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ストレージ I/O コントロール v2
Storage I/O Control (SIOC) は、共有ストレージにアクセスできる ESXi ホストのクラスタ上で実行されている仮想マシンの I/O 優先順位付けを提供するために、vSphere 4.1 で最初に導入されました。これは、CPU とメモリに存在していたシェアと制限というおなじみの構造を拡張し、ESXi サーバーのクラスタ全体にわたる I/O キュー スロットの動的な割り当てを通じてストレージ使用率に対処します。SIOC の目的は、「ノイジー ネイバー」問題、つまり、低優先度の仮想マシンが、その低優先度の VM で実行されるアプリケーションとその I/O の性質により、他の高優先度の仮想マシンに影響を与える問題に対処することです。
vSphere 5.0 は SIOC を拡張し、NFS データストアにクラスタ全体の I/O シェアと制限を提供しました。これは、使用される共有ストレージの種類に関係なく、いかなる環境でも単一の仮想マシンがボトルネックを作成できないことを意味します。SIOC は、設定された遅延しきい値を超えると、異種量の I/O 帯域幅を消費している仮想マシンを自動的にスロットルします。他の仮想マシンが同じデータストア上で I/O 帯域幅を公平に共有できるようにするために、共有ベースの公平性メカニズムが作成され、NFS と VMFS の両方でサポートされるようになりました。
vSphere 5.1 では、統計専用モードと呼ばれる新しい SIOC 機能が導入されました。有効にすると、スロットリングは強制されませんが、ストレージ DRS を支援するために統計が収集されます。Storage DRS には、データストア クラスタに追加される新しいデータストアに関する統計が事前に含まれるようになり、以前よりもはるかに迅速にデータストアのプロファイル/機能を把握できるようになりました。
5.1 のもう 1 つの機能は、自動しきい値計算です。SIOC のデフォルトの遅延しきい値は 30 ミリ秒です。すべてのストレージ デバイスが同じように作成されているわけではないため、このデフォルトは一種の「キャッチオール」として選択されています。オール フラッシュ アレイなど、他のデバイスよりもはるかに早く自然な競合点に達する特定のデバイスがあり、その場合はユーザーがしきい値を下げる必要があります。ただし、ユーザーにとって正しい遅延を手動で判断するのは難しい場合があります。このため、各デバイスの正しいレベルでレイテンシのしきい値を自動的に決定する必要性が生じました。SIOC の I/O インジェクター モデリングを使用して、データストアのピーク スループットとそれに対応するレイテンシーが測定されます。Storage I/O Control が開始される遅延のしきい値は、このピーク値の 90% に設定されます (デフォルト)。vSphere 管理者は、この 90% を別のパーセンテージ値に変更することも、必要に応じてミリ秒値を入力することもできます。
SIOC のデフォルトの遅延しきい値は、5 ミリ秒まで減らすことができます。
SIOC V1 の概要
SIOC V1 はデフォルトで無効になっています。これはデータストア レベルごとに有効にする必要があり、特定のレベルの遅延に達した場合にのみ利用されます。前述したように、デフォルトでは、データストアの遅延しきい値は 30 ミリ秒に設定されています。SIOC がトリガーされると、ディスク シェア (データストアを使用するすべての VMDK から集約されたもの) を使用して、ホストごとに I/O キュー スロットがそのデータストアに割り当てられます。つまり、SIOC はホストが発行できる IO の数を制限します。特定のホスト上で実行される VM/VMDK が増えるほど、共有数が増加し、その結果、その特定のホストが発行できる IO の数も増加します。スロットリングは、データストアを共有するさまざまなホストのデバイス キューの深さを変更することによって行われます。競合期間が経過し、遅延が通常の値に戻ると、デバイスのキューの深さは各ホストのデフォルト値に戻ることができます。
SIOC V2 の概要
SIOC V2 について説明する前に、SIOC V1 と SIOC V2 が vSphere 6.5 上で共存できることを強調しておく必要があります。これにより、アップグレードやバージョン間の移行を検討する際がはるかに簡単になります。それを念頭に置くと、SIOC V2 は V1 と比較すると、ユーザー エクスペリエンスの観点から大幅に異なります。SIOCv2 は、IO フィルター フレームワークのストレージ IO コントロール カテゴリを使用して実装されます。SIOC V2 は、SPBM ポリシーを使用して管理できます。これが意味するのは、SIOC 仕様を含むポリシーを作成すると、これらのポリシーが仮想マシンにアタッチされるということです。
SIOCポリシーベースの作成
SIOC ポリシーの作成は、VSAN または仮想ボリュームのストレージ ポリシーを構築するのとまったく同じ方法で行われます。vSphere クライアントのホームページから VM ストレージ ポリシーを選択し、そこから新しい VM ストレージ ポリシーを作成するオプションを選択します。vSphere 6.5 の VM ストレージ ポリシーには、「共通ルール」と呼ばれる新しいオプションがあります。これらは、ストレージ I/O コントロールや暗号化など、ホストによって提供されるデータ サービスを構成するために使用されます。
VM ストレージ ポリシーで共通のルールを使用する
最初のステップは、チェックボックスをクリックして共通ルールを有効にすることです。これにより、SIOC などのコンポーネントをポリシーに追加できるようになります。

