VMware 分散スイッチの設定：完全ガイド

仮想スイッチとは、物理ネットワークスイッチに相当するソフトウェアであり、仮想マシン(VM)の仮想ネットワークアダプタを、オープンシステム相互接続(OSI)モデルのレイヤ2レベルでネットワークに接続します。VMwareは自社の仮想化プラットフォーム全体でvSwitchを提供していますが、その管理方法は選択したタイプによって異なります。

標準のvSwitchは、すべてのESXiホスト上で手動で設定する必要があります。 大規模な環境では、これらのスイッチは通常、ポートグループ、仮想ローカルエリアネットワーク(VLAN)、および接続されたネットワークの設定が同一であるため、VLAN ベースのポートグループを 1 つ追加するだけでも、ホストごとに同じ手動手順を繰り返す必要があります。これはすぐに面倒になり、ミスを招きやすくなります。

VMwareの分散スイッチはこの問題を解決します。これはvCenter Server上で一度定義され、多数のホストに一括して展開される論理スイッチであり、ESXiホストを個別に操作する必要がなくなります。このガイドでは、分散仮想スイッチ(dvSwitchまたはVDSとも呼ばれる)の仕組みを説明し、vSphereにおけるVMware分散スイッチの完全な設定手順を解説します。

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新着情報

VMware vSphere の進化に合わせて、このガイドを常に最新の状態に保っています。前回の更新以降、最新の機能とベストプラクティスを反映するために、次の内容を改訂しました:

• vSphere 8.0 および 9.0 クライアントの最新の画面とインターフェイスの手順に合わせて、スクリーンショットと手順を更新しました。
• vSphere 8.0 で導入されたデータ処理ユニット(DPU)オフロードと、vSphere 9.0 のサブスクリプションライセンスモデル(VMware Cloud Foundation および vSphere Foundation)の説明を追加しました。
• 構成手順の説明を拡充し、"よくある問題"、"ベストプラクティス"、"よくある質問"のセクションを追加しました。

VMware 分散仮想スイッチ(VDS)とは何ですか？

分散仮想スイッチは、vCenter Server 上に作成され、追加されたすべての ESXi ホストに適用される論理スイッチです。物理スイッチ と同様に、仮想スイッチはレイヤー 2 のネットワーク接続を提供します。

分散仮想スイッチは、vCenter に保存されるテンプレートのように機能します。作成すると、VDS 構成に追加されたすべての ESXi ホスト上に、同一の非表示の標準 vSwitch が作成されます。VDS 上で VLAN 用のポートグループを作成すると、同じポートグループが関連付けられたすべてのホストの vSwitch に表示されます。一度作成するだけでよいため、大きな利点です。vCenter で管理する VDS は制御プレーンであり、ホスト上の非表示の標準 vSwitch はネットワークトラフィックを伝送する I/O プレーンです。

VM がある ESXi ホストから別の ESXi ホストに移行しても、vSphere 分散スイッチの同じポートへの接続が維持されます。この機能はネットワーク vMotion と呼ばれ、VM のネットワーク接続を一貫した状態に保ちます。

vCenter は、VDS を含む vSphere 環境の管理システムです。vCenter Server が利用できなくなると、VM を別のポートグループに再接続するなど、VMware 分散スイッチの構成を変更できません。ただし、非表示の標準 vSwitch(I/O プレーン)がネットワーク操作を処理するため、ネットワークは稼働し続けます。vCenter は分散仮想スイッチに接続しないでください。技術的には接続できますが、接続性の喪失や復旧の面でリスクが大きすぎます。

VDS の構成は vCenter Server に保存され、ESXi ホストは 5 分ごとにローカルのキャッシュコピーを更新します。このキャッシュ状態は、ホストローカルの VDS データベース /etc/vmware/dvsdata.db に保存されます。この状態は、/usr/lib/vmware/bin/ にある net-dvs ユーティリティで読み取ることができ、トラブルシューティングに役立ちます。 キャッシュされたESXi ホストの設定により、vCenterがオフラインの場合でも、ホストはスイッチを稼働し続けられます。

