NetApp FASおよびVMware ESXi：スワップ

VMware ESXiを使用したホストの最適化のトピックを続けて、NetApp FAS ストレージインフラストラクチャでのスワップの処理方法を見ていきます。 この記事は、NetApp FASシステムの所有者だけでなく役に立つはずですが。

仮想化の最も重要な機能の1つは、サーバーハードウェアをより効率的に利用できることです。これは、 オーバーコミットリソースを意味します。 RAMについて説明する場合、これは各仮想マシンが実際にサーバー上にあるよりも多くのメモリを構成できることを意味します。 そして、ESXiを使用してリソースの問題を解決します。1つの仮想マシンの不要なメモリを取り除き（このプロセスは多くの場合、レクラメーションと呼ばれます）、本当に必要な仮想マシンに割り当てます。 十分なメモリがないその瞬間に、メモリをスワップするプロセスが開始されます。

まず、ESXiホストで発生する可能性のある2種類のスワップがあります。 それらはしばしば混同されるため、条件付きでそれらをタイプ1およびタイプ2と呼びましょう。


VMware ESXiのデフォルトのデータの場所

タイプ1. VMXスワッピング（vSwap）

これは、記述するのが最も簡単なタイプのスワップです。 メモリは、仮想マシンだけでなく、たとえば仮想マシンモニター（VMM）や仮想デバイスなどのさまざまなホストコンポーネントにも割り当てられます。 このようなメモリは、より多くの物理メモリをより必要な仮想マシンに割り当てるために交換できます。 VMwareによると、この機能により、パフォーマンスを大幅に低下させることなく、仮想マシンごとに50MB〜10MBのメモリを解放できます。

このタイプのスワップはデフォルトで有効になっています。VMXスワップは、vswp拡張子を持つファイルとして仮想マシンのあるフォルダーに保存されます（場所はsched.swap.vmxSwapDirパラメーターを使用して変更できます）。 仮想マシンのパラメーターsched.swap.vmxSwapEnabled = FALSEを設定することにより、 VMXスワッピングをオフにできます 。

タイプ2.ゲストOSスワッピング

仮想マシンは、 RAMが設定で設定されているのと同じくらい「物理的な」メモリを「認識」します。 ゲストOSの観点から見ると、ゲストOSに割り当てられたこのようなメモリはすべて物理的です。 実際、ハイパーバイザーは仮想化レイヤーの背後に隠れており、ゲストOSでは 、実際に使用されているメモリの種類は物理またはvSwapです。 ゲストOSの 「内部」メモリが終了すると、それ自体のスワップを開始します。 そして、ここで混乱する必要はありません-このプロセスはホストレベルのスワッピング（ VMX ）とは何の関係もありません。 たとえば、4GBのメモリが構成された仮想マシンの場合、ハイパーバイザーは物理メモリとホストスワップ（ VMX ）の両方でこのメモリをホストに割り当てることができます-これは仮想マシンにとって重要ではありません。4GBがすべて物理メモリとして使用される理由はゲストOSは、そのメモリが仮想化されていることを認識していません。

ゲストOSが4GBを超えるメモリを使用する場合、独自のスワップを使用します。Windowsはpagefile.sysを使用し、Linuxでは専用のスワップパーティションです。 したがって、スワップは仮想ディスク内、つまり仮想マシンのVMDKファイルの1つ内に保存されます。 つまり pagefile.sys / swapパーティションは、仮想マシンの仮想ディスクの一部です。

バランニングドライバーが使用されると、これが発生します。バランニングドライバーが「肥大化」すると、（ゲストOSの観点から）すべての空きメモリを詰まらせますが、バランニングドライバーは、スワップされたホストメモリではなく、実際に物理メモリを受け取ることを確認します。このような仮想マシンには空きメモリがないため、ゲストOSが強制的にスワップデータを開始します。 ゲストOSはディスクにスワップするものとそうでないものをよく知っているので、これは良いことです。

ESXiホストスワッピング

ESXiホストが大量にスワップすることを理解すると、これは多くのリソースを費やしたことを意味し、メモリの節約（バルーン、ページ共有、およびメモリ圧縮）のためのすべての再利用と技術は保存されません-ホストには十分なRAMがありません。 ホストは「ハード状態」状態（メモリの1％-2％が空いている）または「低状態」（1％以下）であると考えられています。 この状況はパフォーマンスを著しく悪化させるため、回避する必要があります。 別の問題は、ホストレベルでのスワッピングがそこに到達するものを制御できない場合です。ゲストOS （タイプ2）のスワッピングとは異なり、ハイパーバイザーはゲストOSにとってより重要なデータを認識しないため、ドライバーが機能するようにVMware Toolsをインストールすることが重要ですバランニング。

vSwap（タイプ1）は、デフォルトで仮想マシンのあるフォルダー内の.vswpファイルに保存されます。 NetAppでは、vSwap（タイプ1）を専用のデータストアに保存することをお勧めします。

/vmfs/volumes/4b953b81-76b37f94-efef-0010185f132e/vp # ls -lah |grep swp --rw------ 1 root root 2.0G Jan 11 18:02 vp-c6783a5c.vswp 

このようなファイルは、実行中の仮想マシンのみに存在します。起動時に、ハイパーバイザーはこのファイルを作成し、仮想マシンがオフになると削除します。 このファイルのサイズに注意してください。これは、仮想マシン用に構成されたメモリと、このマシン用に予約された物理メモリの差に等しくなります。 これにより、仮想マシンの起動時に特定のメモリスペースが存在することが保証されます（使用されるメモリ-実際の物理またはvSwapに関係なく）。 予約は、仮想マシンが常にホストの物理メモリに必要なスペースを確保するように注意します。 また、仮想マシンの予約メモリと構成済みメモリの差はvswpファイルに保存されます。

