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特別講義資料
                                 平成24年11月21日




         さくらインターネット株式会社
          さくらインターネット研究所
            上級研究員 松本直人



            (C)Copyright 1996-2010 SAKURA Internet Inc.
自己紹介

  さくらインターネット株式会社
  さくらインターネット研究所
  上級研究員 松本 直人

  ■1996年より特別第二種通信事業者のエンジニア、
   システム・コンサルタント、ビジネス・コンサルタント
   を経て2010年より現職

  ■研究テーマ:
   次世代Webサービス、高速サーバー間接続、
   テレプレゼンス、次世代仮想化技術

  ■情報処理学会 インターネットと運用技術研究会 運営委員
  ■一般社団法人クラウド利用促進機構 総合アドバイザー
  ■仮想化インフラストラクチャ・オペレーターズグループ チェア
  ■日本Vyattaユーザー会 運営委員
世界最速のインターフェイスカード

    Mellanox Connect-IB 100Gb/s HCA
    PCI Express 3.0 x16




             © 2012 Mellanox Technologies. All Rights Reserved.
2014年に予測されているコト




   Source: The Mobile Internet Report . December 2009 /© 2009-2012 Morgan Stanley. All rights reserved.
現在のコンピューティングの変化


従来のコンピューティング
  Traditional Computing




クラウド・コンピューティング
     Cloud Computing



  クラウド中で動作するネットワーク部品が必要となる
 Require Network Component of The Cloud Computing Environment
ネットワーク機器の仮想化が起こる

既存のシステム構成                                    仮想化技術で省力化




                                               •   Pools of computing resources
•   One-to-one ratio of function to device     •   Standardize on preferred hardware
•   Support from multiple sources              •   Simplify operational support
•   Inefficient utilization of hardware        •   Decrease footprint of each solution
                                               •   Hardware support from preferred vendor
                                               •   Efficient utilization of hardware

                                                              Copyright © 2012 VMware, Inc. All rights reserved
国内クラウド市場予測(2009年)




*IaaS: Infrastructure as a Service PaaS: Platform as a Service SaaS: Software as a Service




                                                    SaaSが牽引・緩やかに成長
ここ数年での技術的関心
クラウド・コンピューティングとは


アプリケーション
提供サービス
             SaaS

                    プラットフォーム
             PaaS
                    提供サービス

             IaaS
インフラストラクチャ
提供サービス
クラウドビジネスと収益構造の一例

                       ネットワーク・コスト
                                  ※回線


                     ファシリティ・コスト
                       ※建物・電気代・空調等




                                                                                                             仮想サーバー売上


                                                                                                                  年間売上(平均)
      サーバー・コスト                                                                                                    $218,282,342
      $100,000,000
           @¥2,500-*40,000srv




Source: http://cloudscaling.com/blog/cloud-computing/amazons-ec2-generating-220m-annually   2009 © Cloudscaling
どのような人達が使っているか


                  大企業と中小企業がバランスよく利用している




      仮想サーバー
                                                                                                                  中小企業


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                                                                                                                  大企業

Source: http://cloudscaling.com/blog/cloud-computing/amazons-ec2-generating-220m-annually   2009 © Cloudscaling
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IaaSコンソールの例(terremark)
いま求められるエンジニアのスキル


                    ?




   この中で仮想ネットワークが存在します。
仮想化は箱の外からは見えない世界




     異なるネットワークが一箱に
○○○○○
仮想化環境を理解する方法




仮想スイッチ
               物理NIC
仮想ルータ
                       OK!
仮想スイッチ
仮想化ネットワークの性能限界
計算機性能と依存関係を理解
ソフトウェアとしての性能限界
チューニングすべきポイント
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             Sourece: SAKURA Internet Research Center 07/2012
エンジニアが知るべき全体性能計測




 ネットワーク全体ではなくシステム単位での測定が基本
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    Mellanox Connect-IB 100Gb/s HCA
    PCI Express 3.0 x16




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Affordable cloud storage in a 1.5U form factor
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Copyright © 2011 AIC Inc. All Rights Reserved.
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XJ3000-4603
This 4U SAS 6G JBOD with single expander board
enclosure supports 60 x 3.5” SAS/SATA drives.




Copyright © 2011 AIC Inc. All Rights Reserved.




                    システムの高性能・高密度化が進んでいる
世界のデータセンターは現状把握
入手可能な高速ネットワークカード
高速ネットワークカードの実効性能




              Sourece: SAKURA Internet Research Center 07/2012
高速ネットワークカードの性能比較

  FDR10-HCA (Infiniband)
      29.56 Gbit/s**                                                                  61Kpps (MTU 65,520)

        40GbE-NIC
           27.45 Gbit/s*                                                                                             2.28Mpps (MTU 1,500)



                                   10GbE-NIC A社                9.93 Gbit/s*          827Kpps(MTU1,500)



                                   10GbE-NIC B社                9.98 Gbit/s*          820Kpps(MTU1,500)



                                                     1GbE-NIC         0.98 Gbit/s*     81Kpps (MTU 1,500)



[System: Intel(R) Core(TM) i7-3930K CPU @ 3.20GHz / 32GB DDR3-DIMM]
[Traffic Generater: *pktgen, **iperf. Traffic Monitor: vnstat]
                                                                                                         Sourece: SAKURA Internet Research Center 07/2012
潜在的ネットワーク性能を引き出す




            Sourece: SAKURA Internet Research Center 07/2012
ネットワーク高速化だけでは不十分

     PCI-SSA(Solid State Adapter)
     PCI Express 2.0 x8




 高速化したネットワークに対応するためストレージ高速化
システム・チューニング風景
単純な高速化はシステムを不安定に




              Sourece: SAKURA Internet Research Center 07/2012
ディスクI/Oを制御する新技術




                  Copyright © 2012 VMware, Inc. All rights reserved
高速ネットワークカード特性の理解

IP over Infiniband (MTU 65,520)




IP over Ethernet   (MTU 16,000)




IP over Ethernet   (MTU 4,000)




IP over Ethernet   (MTU 9,000)




IP over Ethernet   (MTU 1,500)



                                  Sourece: SAKURA Internet Research Center 07/2012




     高速ネットワーク技術とは、どんなモノかを「おさらい」
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