オープンVZ

オープンVZ

開発者	Virtuozzoと OpenVZ コミュニティ
初回リリース	2005年; 19年前 (2005)
リポジトリ	src.openvz.org/scm/ovz/openvz-docs.git
書かれた	Ｃ
オペレーティング·システム	リナックス
プラットフォーム	x86、x86-64
利用可能	英語
タイプ	OSレベルの仮想化
ライセンス	GPLv2
Webサイト	オープンvz.org

OpenVZ ( Open Virtuozzo ) は、Linux用のオペレーティング システム レベルの仮想化テクノロジです。これにより、物理サーバー上で、コンテナ、仮想プライベート サーバー(VPS)、または仮想環境 (VE) と呼ばれる複数の分離されたオペレーティング システム インスタンスを実行できます。OpenVZ は、 Solaris ContainersやLXCに似ています。

VMware、Xen、KVMなどの仮想化技術は完全な仮想化を提供し、複数のオペレーティングシステムと異なるカーネルバージョンを実行できますが、OpenVZは単一のLinuxカーネルを使用するため、Linuxのみを実行できます。すべてのOpenVZコンテナは同じアーキテクチャとカーネルバージョンを共有します。これは、ゲストがホストとは異なるカーネルバージョンを必要とする状況では不利になる可能性があります。ただし、真のハイパーバイザーのようなオーバーヘッドがないため、非常に高速で効率的です。^[1]

OpenVZ のメモリ割り当てはソフトで、ある仮想環境で使用されていないメモリは他の仮想環境で使用したり、ディスク キャッシュに使用したりできます。古いバージョンの OpenVZ では共通のファイル システム (各仮想環境はchroot を使用して分離されたファイルのディレクトリ) を使用していましたが、現在のバージョンの OpenVZ では各コンテナーが独自のファイル システムを持つことができます。^[2]

OpenVZカーネルは、OpenVZコンテナのサポートを追加するために修正されたLinuxカーネルです。修正されたカーネルは、仮想化、分離、リソース管理、チェックポイント機能を提供します。vzctl 4.0以降、OpenVZは機能セットが削減されていますが、パッチを適用していないLinux 3.xカーネルでも動作します。^[3]

各コンテナは独立したエンティティであり、物理サーバーとほぼ同じように動作します。それぞれに以下の機能があります。

ファイル

システムライブラリ、アプリケーション、仮想化/proc、/sys仮想化ロックなど。

ユーザーとグループ

各コンテナには、独自のルート ユーザーと、その他のユーザーおよびグループが存在します。

プロセスツリー

コンテナは自身のプロセスのみを認識します( から始まりますinit)。PIDは仮想化されているため、init PIDは 1 になります。

ネットワーク

仮想ネットワーク デバイス。これにより、コンテナーは独自のIP アドレス、 netfilter ( iptables)のセット、およびルーティングルールを持つことができます。

デバイス

必要に応じて、ネットワーク インターフェイス、シリアル ポート、ディスク パーティションなどの実際のデバイスへのアクセス権を任意のコンテナーに付与できます。

IPC オブジェクト

共有メモリ、セマフォ、メッセージ。

OpenVZ のリソース管理は、2 レベルのディスク クォータ、公平な CPU スケジューラ、ディスク I/O スケジューラ、およびユーザー Bean カウンター (以下を参照) の 4 つのコンポーネントで構成されています。これらのリソースは、コンテナの実行中に変更できるため、再起動する必要がありません。

2段階ディスククォータ

各コンテナには、ディスク ブロックとinode (おおよそのファイル数)で測定される独自のディスク クォータを設定できます。コンテナ内では、標準ツールを使用して UNIX のユーザーごとおよびグループごとのディスク クォータを設定できます。

