Solaris ネットワーク仮想化とリソース制御

Solarisネットワーク仮想化およびリソース制御は、もともとSun MicrosystemsがOpenSolaris Crossbowアンブレラプロジェクトとして開発した機能セットであり、 Solarisオペレーティングシステム内で内部ネットワーク仮想化とサービス品質フレームワークを提供します。^[1]また、安全で効率的な仮想ネットワークインターフェースとゾーンも実現し、ネットワークリソースの管理を容易にします。^[2]

Crossbow プロジェクトの主な特徴は次のとおりです。

• 仮想 NIC ( VNIC ) 擬似ネットワーク インターフェース技術
• 排他的 IP ゾーン
• インターフェースごとおよびVNICごとの帯域幅管理とフロー制御

Crossbow プロジェクト ソフトウェアは、xge や bge などの次世代ネットワーク インターフェイスと組み合わせることで、単一システムでネットワーク仮想化とリソース制御を実現します。VNIC を排他的 IP ゾーンやSun xVMハイパーバイザーなどの機能と組み合わせることで、システム管理者は個別の仮想マシンでアプリケーションを実行し、パフォーマンスを向上させてセキュリティを確保できます。リソース管理およびフロー制御機能により、個別の仮想マシン上のパケット フローの帯域幅管理とサービス品質が提供されます。物理ネットワーク インターフェイスだけでなく、インターフェイス上に構成された任意のコンテナーに対しても、帯域幅を割り当ててデータ フローを管理できます。Crossbow リソース制御機能により、システム効率が向上し、プロセスまたは仮想マシンによって消費される帯域幅の量を制限することができます。

このセクションでは、Crossbow ネットワーク仮想化およびリソース制御プロジェクトの主な機能について簡単に説明します。各機能の詳細については、Oracle Solaris 11 ネットワーク仮想化およびネットワークリソース管理のホワイトペーパーを参照してください。^[2]

VNICは、システムの物理ネットワーク アダプタ (ネットワーク インターフェイス コントローラ (NIC) とも呼ばれる)上に構成される擬似ネットワーク インターフェイスです。物理インターフェイスには複数の VNIC を設定できます。各 VNIC は物理 NIC のように動作し、システムにも物理 NIC として表示されます。個々の VNIC にはメディア アクセス制御アドレス ( MAC アドレス) が割り当てられます。このアドレスは、物理 NIC に割り当てられたデフォルトの MAC アドレス以外の値に設定できます。Crossbow のリソース制御機能を使用して、個々の VNIC に個別の帯域幅を割り当てることができます。さらに、排他的 IP ゾーンや xVM ドメインなどの仮想マシンを VNIC 上に設定することもできます。^[3]

システムに最初の VNIC が作成されると、物理インターフェイスの上に仮想スイッチも作成されます。ユーザーは直接アクセスできませんが、仮想スイッチは同じ物理インターフェイスに構成されているすべての VNIC 間の接続を提供し、ボックス内の仮想ネットワークシナリオを可能にします。仮想スイッチはシステムの VNIC 間でパケットを転送します。したがって、内部 VNIC ソースからのパケットは、内部ネットワークの宛先に到達するために外部ネットワークを通過する必要はありません。^[4]

排他的 IP ゾーンは、非グローバル ゾーンとして機能する完全な TCP/IP スタックの個別のインスタンスです。各排他的 IP ゾーンは物理ネットワーク インターフェイス上に構築され、独自の IP 関連の状態を持ちます。IP インスタンスは、DHCPv4 および IPv6 アドレスの自動構成をサポートします。排他的 IP ゾーンは、システム上のグローバル ゾーンとは別に、独自のルーティング テーブルとルーティング プロトコルを持つことができます。さらに、システム管理者は、排他的 IP インスタンス内でifconfigコマンドを実行して、排他的 IP ゾーン内に論理インターフェイスを設定できます。

Solaris では、MAC 層は TCP/IP プロトコル スタックのより大きなデータ リンク層の一部です。Crossbow プロジェクトは、MAC クライアント インターフェースを含むいくつかの新機能でこの層を変更します。この仮想エンティティはカーネル データ構造であり、システム管理者には外部からは見えません。ただし、MAC クライアント インターフェースと VNIC ドライバーにより、OpenSolaris で VNIC 機能が提供されます。さらに、Crossbow による MAC 層の変更により、システム管理者はシステム上の各 VNIC に異なる MAC アドレスを割り当てることができます。

Crossbow プロジェクトの機能では、VNIC ごとに帯域幅管理とフロー制御が提供されます。システム管理者は、新しい Crossbow 関連コマンド dladm.1m と flowadm.1m を使用して、ホスト上のさまざまな VNIC に異なる帯域幅割り当てを設定できます。各 VNIC を通過するトラフィックは、ポート番号、宛先 IP アドレス、その他のパラメータに基づいて分類され、個別のフローに分離されます。これらの機能を使用すると、システム効率が向上し、個別の VNIC に対して差別化されたサービスが可能になります。^[5]

標準の Solaris 監視ツールを使用すると、排他的 IP インスタンス、VNIC、および VNIC 上で実行されている仮想マシンのステータスを監視できます。たとえば、pingやsnoopなどの使い慣れたツールを使用すると、VNIC の動作に関するステータスを報告できます。さらに、Netstat.1m コマンドが Crossbow 用に拡張され、flowadm コマンドで定義されたパケット フローの統計を報告できるようになりました。

排他的 IP ゾーン機能は、Solaris 10 8/07 リリースで初めて導入されました。Crossbow 機能セットの最初のバージョンは、OpenSolaris 2009.06 に組み込まれました。完全な Crossbow 機能セットは、Solaris 11 の 2011 リリースで Solaris の一部になりました。

Oracle はSun Microsystems を買収した後、OpenSolaris のダウンロード サイトを廃止しましたが、Crossbow のソース コードはillumosの派生サイトのサイトからダウンロードできます( illumos § Distributions を参照)。

• Solaris コンテナ
• ネットワーク仮想化

• Belgaied, Kais および Lu, Roamer。「Crossbow ハードウェア リソース管理と仮想化」
• Droux, Nicolas、「Crossbow ネットワーク仮想化アーキテクチャ」
• Rami、Rosen、OpenSolaris の仮想化
• システム管理ガイド: Solaris コンテナ - リソース管理と Solaris ゾーン^{[ permanent dead link ‍ ]}
• Rami、Rosen、Open Solaris の講義 (スライドは PDF 形式)
• Moellenkamp、Joerg Crossbow ネットワーク仮想化の構成
• Moellenkamp, Joerg クロスボウ帯域幅制限とアカウンティングの構成

• 「OpenSolaris プロジェクト: Crossbow: ネットワーク仮想化とリソース制御」。2009 年 10 月 21 日にオリジナルからアーカイブされました。OpenSolaris Crossbow のプロジェクト ページ。技術仕様、ドキュメント、プロジェクトに関する最新ニュースなどが掲載されています。
• dladm マニュアル ページ。仮想ネットワーク リソースの管理に使用される主要なツールの 1 つである、最新の dladm マニュアル ページへのリンク。