以下は、4GBのメモリと2GBの予約で仮想マシンを起動する例です。 vSwapはシャットダウン後に削除されることを覚えていますか？ その時点で、この仮想マシンを格納するデータストアがいっぱいで、1.8GBの空き容量が残っている場合、どうなりますか？


これについて何ができますか？ もちろん、データストアのスペースを解放するか、vSwap（タイプ1）を別のデータストアに配置できます。 デフォルトでは、仮想フランクのあるフォルダーに保存されます。 「スタンドアロン」ホストの場合：[ 構成]> [ソフトウェア]> [仮想マシンのスワップファイルの場所] 。 vSwapファイルの場所は、各仮想マシンの設定レベルでも変更できます。 仮想マシンの設定を開き、[オプション]タブを選択します。


このホストがクラスターの一部である場合、クラスター設定を確認します。 ホストによって指定されたデータストアにスワップファイルを保存します


次に、vSwapが保存されるデータストアを選択します（タイプ1）。

スワップを別のデータストアに配置する理由

NetApp FASの推奨スワップレイアウト

まず、 VMwareの一般的なルールでは、vSwap（タイプ1）を仮想マシンのあるフォルダーに配置することが可能であると述べています。これは、別のデータストアに配置するとvMotionが遅くなるためです。 しかし、VMware + NetApp FASの特定のケースでは、別の推奨事項があります。 NetAppでは、vSwap（タイプ1）をすべての仮想マシン用の個別の専用データストアに保存することをお勧めします。この場合、vMotionの移行中の違いがほとんどなくなるためです。 VMwareは、vSwap（タイプ1）の下のスペースを、仮想マシン用に構成されたメモリと予約されたメモリの差以上にすることを推奨しています。 そうしないと、仮想マシンが起動しない場合があります。 例：4 GBのメモリサイズと3 GBごとに予約された5つの仮想マシンがあります。

vSwapタイプ1の最小データストアサイズ：
5VM *（4 GB-3GB）= 5GB

ホストに空き物理5VM * 3GB = 15 GBのメモリがない場合、マシンが起動せず、エラーが表示される場合があります。
ホストに予約を満たすのに十分なメモリリソースがない


そして同時に、イベントログが作成されます


次に、パフォーマンスです。スワップがほとんどないことが確実な場合は、低速のデータストアにスワップを配置します。 または、仮想マシンがホストにあるよりも多くのメモリを要求し、スワップが一定である場合-より高速なデータストアで。

第三に、これらはストレージレベルでのスナップショットと重複排除です。 netapスナップショットはパフォーマンスに影響を与えないため、通常はスナップショットが継続的に実行され、FASシステムのNetAppバックアップパラダイムの一部です 。 スワップは、バックアップと復元の際に絶対に役に立たない情報です。 集中的に使用され、スナップショットが頻繁に削除される場合、スナップショットが「キャプチャ」され、スナップショットが生きている間は常に、この無駄な情報が保存されます。 スワップは絶えず変化しており、sepshotは新しい変更データのみをキャプチャするため、新しいスナップショットごとにスワップからのこれらの新しい変更データが保存され、ストレージ内の無駄なデータ用の有用なスペースを容赦なく消費します。 スワップ内のデータはリカバリ中に不要であり、読み取られないため、スワップを重複排除する理由はありません。 この意味で、別のデータストアにスワップすると便利です。 NetAppでは、スナップショットと重複排除をオフにして、スワップを別のデータストアに配置することを推奨しています。これにより、スナップショットとレプリケーションのオーバーヘッドをさらに削減できます。

NetAppでは 、vSwap（タイプ1）を保存するためにホストでローカルディスク （ページ76〜78、DEC11） を使用することはお勧めしません。この構成はvMotion操作の速度に悪影響を与えるためです。

2スワップを入力する必要がありますか？

SwapやPagefile.sysなどの一時データを専用のデータストアに配置すると（この目的のために専用の仮想ディスクを作成することにより）、vSwap（タイプ1）と同様にこのデータを複製またはバックアップできなくなります。 このディスクをIndependentとして指定することを忘れないことが非常に重要です。これにより、 VSCエージェントは、 FASがスワップファイル（タイプ2）を格納するパーティションからスナップショットを削除することを強制しません。


NetAppには、スワップタイプ2に関する推奨事項はありません;このデータの作成は、長所と短所があるオプションの設計です。

vSwap Type 1の継承に加えて、Swap Type 2の強化により、スナップショットのオーバーヘッドがさらに削減され、その結果、レプリケーションのスループットが向上します。 ACソリューションのDRソリューションでは、スワップ（両方のタイプ）の存在は、システム起動時に使用されないため、セマンティックロードを運びません。 スナップショットとバックアップにスワップ（タイプ2）の保存を停止しても、復元された.vmx構成ファイルにはスワップのあるパーティションを含むVMDKファイルへのリンクが含まれるため、ローカルリカバリは問題を引き起こさないはずです。同じ場所にいる。 ただし、これにより、 SRM 、SnapProtect、およびその他のDRソリューションなどの構成で、リモートサイトでの復旧時に追加の手順が追加されます。

オプションのNetApp FASデータレイアウト

そのため、スワップゲストOSを格納するファイルのVMDKなしで仮想マシンを復元する場合、仮想ディスク、その上にファイルシステムを作成し、それを仮想マシンに接続する（または既存のVMDKを作成したファイルシステムに接続する）手順を追加する必要があります。 詳細TR-3671

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