04 Powerの仮想化　～IBM Powerが備える多様な仮想化機能、VIOS、仮想イーサネット、仮想ストレージなど　｜新・IBM i入門ガイド［基礎知識編］

VIOS （Virtual I/O Server）

VIOSは、PowerVMの一部としてネットワーク・アダプターやストレージ資源などの物理リソースを仮想化し、複数のクライアントLPARで共有を可能にする専用オペレーティング・システムである。VIOSはAIXをベースとしてカスタマイズされたOSであり、他のOSと同じようにIBM Powerサーバー上のLPARとして導入する。

VIOSは、仮想化ストレージと仮想化ネットワーク・アダプターの両方をクライアントLPARに提供できる。

仮想イーサネット

仮想イーサネットは、仮想的なイーサネット・アダプターを作成・実装できる機能である。クライアントLPARではイーサネット・アダプターとして認識され、パーティション間のIP通信を行うことが可能となる。実際にはPowerハイパーバイザーを通じたメモリ間のデータコピーであるため、LPAR間の高速通信が可能となる。

仮想イーサネットはあくまでも筐体内での仮想的なネットワークを提供するものだが、VIOS上の物理イーサネット・アダプターを通じて筐体外のシステムとの通信を構成することも可能である。この機能をSEA（Shared Ethernet Adapt
er／共有イーサネット・アダプター）と呼ぶ。

SEA（Shared Ethernet Adapter、共有イーサネット・アダプター）

SEAは仮想イーサネットと筐体外部のネットワークを接続するためのブリッジの役割を持っており、VIOSに割り当てられた物理イーサネット・アダプターと仮想イーサネット・アダプターを利用して構成される。SEAを利用することで仮想イーサネットから外部ネットワークにL2レベルでの通信を行うことが可能になる（図表1）。

仮想ストレージ

VIOSは、2つの方法でストレージの仮想化を実現できる。1つ目はvSCSI（VirtualSCSI、仮想SCSI）と呼ばれる方式でVIOS上に実装されている物理ストレージを仮想化し、クライアントLPARに提供することができる。

2つ目はNPIV（N_Port ID Virtualization、仮想ファイバー・チャネル）の機能を利用して、物理ファイバー・チャネル・アダプターを仮想化してクライアントLPARに提供することで外部ストレージ・システムとのSAN（Storage Area Network）接続を可能にする。

vSCSI（Virtual SCSI、仮想SCSI）

vSCSIは物理的にVIOSに割り当てた内蔵ストレージやファイバー・チャネルを通じてVIOS上のストレージ装置をクライアントLPARに仮想的に割り当てる技術である。クライアントLPARには物理ボリューム／LUNあるいは論理ボリューム単位での割り当てが可能で、クライアントLPARからは物理ボリュームとして認識される。vSCSIを利用すると、以下のようなストレージの仮想化が可能となる。

・VIOSから直接接続されたストレージ全体
・VIOSに接続されたSANストレージ
・上記のいずれかのディスク上に定義された論理ボリューム
・光ストレージ・デバイス
・テープ装置

NPIV（N_Port ID Virtualization、仮想ファイバー・チャネル）

NPIVは物理ファイバー・チャネル・ポートを仮想化する業界標準の手法であり、物理ファイバー・チャネル・ポートを複数のクライアントLPARで共有することができる。

NPIVを構成されたクライアントLPARは、SANストレージ （ストレージ装置、テープ装置）に接続できる。その場合、SANスイッチやSANストレージがNPIVに対応している必要がある（図表2）。

VIOSの冗長化

VIOSによりI/Oを集約/仮想化してクライアントLPARに割り当てている場合、VIOSが冗長構成されていないとVIOS自体が単一障害点となり、障害時にはサーバー全体に与える影響が大きいため、VIOSによるI/Oの集約・仮想化を行う場合には、同一筐体内でVIOSを2重化することが強く推奨されている。

VIOSを冗長化することにより、VIOSの単一障害点を回避できるだけでなく、クライアントLPARにもI/Oの冗長化を構成することが可能になり、クライアントLPARの可用性の向上にも貢献する。

VIOS冗長化のための機能として、仮想イーサネットではSEAフェイルオーバーの機能が提供されている。またストレージについては、クライアントLPAR上でvSCSIやNPIV接続を2重化することで冗長性を実現できる（図表3）。

VIOSを活用してI/Oを集約/仮想化することにより、LPAR追加時にI/Oアダプターの追加が必要なくなり、LPAR増設の難易度が低くなる。またI/Oアダプターの利用効率を高めることができ、I/Oアダプター数や拡張筐体数を削減可能となり、スペース、電力、空調、管理運用コストの削減が可能となる。