VMware分散スイッチが標準vSwitchより優れている点

分散仮想スイッチでのみ利用でき、標準vSwitchでは利用できない機能がいくつかあります。

• ネットワークI/O制御: 受信および送信トラフィックのシェーピングと帯域幅の予約を行います。
• ポートミラーリング: 監視、トラフィック分析、デバッグのため、あるスイッチポートで検出されたフレームのコピーを別のポートに送信します。
• ネットワークヘルスチェック: VLAN、最大転送単位(MTU)、ネットワークインターフェイスカード(NIC)のチーミングなどの設定を、既定では毎分確認します。
• プロトコルのサポート: プライベートVLAN(PVLAN)、リンクアグリゲーション制御プロトコル(LACP)、NetFlow、リンク層検出プロトコル(LLDP)に対応しています。
• VMポートのブロック: 選択したポートでのデータの送受信をブロックします。これはセキュリティに役立ちます。
• ネットワークvMotion: VMの仮想ネットワークアダプターを同じVDSポートに接続したままにします。vCenterの操作によってVMが移動された場合も、VDSはポートの状態を維持します。
• vNetworkスイッチAPI: サードパーティ製の仮想スイッチ実装用インターフェイスを提供します。
• ネットワーク構成のバックアップと復元。

VMware分散スイッチの構成要件

割り当てられたライセンスがVDSをサポートしている必要があります。vSphere 8.0以前では、ESXiホスト向けのVMware分散スイッチングはvSphere Enterprise Plusライセンスでのみ利用できます。vSphere 9.0では、分散仮想スイッチはVMware Cloud FoundationおよびVMware vSphere Foundationのサブスクリプションライセンスに含まれています。無料体験ライセンスを使用すると、VDSを含むすべてのvSphere機能を60日間利用できます。ESXi 無料版は分散仮想スイッチをサポートしていません。詳しくは、ガイドでvSphereのライセンスをご覧ください。vCenterインベントリにデータセンターが存在する必要があります。

注: 以前のリリースでは、標準VDSとNSX管理のN-VDSの違いが分かりにくい場合がありました。現在、NSXはネイティブVDS(バージョン7.0以降)と直接統合されており、ESXiホストでのN-VDSのサポートは、VMware Cloud Foundation 9に含まれるバージョンであるNSX 4.0から削除されました。

VMware分散スイッチの構成

VMware vSphere 8.0でVMware分散スイッチを作成および構成する方法を確認します。 この例では、vCenter 8.0 を使用し、2 台の ESXi 8.0 ホストを vCenter で管理しています:

• ESXi1 – 192.168.101.31(管理インターフェイスの IP アドレス)
• ESXi2 – 192.168.101.101
• vCenter – 192.168.101.103

vSphere 9.0 での VMware 分散スイッチの構成も同じです。

手順 1 – VMware 分散スイッチの作成

分散仮想スイッチを作成するには、VMware HTML5 vSphere Client を開き、 ホストおよびクラスタ セクションに移動します。ESXi ホストは、vCenter の論理的な組織単位であるデータセンターに配置してください。この例では、ホストは Datacenter1 に属しています。データセンターを右クリックし、 分散スイッチ > 新しい分散スイッチ を選択します。

新しい分散スイッチ ウィザードが開きます。

1. 名前と所在地。 分散スイッチの名前と所在地を指定します。この例の VMware DVS 名は DSwitch01 で、所在地は Datacenter1 です。各ウィザード手順で 次へ をクリックして続行します。
2. バージョンの選択。 分散仮想スイッチのバージョンを指定します。すべてのホストが ESXi 8.0 を実行しているため、最新の VDS バージョンである 8.0.0 を使用します。少なくとも 1 台のホストが ESXi 6.7 を実行している場合は、すべてのホストに VDS バージョン 6.6.0 を選択する必要があります(常に最も低いバージョンを選択してください)。バージョン 6.6.0 を選択すると、VDS 7.0 以降で導入された機能は利用できません。低い VDS バージョンでも新しい ESXi ホストで動作するため、バージョンが混在している場合は、最も古いホストにバージョンを合わせてください。可能であれば、古いホストをアップグレードして、すべてのホストで同じバージョンを実行してください。
3. 設定の構成。 アップリンク ポートの数を指定し、 Network I/O Control を設定して、 デフォルトのポートグループを作成 にチェックを入れます。ポートグループ名を入力します(例: DPortGroup01 )。

   VMware vSphere 8 では、NVIDIA や AMD(Pensando)などのデータ処理ユニット(DPU)がサポートされました。VDS 作成ウィザードでは、ネットワーク機能(NSX やファイアウォールなど)をホスト CPU から DPU にオフロードして、パフォーマンスを向上させることができます。Network I/O Control バージョン 3 では、スイッチ全体での予約および割り当てモデルも改善されています。

   

4. 完了前の確認。 新しい VDS の設定を確認し、すべて正しければ 完了 をクリックしてスイッチを作成します。
5. 分散仮想スイッチが作成されました。 ネットワーク > [your datacenter] > VM Network に移動すると確認できます(ここでは DSwitch01 )。VDSを選択し、 構成 タブを開いて、VMware分散スイッチの構成を編集します。

