VMware仮想マシンのパフォーマンス問題に関する包括的な概要
ハードウェアやソフトウェアの問題により、仮想マシンのパフォーマンスが低下することがあります。これにより、仮想環境の利便性や俊敏性が損なわれる可能性があります。本ブログ記事では、仮想マシンの動作が遅くなった際に、VMware仮想マシンのパフォーマンスを向上させる方法について解説します。仮想マシンのパフォーマンス低下を引き起こす主な原因と、その解決策についてご紹介します。
VMのパフォーマンスを向上させる理由
VMの診断を行い、パフォーマンスを向上させる主な理由を見てみましょう:
- この仮想マシンのパフォーマンスは、別のホスト上の同一の仮想マシンに比べて低くなっています。
- アプリケーションの動作が通常より遅くなります。しかし、仮想マシンを別のホストに移行すると、アプリケーションのパフォーマンスは正常に戻ります。
- アプリケーションの起動に時間がかかります。
- 実行中のアプリケーションが応答しません。
- CPU、メモリ、またはディスクの使用率が100%です。
CPUとメモリ
ハードウェアリソースの不足は、VMのパフォーマンス低下の最も一般的な原因の一つです。VMに十分なCPUリソースを割り当てていない場合、VM内のソフトウェアの動作が遅くなったり、遅延が発生したりすることがあります。これを解決するには、VMが使用するCPUコア数を増やすか、仮想プロセッサを追加してください。 また、コア数、キャッシュ容量、クロック周波数が低い古いプロセッサを使用している場合は、ホストマシンのハードウェアのアップグレードも検討してください。
仮想マシンのRAM容量を設定する際は、その容量がVMにとって十分であることを確認してください。同時に、ホストマシンにも十分なRAMが残っている必要があります。 仮想マシンに十分なメモリを割り当てないと、ゲストOS(オペレーティングシステム)がスワップファイルを多用し、仮想マシンの全体的なパフォーマンスが低下します。逆に、仮想マシンに大量のメモリを割り当ててホストOS用のメモリを十分に確保しないと、ホストOSがスワップファイルを使用することになります。これにより、OSおよびアプリケーションのパフォーマンスが低下します。さらに、この場合、仮想マシンのパフォーマンスも低下します。 VMに過剰なメモリを割り当てず、同時にホスト用にもメモリを確保してください。常にホストに十分なメモリを割り当てるようにしてください。
お使いのOSおよびアプリケーションのシステム要件を確認してください。例を考えてみましょう。ホストマシンには8GBのメモリが搭載されており、 ESXi 7.0 または Windows 10 搭載の VMware Workstation. このホストマシンでは、Windows Server 2019 の仮想マシンが実行されています。Windows Server 2019 の仮想マシンに 4 GB の RAM を割り当てた場合、ホスト OS には 4 GB の RAM が残ります。これは、ホスト OS とゲスト OS の両方が正常に動作するには十分な容量です(リソースを消費する追加のアプリケーションを実行しない場合)。 この比率は 1:2(4 GB/8 GB)であり、1/2 – 1 = -0.5 が現在の MEMオーバーコミット平均 値。Windows Server 2019 を実行する仮想マシンに 2 GB の RAM を割り当てた場合、仮想マシンのパフォーマンスは低下します。Windows Server 2019 仮想マシンに 6 GB の RAM を割り当てた場合、ホストマシンのメモリ容量が不足するため、物理マシンと仮想マシンの両方のパフォーマンスが低下します。
データベースなどの負荷の高いアプリケーションを仮想マシン上で実行する場合は、VMの構成を調整し、必要に応じてCPUやメモリリソースを追加してください。
メモリのオーバーコミット これは、リソースの総割り当て量が容量を超過する状況です。たとえば、8 GBのRAMを搭載したホスト上で、それぞれ2 GBのRAMを使用するように設定された5台のVMを実行している場合、メモリがオーバーコミット状態になるため(すべてのVMがメモリを集中的に使用している場合)、すべてのVMおよびホストマシンのパフォーマンスが低下する可能性があります。一部のVMが稼働しているものの負荷が軽い場合、ESXiはメモリ使用率を最適化するため、メモリは主に負荷の高いVMによって使用されます。 メモリのオーバーコミットは、テスト環境では有効な手法です。