コンポーネントの追加 - ストレージ I/O コントロール
vSphere 6.5 では、共通ルールに使用できる 2 つのコンポーネント、暗号化とストレージ I/O コントロールがあります。この場合は、「Storage I/O Control」を選択します。通常、高、低、またはカスタムの株式割り当てを選択できるようになりました。

この表では、各設定に関連付けられたさまざまな制限、シェア、および予約について説明します。
高い
普通
低い
限界
100,000
10,000
1,000
予約
100
50
10
株式
2,000
1,000
500
ポリシーが作成されたら、プロビジョニング中に新しくデプロイされた VM に割り当てることも、設定を編集してこの新しいポリシーを VM 全体 (または個々の VMDK のみ) に割り当てることで既存の VM に割り当てることもできます。注意すべき点の 1 つは、IO フィルター ベースの IOPS では IO のサイズが考慮されないことです。たとえば、64K IOP が 2 x 32K IOPS に等しくなるような正規化はありません。これは、IO のサイズに関係なく、IOPS の固定値です。
カスタム割り当て
標準、高、低の割り当てのいずれの値も適切でない場合は、これらの値のカスタム設定を作成する機能があります。カスタム設定では、IOPS 制限と IOPS 予約は両方とも -1 に設定され、無制限を意味します。これらは必要に応じて変更できます。

高度なオプション
スケジュールコスト単位
これは、SIOC V1 専用に作成された高度なパラメータです。SIOC V2 には SchedCostUnit が実装されていません。V1 の場合、SchedCostUnit はスケジューリングのための IO 操作のユニット サイズ (正規化されたサイズ) を決定します。これは現在 32K の定数値です。ただし、この一定の値は、さまざまな顧客のさまざまな要件を満たさない場合があります。お客様によっては、このユニット サイズを 4K に設定したい場合があります。他の顧客は、256K までの設定を希望する場合があります。
これらのさまざまな要件を満たすために、SchedCostUnit が構成可能になりました。デフォルトの IO サイズ値は 32K で、許容値の範囲は 4K ～ 256K です。
SchedCostUnit は、リクエストのカウント方法を決定します。サイズ <= SchedCostUnit のリクエストは 1 つの I/O としてカウントされます。SchedCostUnit を超えるものは 2 つ以上のリクエストとしてカウントされます。
たとえば、SchedCostUnit を 32K から 64K に変更すると、観測される IOPS の数は半分になります。IO のサイズは以下を使用して設定できます。
「esxcli システム設定の詳細設定 -o /Disk/SchedCostUnit -i 65536」
を使用して検証しました。」
「esxcli システム設定の詳細リスト -o /Disk/SchedCostUnit」
指示。SIOC V2 はゲスト IO を直接カウントします。IOPS は、IO サイズに関係なく、IO 数に基づいてカウントされます。
スケジュール予約バースト
VMDK に制限が設定されている場合、制限が (リクエストごとに) 高い粒度で適用されるため、リクエストの平均レイテンシが高くなる可能性があります。これは、VM が 1 秒/L の間隔で IO のシェアを取得するように厳密に強制されていたためです (L はユーザーが指定した制限です)。この問題は、フラッシュ アレイなどの高速ストレージでより顕著になります。SIOC V2 は、高速ストレージ上で「バースト性の高い」ワークロードが発生した場合、パフォーマンスが良くないことがわかりました。
この SchedRegistrationBurst 設定はその制約を緩和し、1/L の間隔で IO を厳密に配置するのではなく、VM が 1 秒のウィンドウ内でいつでも IO のシェアを取得できるようにします。BURST オプションはデフォルトでオンになっています。
SIOC V2 の制限事項
vSphere 6.5 の SIOC V2 のこの初期リリースでは、vSAN または仮想ボリュームはサポートされません。SIOC v2 は、VMFS および NFS データストアで実行される VM でのみサポートされます。

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