CPUスケジューラ

OpenVZ の CPU スケジューラは、フェアシェア スケジューリング戦略の 2 レベルの実装です。最初のレベルでは、スケジューラは、コンテナごとのcpuunits値に基づいて、どのコンテナに CPU タイム スライスを割り当てるかを決定します。2 番目のレベルでは、標準の Linux スケジューラが、標準の Linux プロセス優先度を使用して、そのコンテナで実行するプロセスを決定します。各コンテナの CPU に異なる値を設定できます。実際の CPU 時間は、これらの値に比例して分配されます。さらに、OpenVZ は、総 CPU 時間の 10% ( ) などの厳密な CPU 制限を設定する方法、コンテナで使用できる CPU コアの数を制限する方法 ( )、特定の CPU セットにコンテナをバインドする方法 ( )--cpulimitを提供します。^[4]--cpus--cpumask

I/Oスケジューラ

上で説明した CPU スケジューラと同様に、 OpenVZ のI/O スケジューラも 2 レベルであり、 2 番目のレベルでJens AxboeのCFQ I/O スケジューラが使用されています。各コンテナには I/O 優先度が割り当てられ、スケジューラは割り当てられた優先度に従って利用可能な I/O 帯域幅を分配します。したがって、単一のコンテナが I/O チャネルを飽和させることはありません。

ユーザー Beancounters

ユーザー Beancounters は、コンテナごとのカウンタ、制限、保証のセットであり、単一のコンテナがシステム リソースを独占するのを防ぐことを目的としています。現在の OpenVZ カーネル (RHEL6 ベースの 042stab*) には 2 つの主要なパラメータがあり、その他はオプションです。^{[5]その他のリソースは、主にメモリと、}プロセス間通信共有メモリセグメントやネットワーク バッファなどのさまざまなカーネル内オブジェクトです。各リソースは から/proc/user_beancounters確認でき、現在の使用量、最大使用量 (コンテナの存続期間中)、バリア、制限、および失敗カウンタの 5 つの値が関連付けられています。バリアと制限の意味はパラメータに依存します。簡単に言えば、これらはソフト制限とハード制限と考えることができます。いずれかのリソースが制限に達すると、その失敗カウンタが増加します。これにより、所有者はコンテナ内の /proc/user_beancounters を監視することで問題を検出できます。

2006 年 4 月中旬に、OpenVZ のライブマイグレーションとチェックポイント機能がリリースされました。これにより、コンテナをシャットダウンせずに、ある物理サーバーから別の物理サーバーにコンテナを移動できるようになります。このプロセスはチェックポイントと呼ばれ、コンテナが凍結され、その状態全体がディスク上のファイルに保存されます。その後、このファイルを別のマシンに転送し、そこでコンテナを解凍 (復元) できます。遅延はおよそ数秒です。状態は通常完全に保存されるため、この一時停止は通常の計算遅延のように見える場合があります。

デフォルトでは、OpenVZはコンテナのアクセスを実際の物理デバイスに制限します（これにより、コンテナはハードウェアに依存しなくなります）。OpenVZ管理者は、ディスクドライブ、USBポート、^[6] PCIデバイス^[7]または物理ネットワークカード^{[8]など、さまざまな実際のデバイスへのコンテナのアクセスを有効にすることができます。}

/dev/loopN多くの場合、デプロイメントでは制限されます (ループ デバイスはカーネル スレッドを使用するため、セキュリティ上の問題が発生する可能性があります)。これにより、ディスク イメージをマウントする機能が制限されます。回避策としては、FUSE を使用することです。

OpenVZ は、PPP (PPTP/L2TP など) と TUN/TAP に基づく一部の VPN テクノロジのみを提供するように制限されています。IPsecは、カーネル 2.6.32 以降、コンテナー内でサポートされています。

EasyVZと呼ばれるグラフィカルユーザーインターフェイスは2007年に試みられましたが^[9]、バージョン0.1を超えることはありませんでした。バージョン3.4までは、Proxmox VEはGUIを備えたOpenVZベースのサーバー仮想化環境として使用できましたが、それ以降のバージョンではLXCに切り替わりました。

• プラットフォーム仮想化ソフトウェアの比較
• オペレーティング システム レベルの仮想化
• Proxmox 仮想環境

• 公式サイト