また、物理メモリを効率的に利用するために、VMから未使用メモリを回収する"メモリバルーニング"機能とその設定を確認してください。ただし、VMがスワップ用にディスクを使用する必要がある場合、この機能がVMのパフォーマンスに影響を与えることがあります。
CPUのオーバーコミット. VMwareは、リソースを合理的に活用するための技術を提供しており、ホスト上の物理CPUコア数よりも多くの仮想プロセッサをVMに割り当てることが可能です。 CPUオーバーコミットメントパラメータとは、VMに割り当てられた仮想プロセッサの数と、ホスト上の物理CPUコア数の比率を指します。この値が3:1であれば、心配する必要はありません。5:1の場合、VMのパフォーマンスは低下します。CPUオーバーコミットメントの値が6:1以上になると、VMのパフォーマンスは著しく低下し、多くの問題を引き起こす可能性があります。
CPUやメモリの問題を解決するにはどうすればよいですか？
ハードウェアのアップグレードや、RAMの増設を検討してください。 物理マシン 仮想マシンを実行するホストです。ホストOSとゲストOSがスワップファイルを使用しないよう、十分なメモリを確保してください。メモリのオーバーコミットは避けてください。
CPUの電力管理機能によって、仮想マシンのパフォーマンスが低下する場合があります。これらの機能を無効にしてみてください。
ホスト上の空きCPUリソースとメモリリソースを確認してください。
ESXiでは、次のコマンドを コマンドライン サーバーに過負荷がかかっていないか確認するには:
esxtop
以下を確認してください 平均負荷 パラメータ。
1.0 – CPUがフル稼働していることを意味します
0.5 – CPUが半分の負荷(50%)であることを意味します
2.0 – CPUに2倍の負荷がかかっていることを意味し、対策を講じる必要があります
表示を変更するには、以下のキーを押してください: c – CPU メトリクス(デフォルトで表示されます)、 m – 記憶、 n – ネットワーク、 d – ディスク。スペースキーを押すと表示値が更新されます(値は5秒ごとに自動的に更新されます)。 h 助けを求めて q やめるには。
確認してください MEMのオーバーコミット 平均 ESXi上のメモリ使用状況を調査するためのパラメータ。 MEMオーバーコミット平均 値は次の通りです:要求されたメモリと利用可能なメモリの比率から1を引いた値です。このパラメータの推奨値は0以下です。
LinuxまたはWindowsにインストールされたVMware Workstationを使用してVMを実行する場合は、OSで利用可能な標準的なシステム監視ツールを使用してください。
ゲスト OS での CPU/メモリ使用状況を確認してください。一部のアプリケーションは正常に動作せず、すべての CPU (CPU コア) リソースを消費している可能性があります。実行中のプロセスを確認し、CPU に負荷をかけているプロセスを特定してください。ホスト上の物理プロセッサの温度を確認してください。温度が高すぎると (80 °C 以上)、パフォーマンスの問題を引き起こし、プロセッサにリスクをもたらします (プロセッサが損傷する可能性があります)。
ハードウェアのアップグレード – ホストにより高性能な CPU またはプロセッサを追加します。VM の構成を確認してください。VM の仮想プロセッサ数が必要以上に多い場合は、VM の仮想プロセッサ数を減らして、ホストのリソースを解放してください。
VMware vSphere では、DRS クラスタを使用できます(分散リソーススケジューラ) 過負荷状態にあるESXiホストから、ハードウェアリソースに余裕のあるESXiホストへVMを移行する。
ディスクに関する問題
ストレージシステムのパフォーマンスが低いと、そのストレージシステムに仮想ディスクを保存している仮想マシンのパフォーマンスも低下します。ストレージのレイテンシは、仮想マシンのパフォーマンスにとって極めて重要です。仮想マシンの保存には、SSD(ソリッドステートドライブ)の使用をお勧めします。SSDを使用できない場合は、7200 RPMまたは10000 RPMのHDD(ハードディスクドライブ)を使用してください。 5400 RPMのハードディスクドライブは、パフォーマンスが著しく低下します。SASインターフェースを備えたディスクの使用が推奨されます。
