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Windows Server での HYPER-V のスケーラビリティの計画

Hyper-V でのネットワークについての基本的な理解は、仮想マシンのネットワークの計画に役立ちます。 この記事では、ライブ マイグレーションを使用する場合や、他のサーバーの機能やロールで Hyper-V を使用する場合のネットワークの考慮事項についても説明します。

Hyper-V のネットワークの基本

Hyper-V の基本的なネットワークは非常にシンプルです。 仮想スイッチと仮想ネットワーク アダプターという 2 つの部分が使用されます。 仮想マシンのネットワークを確立するには、それぞれ少なくとも 1 つずつが必要です。 仮想スイッチは、任意のイーサネットベースのネットワークに接続します。 仮想ネットワーク アダプターは、仮想スイッチのポートに接続します。これにより、仮想マシンでネットワークを使用できるようになります。

基本的なネットワークを確立する最も簡単な方法は、Hyper-V をインストールするときに仮想スイッチを作成することです。 これで、仮想マシンを作成するときに、スイッチに接続できます。 スイッチに接続すると、仮想ネットワーク アダプターが仮想マシンに自動的に追加されます。 手順については、「Hyper-V 仮想マシン用の仮想スイッチを作成する」を参照してください。

さまざまな種類のネットワークを処理するために、仮想スイッチと仮想ネットワーク アダプターを追加できます。 すべてのスイッチが Hyper-V ホストに含まれますが、仮想ネットワーク アダプターはそれぞれ 1 つの仮想マシンにのみ属しています。

仮想スイッチは、ソフトウェアベースのレイヤー 2 イーサネット ネットワーク スイッチです。 これには、トラフィックの監視、制御、およびセグメント化を行うための機能が組み込まれており、セキュリティと診断にも対応しています。 プラグイン (拡張機能とも呼ばれます) をインストールすることによって、一連の組み込み機能に追加できます。 これらは、独立系ソフトウェア ベンダーから入手できます。 スイッチと拡張機能の詳細については、「Hyper-V 仮想スイッチ」を参照してください。

スイッチとネットワーク アダプターの選択肢

Hyper-V には、3 種類の仮想スイッチと 2 種類の仮想ネットワーク アダプターが用意されています。 作成時に、それぞれ 1 つを選択します。 Hyper-V マネージャーまたは Windows PowerShell 用の Hyper-V モジュールを使用して、仮想スイッチと仮想ネットワーク アダプターを作成および管理できます。 拡張ポート アクセス制御リスト (ACL) などの一部の高度なネットワーク機能は、Hyper-V モジュールのコマンドレットでのみ管理できます。

仮想スイッチまたは仮想ネットワーク アダプターは、作成後にいくつかの変更を加えることができます。 たとえば、既存のスイッチを別の種類に変更することはできますが、その場合は、そのスイッチに接続されているすべての仮想マシンのネットワーク機能に影響があります。 そのため、間違った場合や、何かをテストする必要がある場合を除いて、これを行うことはないでしょう。 別の例として、仮想ネットワーク アダプターを別のスイッチに接続することもできます。これは、別のネットワークに接続する場合に行う可能性があります。 ただし、仮想ネットワーク アダプターの種類を変更することはできません。 種類を変更するのではなく、別の仮想ネットワーク アダプターを追加し、適切な種類を選択します。

仮想スイッチの種類は次のとおりです。

  • 外部仮想スイッチ - 物理ネットワーク アダプターにバインドすることによって、有線の物理ネットワークに接続します。

  • 内部仮想スイッチ - 仮想スイッチを持つホストで実行されている仮想マシン、およびホストと仮想マシンの間でのみ使用できるネットワークに接続します。

  • プライベート仮想スイッチ - 仮想スイッチを持つホストで実行されている仮想マシンでのみ使用できるネットワークに接続しますが、ホストと仮想マシンの間にはネットワークを提供しません。

仮想スイッチのオプション:

設定の名前 説明
管理オペレーティング システムにこのネットワーク アダプターの共有を許可する Hyper-V ホストが仮想スイッチと NIC または NIC チームの使用を仮想マシンと共有できるようにします。 これを有効にすると、ホストは、Hyper-V 仮想スイッチのサービス品質 (QoS) 設定、セキュリティ設定、その他の機能など、仮想スイッチ用に構成する任意の設定を使用できます。
シングル ルート I/O 仮想化 (SR-IOV) を有効にする 仮想マシン のトラフィックが仮想マシン スイッチをバイパスし、物理 NIC に直接移動することを許可します。 SR-IOV は、Windows Server を実行している仮想マシンでのみ使用できます。 詳細については、「ポスター コンパニオン リファレンス: Hyper-V ネットワーク」の「単一ルート I/O 仮想化」を参照してください。

仮想ネットワーク アダプターの種類は次のとおりです。

  • Hyper-V 固有のネットワーク アダプター - 第 1 世代と第 2 世代の両方の仮想マシンで使用できます。 これは Hyper-V 専用に設計されており、Hyper-V 統合サービスに含まれるドライバーが必要です。 ネットワークで起動する必要がある場合や、サポートされていないゲスト オペレーティング システムを実行している場合以外は、この種類のネットワーク アダプターの方が高速で、選択肢として推奨されます。 必要なドライバーは、サポートされているゲスト オペレーティング システムに対してのみ提供されます。 Hyper-V マネージャーとネットワーク コマンドレットでは、この種類は単にネットワーク アダプターと呼ばれることに注意してください。

  • レガシ ネットワーク アダプター - 第 1 世代仮想マシンでのみ使用できます。 Intel 21140 ベースの PCI 高速イーサネット アダプターをエミュレートし、Windows 展開サービスなどのサービスからオペレーティング システムをインストールできるように、ネットワークで起動するために使用できます。

最近の Windows サーバー リリースでは、Hyper-V のネットワークを構成するためのオプションが追加されました。 たとえば、Windows Server 2012 では、収束ネットワークのサポートが導入されました。 これにより、1 つの外部仮想スイッチを経由してネットワーク トラフィックをルーティングすることができます。 Windows Server 2016 では、Hyper-V 仮想スイッチにバインドされているネットワーク アダプターでリモート ダイレクト メモリ アクセス (RDMA) を許可することによって、これを構築します。 この構成は、スイッチ埋め込みチーミング (SET) の有無にかかわらず、使用できます。 リモート ダイレクト メモリ アクセス (RDMA) とスイッチ埋め込みチーミング (SET)

一部の機能は、特定のネットワーク構成に依存しているか、特定の構成でより適切に機能します。 ネットワーク インフラストラクチャを計画または更新するときに、これらを考慮してください。

フェールオーバー クラスタリング - クラスター トラフィックを分離し、仮想スイッチで Hyper-V のサービスの品質 (QoS) を使用する場合にお勧めします。 詳細については、Hyper-V クラスターのネットワークに関する推奨事項に関する記事を参照してください

ライブ マイグレーション - パフォーマンス オプションを使用して、ネットワークと CPU の使用率を減らし、ライブ マイグレーションを完了するのにかかる時間を短縮します。 詳細については、「フェールオーバー クラスタリングのないライブ マイグレーションのためにホストを設定する」を参照してください。

記憶域スペース ダイレクト - この機能は、SMB3.0 ネットワーク プロトコルと RDMA に依存します。 詳細については、「Windows Server 2016 の記憶域スペース ダイレクト」を参照してください。