キャパシティ管理

キャパシティ管理の目標は、情報技術リソースが十分な量であり、コスト効率よく今後のビジネス要件を満たすことができるようにすることです。キャパシティ管理の一般的な解釈の 1 つは、ITILフレームワークに記載されています。ITIL バージョン 3 では、キャパシティ管理は、ビジネス キャパシティ管理、サービス キャパシティ管理、コンポーネント キャパシティ管理の 3 つのサブプロセスで構成されているとされています。

IT サービスの利用方法が変化し、機能が進化するにつれて、物理サーバーや仮想サーバーなどの中央処理装置(CPU)、メモリ、ストレージの量も変化します。たとえば、1 日の特定の時間に処理能力が急上昇した場合、その時間に何が起こっているかを分析し、既存のIT インフラストラクチャを最大限に活用するための変更を提案します。たとえば、アプリケーションを調整したり、バッチ サイクルをより静かな期間に移動したりします。このキャパシティ プランニングにより、発生する可能性のある潜在的なキャパシティ関連の問題が特定され、将来の IT リソース需要に対応するためのサーバー要件やデータ センターの統合など、必要な投資決定が正当化されます。^[1]

これらの活動は、パフォーマンスと効率を最適化し、財務投資を計画して正当化することを目的としています。キャパシティ管理は、次のことに関係します。

• サーバー、サーバーファーム、またはプロパティのパフォーマンスとスループットまたは負荷を監視する
• 測定データのパフォーマンス分析（新しいリリースが容量に与える影響の分析を含む）
• 既存のインフラストラクチャを最も効率的に使用するためのアクティビティのパフォーマンスチューニング
• サービスに対する需要と将来のワークロードの増加（または減少）計画を理解する
• コンピューティングリソースの需要への影響
• 将来の一定期間に必要となるストレージ、コンピュータハードウェア、ソフトウェア、接続インフラストラクチャリソースの容量計画。 ^[2]

キャパシティ管理は、システム構築の要件および設計アクティビティ中、およびパフォーマンス監視の使用時の両方で、 パフォーマンス エンジニアリングの分野と相互作用します。

すべてのネットワークが同じというわけではありません。データは送信時に構成要素（フレーム、パケット、セグメントと呼ばれることが多い）に分割されるため、いくつかの要因が配信に影響する可能性があります。

• 遅延: パケットが中間ネットワークを経由して配信されるまでに長い時間がかかることがあります。受信側が各データ チャンクの配信を確認する信頼性の高いプロトコルでは、これをラウンドトリップ時間として測定できます。
• ジッター: これは遅延の変動です。ジッターが低いほど、パケットの安定したストリームが配信されるため、望ましい値です。ジッターが 200 ミリ秒を超えて変動すると、バッファが不足し、処理するデータがなくなる可能性があります。
• 受信順序: 音声やビデオなどの一部のリアルタイム プロトコルでは、パケットが正しい順序で到着しないと処理されません。パケットが順序どおりに到着しなかったり、シーケンスがずれていたりすると、すでに再生されているストリームに挿入できないため、パケットをドロップしなければならない場合があります。
• パケット損失: 場合によっては、ネットワーク内の中間デバイスがパケットを失うことがあります。これは、エラー、中間ネットワークの過負荷、または特定のサービス レベルを適用するためにトラフィックを意図的に破棄したことが原因である可能性があります。
• 再送信: 信頼性の高いネットワークでパケットが失われた場合、再送信されます。これにより、2 つの遅延が発生します。1 つ目は、データの再送信による遅延です。2 つ目は、データが正しい順序で受信されてからプロトコル スタックに転送されるまで待機することによる遅延です。
• スループット: ネットワークが伝送できるトラフィックの量は、通常、キロビット/秒などの単位でスループットとして測定されます。スループットは高速道路の車線数に似ており、レイテンシは速度制限に似ています。

これらの要因とその他の要因 (エンド ノードでのネットワーク シグナリングのパフォーマンス、圧縮、暗号化、同時実行性など) はすべて、ネットワークの実効パフォーマンスに影響します。場合によっては、ネットワークがまったく機能しないこともあります。また、ネットワークが遅くなったり使用できなくなったりすることもあります。また、アプリケーションはこれらのネットワーク上で実行されるため、アプリケーションのパフォーマンスが低下します。ネットワーク上のトラフィックを効果的に管理して、すべてのユーザーのパフォーマンスを最適化するためのさまざまなインテリジェント ソリューションが用意されています。トラフィック シェーピングを参照してください。