VMware Workstationを使用する場合、上記の推奨事項を考慮した上で、外付けSATA(eSATA)またはUSB 3.0ディスクにVMを保存できます。仮想マシンの電源を切るまでは、外付けディスクを取り外さないでください。
本番環境では、拡張不可または事前割り当て済みのthickディスクを使用してください。Eager-zeroed 大容量でプロビジョニング済み ディスクは、最初の書き込み操作において高速です。
VMの保存にHDDを使用する場合は、その物理ディスクドライブまたはアレイのデフラグを行い、仮想マシンの設定で仮想ディスクのデフラグも実行してください。パーティションを使用してディスクの断片化を軽減してください。1つのパーティションにオペレーティングシステムをインストールし、別のパーティションにアプリケーションが使用するファイル(データベースなど)を保存します。
HBA(ホストバスアダプタ)のファームウェアが最新かどうかを確認してください。 サーバー上のHBAのファームウェアを更新してください。
ディスクの状態を確認してください。ディスクとファイルシステムの診断を実行してください。ディスクが破損している場合は、直ちに交換してください。
インターフェース(SAS、SATA)ケーブルを確認してください。
ディスクの暗号化はオーバーヘッドによりパフォーマンスを低下させます。VMにとって暗号化が必須でない場合は、VMファイルを暗号化されていないストレージに移動するか、ディスクの暗号化を無効にしてください。
より高いパフォーマンスと信頼性を提供する独立した(ハードウェア)RAIDコントローラを使用してください。
VM内のディスクに空き容量があることを確認してください。ディスク容量が不足していると、オペレーティングシステムやアプリケーションが一時ファイルを書き込めなくなるため、パフォーマンスが低下します。
VMを、負荷がかかっていない別のディスクまたはディスクアレイに移行できます。VMware vSphereでは、DRSおよびStorage DRSの使用を検討してください。同じLUNまたはデータストア上で実行中のVMの数を減らしてください。
スナップショット
仮想ディスクのスナップショット 仮想ディスクのパフォーマンスが低下します。スナップショットを作成するたびに、仮想ディスクの差分VMDKファイルが追加で生成されます。ここでは"コピーオンライト"メカニズムが採用されています。各差分VMDKファイルには、親VMDKファイルとのデータの違い(変更ログ)が含まれており、VMがディスクを操作する際には、このデータをすべて読み込む必要があります。その結果、同じ物理ディスク上の複数の仮想ディスクファイルからデータを読み込むことになり、VMのパフォーマンスが低下します。 同様の理由から、VMware Workstation では VM に分割 VMDK ファイルを使用しないでください(このオプションは、4 GB を超えるファイルをサポートしていない古いファイルシステム向けに用意されたものです)。スナップショットの数が増えるにつれて、ディスクへの負荷が高まります。 スナップショット 通常、スナップショットは一時的な目的で使用されます(たとえば、バックアップジョブ中にデータをコピーする場合や、VM内でアプリケーションをインストールまたはテストする場合など)。スナップショットはできるだけ早く削除するか、コミットしてください。
VMware Workstationでは、VMをシャットダウンし、VMware Workstationを終了した後、既存のメインVMDKファイルへのパスと新しい仮想ディスクファイルへのパスを指定するコマンドを実行する必要があります:
"C:Program Files (x86)usernameVMware Workstationvmware-vdiskmanager.exe" -r
"D:VMsVM-foldervm-name.vmdk" -t 0 "D:VMsVM-folderNewDisk.vmdk"