手順2 – VMware分散スイッチへのESXiホストの追加

VDSを作成した後、VMware分散スイッチを機能させるために、ホストをその構成に追加する必要があります。 ネットワーク セクションでVDSを右クリックし、 ホストの追加と管理 を選択します。

ホストの追加と管理 ウィザードが開きます。

1. タスクを選択します。 ホストを追加する必要があるため、 ホストの追加 (最初のオプション)を選択します。
2. ホストを選択します。 VMware分散スイッチに参加するESXiホストを選択し、最後の列で互換性を確認します。

   ホストが選択され、ステータスに"接続済み"と表示されています。

3. 物理アダプターを管理します。 物理ネットワークアダプター(NIC)を選択し、アップリンクを割り当てます。ホストごとのビュー、またはすべてのホストをまとめて表示するビューを使用できます。
4. VMkernelアダプターを管理します。 この手順では、VMkernelアダプターを分散スイッチに割り当てます。 vmk0 アダプターは、各ホストの標準vSwitchで管理インターフェイスとして使用されるデフォルトのVMkernelアダプターです。ここでは、 vmk0 アダプターは各ホスト上の vSwitch0 に接続されたままです。各VMkernelインターフェイスで ポートグループの割り当て をクリックします。

   ポートグループの割り当て タブで、該当するVMkernelインターフェイス( vmk0 )と分散ポートグループ( DPortGroup01 )に対して 割り当て をクリックします。必要なすべてのVMkernelインターフェイスにポートグループを割り当てたら、次の手順に進みます。

   

5. VMネットワークを移行します。 この手順では、必要に応じてVMまたはその他のネットワークアダプターをVDSに移行できます。この例では、ネットワークアダプターは移行しません。
6. 完了する準備ができました。 構成を確認し、 完了 をクリックします。

ESXiホストがVMware分散スイッチの構成に追加されました。VMkernelネットワークアダプターをVDSポートグループに追加すると、vMotion などの機能を使用できます。‌. vMotion接続用に、ポートグループにVMkernelアダプターを追加します。

ステップ3 – VMkernelアダプターの追加

vCenterのネットワークセクションで、VDSとポートグループ(ここではDPortGroup01)を選択します。ポートグループ名を右クリックし、VMkernelアダプターの追加を選択します。

VMkernelアダプターの追加ウィザードが開きます。

1. ホストの選択。チェックボックスを使用してESXiホストを選択するか、すべて選択をクリックしてすべてのホストを追加します。
2. VMkernelアダプターの設定。ジャンボフレームを使用する場合は、ポートグループのMTUを1500バイトから9000バイトに変更できます。デフォルトでは、MTU値はVDS設定から継承されます。利用可能なサービスvMotion、プロビジョニング、フォールトトレランスのロギング、または管理を選択します。vMotionを選択します。
3. IPv4設定。この手順では、VMkernelアダプターのIPアドレスを設定します。サーバーには、一般に静的IPアドレスが推奨されます。この例での新しいVMkernel構成は次のとおりです。
   • ESXi1 – (192.168.101.31) 192.168.105.31
   • ESXi2 – (192.168.101.101) 192.168.105.101

   利便性のため、最後のオクテットは同じ値のままです。vMotionネットワークは192.168.105.0/24で、ゲートウェイは192.168.105.1です。

   

4. 完了の準備。構成を確認し、完了をクリックします。

ステップ4 – VMware DVS構成の確認

VMkernelアダプターの構成後、VDSを選択し、設定>の>トポロジに移動して、VDSのグラフィカルなトポロジを表示します。

VDSは、追加されたすべてのESXiホストに適用されるテンプレートとして機能します。vCenterでVDSを作成および構成した後、各ホストの仮想スイッチを確認できます。VMware Host Clientを開き、最初のESXiホスト(192.168.101.101)のネットワーク構成を確認します。

以下のスクリーンショットでは、新しい仮想スイッチとポートグループがすでに作成されています(ナビゲーターでネットワークに移動し、ポートグループタブを開きます)。分散スイッチ名を選択すると、トポロジが表示されます。 トポロジーは上記のVDSトポロジーと一致しています。

VMware Host Clientを使用して2台目のESXiホスト(この例では192.168.101.31)にログインすると、同一のトポロジーが表示されます。

VMware分散スイッチの構成をエクスポートおよびインポートできます。これにより時間を節約でき、VDSを迅速に復元できます。構成をエクスポートするには、分散スイッチを選択し、 アクション > 設定 > 構成のエクスポート をクリックします。同じメニューには、 構成の復元 オプションもあります。