ネットワーク パフォーマンス管理 (NPM) は、ネットワークの測定、モデリング、計画、最適化から構成され、アプリケーションの性質と組織のコスト制約に適した速度、信頼性、容量でトラフィックを伝送できるようにします。アプリケーションによって、必要な容量、レイテンシ、信頼性の組み合わせは異なります。例:

• ストリーミングビデオや音声は信頼性が低い（一瞬の雑音）可能性があるが、遅延が発生しないように非常に低いレイテンシが必要である。
• バルクファイル転送や電子メールは信頼性が高く、大容量である必要がありますが、即時である必要はありません。
• インスタントメッセージングは​​帯域幅をあまり消費しませんが、高速で信頼性が高くなければなりません。

ネットワーク パフォーマンス管理は、 FCAPS ISO 通信フレームワークのコア コンポーネントです(この頭字語の「P」はパフォーマンスを表します)。これにより、ネットワーク エンジニアは IT インフラストラクチャの劣化に積極的に備え、最終的にはエンド ユーザー エクスペリエンスを向上させることができます。

ネットワーク管理者は、パフォーマンス測定、フォレンジック分析、キャパシティプランニング、負荷テストや負荷生成など、多くのタスクを実行します。また、ネットワーク管理者は、基盤となるネットワークサービスを提供するためにネットワーク管理者に依存しているアプリケーション開発者やIT部門と緊密に連携します。 ^[3]

• パフォーマンス測定では、オペレーターは通常、さまざまなレベルでネットワークのパフォーマンスを測定します。ポートごとのメトリック (クライアントとサーバー間のポート 80 上のトラフィック量と所要時間) を使用するか、エンドユーザー メトリック (Bob のログイン ページが読み込まれる速度) に依存します。
  • ポートごとのメトリックは、フローベースの監視と、NetFlow (現在はIPFIXとして標準化されています) やRMONなどのプロトコルを使用して収集されます。
  • エンドユーザー メトリックは、Web ログ、合成モニタリング、または実際のユーザー モニタリングを通じて収集されます。一例として、エクスペリエンスの品質を測定するエンドツーエンドの統計を提供する ART (アプリケーション応答時間) があります。
• フォレンジック分析では、オペレーターは多くの場合、プロトコルごとにトランザクションを分解し、再送信やプロトコルネゴシエーションなどの問題を特定できるスニファーに依存します。
• キャパシティプランニングには、新しいアプリケーションや使用量の増加の影響を予測するAria Networks、OPNET、PacketTrap、NetSim、NetFlow、sFlow Analyzer、NetQoSなどのモデリングツールが非常に重要です。ガートナーによると、2018年までに企業の30%以上が重要なITインフラストラクチャにキャパシティ管理ツールを使用するようになり、2014年の5%未満から増加しています。^[4]これらのキャパシティ管理ツールは、インフラストラクチャおよび運用管理チームがITインフラストラクチャとツールを計画および最適化し、外部サービスプロバイダーとクラウドコンピューティングサービスプロバイダーの使用のバランスをとるのに役立ちます。^[4]
• 限界点を理解するのに役立つ負荷生成のために、オペレーターはスクリプト化されたトラフィックを生成するソフトウェアまたはアプライアンスを使用する場合があります。一部のホスト型サービス プロバイダーは、パブリック インターネットに面したサイトに対して従量課金制のトラフィック生成も提供しています。

次世代のNPMツールは、容量の問題を含むネットワークデータの収集を自動化し、それを自動的に解釈することでネットワーク管理を改善するツールです。NoJitter.comの編集者であるTerry Slattery氏は、2021年6月10日の記事「ネットワークパフォーマンス管理の未来」^[5]で、VMWareのvRealize Network Insight、PathSolutions TotalView、Kemp Flowmonの3つのツールを比較しています。

2021 年 6 月 10 日のテリー・スラタリー氏によると、ネットワーク管理の将来は、急速に拡大する開発分野です。「コンピューティング、メモリ、ストレージ、アルゴリズムの制限がなくなったため、10 ～ 15 年前には不可能だったレベルでネットワーク データの分析が増え始めています。ネットワーク管理への新しいアプローチは、ネットワークの問題を検出して解決するのに役立つと期待されています...これは確かに興味深く、進化している分野です。」^[5]

• アプリケーションパフォーマンス管理
• キャパシティプランニング
• IT運用分析
• 技術情報
• ネットワーク監視
• ネットワークの計画と設計
• パフォーマンス分析
• パフォーマンスチューニング