次に、VMの設定を変更して新しい仮想ディスクを使用するようにするか、新しいVMを作成し、新しい統合仮想ディスクを使用するように設定します。
ESXiでは、次のコマンドを実行してスナップショットを削除します:
vmware-cmd path_to_vmx_file removesnapshots
または
vim-cmd vmsvc/snapshot.removeall VMID
次のコマンドでVMIDを確認できます:
vim-cmd vmsvc/getallvms
使用済みの分割されたVMDKファイルがある場合は、それらを結合してください。この操作は、VMware WorkstationがインストールされているWindowsマシンで、次のコマンドを実行して行います:
"C:Program Files (x86)VMwareVMware Workstationvmware-vdiskmanager.exe" -r splitdisk.vmdk -t 0 mergeddisk.vmdk
パフォーマンスに影響するデータは、より高速なディスクに保存してください。
VMware Tools
ゲストOSにVMware Toolsがインストールされていることを確認してください。 VMware Tools VMのパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスを向上させるためのドライバーおよびユーティリティのセットです。VMware Toolsをインストールすると、グラフィックス性能が向上します。マウスの動作が同期され、遅延なく動作します。VMware Toolsを使用すると、VMをフルスクリーンモードでより高いパフォーマンスで利用できます。VMware Toolsがインストールされているか確認してください。
Windowsでは、時計の近くにあるタスクトレイのVMware Toolsアイコンをクリックするか、[スタート]メニューから C:Program FilesVMwareVMware Tools (これはデフォルトのディレクトリです)で、次のコマンドを実行します:
VMwareToolboxCmd.exe -v
Linuxでは、コンソールで次のコマンドを実行してください:
vmware-toolbox-cmd -v
ESXiのコマンドラインでVMのログを確認し、VMゲスト上のVMware Toolsのバージョンを確認します:
grep toolbox /vmfs/volumes/datastore/vm_name/vmware.log
または
grep build- /vmfs/volumes/datastore/vm_name/vmware.log
VMware vSphere Client で、仮想マシン上で実行されているゲスト OS に VMware Tools がインストールされているかどうかを確認します。VMware Tools に関する情報は、 Summary 仮想マシンのタブ(ステータスとバージョン)。
ネットワークの問題
ESXiホストがSAN(ストレージエリアネットワーク)などのストレージに接続されている場合、 NAS (ネットワーク接続ストレージ)を使用する場合は、ネットワーク速度が十分であり、ネットワークが過負荷になっていないことを確認してください。
ESXiの管理には別のネットワークを使用してください ネットワーク, vMotionネットワーク、およびvSphere上のストレージネットワークによる高性能化。
を使用するESXiホストでNICチームング(リンクアグリゲーション)を設定する 仮想スイッチ.
既存のネットワーク帯域幅が要件を満たせない場合は、ネットワークのアップグレードを検討してください。例えば、既存の1Gbps機器の代わりに、5Gbpsまたは10Gbpsのネットワークアダプタ、スイッチ、ルータを導入します。
ウイルス対策
ホスト上のウイルス対策ソフトウェアが仮想ディスクファイルをスキャンしていないことを確認してください。これらのファイルをスキャンすると、VMのパフォーマンスが低下する可能性があります。VMディレクトリ内のVMDKファイルをウイルス対策スキャンから除外することができます。
ホストOSおよびゲストOS上で動作しているオペレーティングシステムの状態を確認してください。ウイルスやその他のマルウェアが存在しないことを確認してください。 ランサムウェア.
