファイル」でファイアウォールの設定を確認する	プロパティを選択して、詳細を表示。vSphere Clientからは、あらかじめVMwareが設定したサービスやポートしか、設定変更できない。もし、ファイアウォールに新しいサービスやポートを指定したい場合は、コマンドラインで追加する必要がある

　今回は、ESXi 5.0のインストールした。その後、ストレージの設定、ネットワークの設定などを行い、vSphere 5.0を正常に動作できる状態にする。このあたりは、以前の記事とあまり変わらないので、割愛する。

　次回は、vCenter関連の設定を紹介していく。