仮想マシンの各ゲストOSにアンチウイルスソフトウェアをインストールする代わりに、ESXiホスト上でVMware vShieldと連携する専用のアンチウイルスソリューションの利用を検討してください。このアプローチにより、より高いパフォーマンスを実現でき、大規模な仮想環境において合理的です。vShieldを使用する場合は、設定を適切に行うようにしてください。設定が不適切だと、仮想マシンのパフォーマンスが低下する可能性があります。
Hyper-V に関連する問題
VMware Workstation 15.5 以降を使用している場合、VMware VM の実行をサポートしている Hyper-V 機能 Windows ホストに Hyper-V がインストールされている場合、VMware 仮想マシンのパフォーマンスが低下する可能性があります。Hyper-V ロールがインストールされると、Hyper-V は Intel VT-x や AMD-V などの CPU 仮想化機能を直接利用しますが、これらは特権モードで実行する必要がある VMware Workstation の仮想マシンモニター (VMM) では利用できません。 VMware WorkstationのVMMは、互換性の理由から(特権モードではなく)ユーザーモードまたはULMモードで実行されます。これは、Hyper-VがCPUのハードウェア仮想化機能を使用している場合、VMMがそれらにアクセスできないためです。この場合、VMMはVMMとCPUの間に追加のレイヤーとして機能するMicrosoftのWHP APIを使用することになり、VMware仮想マシンのパフォーマンスが低下します。
ホストとなるWindowsマシンからHyper-Vおよび"仮想化ベースのセキュリティ"などの関連機能をアンインストールしてください。その後、VMware WorkstationのVMMは特権モードで実行され、CPUの仮想化機能と直接連携して高いパフォーマンスを発揮します。この解決策により、VMware仮想マシンのパフォーマンス低下が解消されます。
VMのパフォーマンス監視
VMのパフォーマンス監視は、過負荷や関連するパフォーマンスの問題を検出するために広く利用されている手法です。VMのパフォーマンス監視は、原因の特定に役立ちます。VMのパフォーマンスは、ゲストOS内部ではなく、ホストレベルで監視するようにしてください。ゲストOSは、動的なリソース割り当てなどの仮想化機能を認識していないため、誤ったデータが表示される可能性があります。 VMwareはホストレベルでカウンターを提供しています。これらのカウンターは正確な情報を提供し、VMのパフォーマンス監視に使用されます。VM内部でのパフォーマンス情報の収集方法を踏まえ、VMwareは仮想マシン専用のカウンターライブラリを開発しました。これにより、WindowsゲストOS上のPerfmonユーティリティを使用して、VMのパフォーマンスに関する正確な情報を確認できるようになります。VMのパフォーマンス監視を行うには、ゲストOSにVMware Toolsがインストールされている必要があります。
VMware vSphere Clientで消費されたハードウェアリソースを確認するには、仮想マシンを選択し、"モニター"タブを開き、次に Performance > Overview or Performance > Advanced グラフやその他の情報を表示するには。 Overview このページでは、CPU、メモリ、ネットワーク、およびストレージ(空き容量、使用容量、入出力パフォーマンス)の利用状況を、リアルタイムで、あるいは前日、前週、前月、前年、または任意の期間ごとに確認できます。これらのオプションは、このページにある2つのドロップダウンメニューから選択できます(期間 そして 表示).
クリック Utilization ～の中で Monitor タブをクリックすると、仮想マシンのCPU使用率、仮想マシンのメモリ、およびゲストメモリに関する詳細情報が表示されます。
同様に、ESXiホストを選択することもできます。 クラスター vSphere Client で、使用中のリソースと利用可能なリソースを、リアルタイムおよび指定した期間について監視します。
結論
このブログ記事では、仮想マシンのパフォーマンス問題について検討する際に注意すべき主なポイントと、仮想マシンのパフォーマンス向上に役立つ推奨事項について説明しました。十分なパフォーマンスを発揮できるハードウェアを用意し、メモリのオーバーコミットを避け、ソフトウェアを適切に設定する必要があります。仮想マシンのパフォーマンスが低下している原因を特定するには、仮想マシンのパフォーマンス監視機能を活用してください。
ディスクの破損は、仮想マシンのパフォーマンス低下を引き起こす最も危険な問題です。なぜなら、仮想マシンのパフォーマンスが低下するだけでなく、データが失われる恐れもあるからです。データ損失を防ぐため、VMwareのデータバックアップを定期的に実行してください。 NAKIVO Backup & Replication ～のために VMwareのバックアップ – VMware vSphere 7.0に対応し、バックアップの速度と信頼性を向上させる多くの便利な機能を備えた、汎用的なデータ保護ソリューションです。