上記の基本事項に加えて、リンクアグリゲーションの設定、トラフィックシェーピングの有効化、検出プロトコルの選択、ポートグループのVLAN、ポートバインド、ポート割り当ての定義など、VDSをさらに調整できます。また、ESXiホスト上の既存の標準vSwitchをVDSに移行し、vSphereネットワーク全体を1か所で管理できます。

VMware分散スイッチ構成でよくある問題とその解決方法

分散仮想スイッチは、ESXiホスト、vCenter、およびそれらの間のネットワークに依存する複雑な機能です。そのため、いずれかの構成を誤るとエラーが発生する可能性があります。以下に、最もよくある問題とその解決方法を示します。

ESXiホストが分散スイッチに参加できない

症状: ホストをVDSに追加できないか、ホストを削除した後もVDSの古い状態が残っています。

原因: ホスト上のローカルVDSキャッシュデータベース(dvsdata.db)の破損または古い状態です。多くの場合、ネットワーク障害の後や、vCenterインベントリからの削除が不完全だった場合に発生します。

解決方法: dvsdata.dbファイルを復元します。影響を受けたホスト上の/etc/vmware/dvsdata.dbをバックアップしてから、正常なESXiホスト上の同じファイルを問題のあるホストにコピーします。

標準スイッチからVDSへの移行後にトラフィックが通過しない

症状: VMkernelアダプターまたはVM NICをVDSに移行した後、管理トラフィック、vMotionトラフィック、またはストレージトラフィックが失われるか、一部のホストでしか機能しません。

原因:

• アップリンクの割り当てミス(VM NICが誤ったdvUplinkに割り当てられています)。
• 旧vSphere標準スイッチ(vSS)のポートグループと新しいdvPortGroupの間でVLANが一致していません。
• 移行中にMTUの不一致が発生しています。

解決方法(リスクの低い順):

• ホストごとに、dvUplinkと物理NICのマッピングを検証します。
• dvPortGroupのVLANとセキュリティポリシーが旧構成と一致していることを確認します。
• エンドツーエンドでMTU を確認します(VMkernel NIC > VDS > 物理スイッチ)。
• VDS ヘルスチェックを使用して、VLAN/MTU/チーミングの不一致を特定します。

vCenter の停止中は、VM を接続または移動できません(静的ポートバインディングの落とし穴)

症状: vCenter が利用できない間は、VM の NIC を dvPortGroup に接続または移動できず、試行するとエラーが表示されます。この問題は、vCenter が VDS に接続された VM 上で実行されている場合に発生することが多く、循環依存が生じます。

原因: dvPortGroup で静的(非エフェメラル)バインディングが使用されており、再構成時のポート割り当てに vCenter が必要です。

解決方法: 管理ネットワークと同じ VLAN 上にエフェメラル dvPortGroup を作成し、孤立した VM(多くの場合、vCenter VM)をそのグループに移動します。元のポートグループに一致するチーミングポリシーを、適切なアクティブアップリンクを指定して設定し、vCenter Server Appliance(VCSA)をエフェメラルポートグループに移行します。通常のワークロードには静的バインディングで問題ありませんが、vCenter の停止に備えてエフェメラルな復旧手段を用意しておきます。

VMware Distributed Switch のベストプラクティス

VDS の構成時にいくつかのベストプラクティスに従うことで、障害のリスクを軽減し、問題からの復旧を容易にできます。

• vCenter が利用できなくなる場合に備えます。 vCenter が失われても管理プレーンが孤立しないように、インフラストラクチャを設計します。静的(非エフェメラル)dvPortGroup 上の VM は、vCenter とホスト間の通信が途切れても実行を継続しますが、通常、ポートの割り当てに vCenter が必要なため、vCenter なしでは VM をそれらのポートグループに移動できません。
• 緊急時に備えてエフェメラル dvPortGroup を用意しておきます。 これを使用して、孤立した VM(一般に vCenter VM)を移動し、管理接続を復旧します。復旧テスト の代替策として、ホスト上に一時的な標準 vSwitch を作成して vCenter を復旧させてから、VDS を修正し、元に戻します。
• dvPortGroup ポリシーを標準化します。 VLAN、チーミング／フェイルオーバー、セキュリティ、シェーピングを dvPortGroup レベルで定義し、トラフィックの種類(管理、vMotion、vSAN/iSCSI/NFS、VM ネットワーク)ごとに dvPortGroup を 1 つ用意します。これにより、"1 つの変更ですべてが壊れる"リスクを抑えられます。
• VDS ヘルスチェックを使用して、VLAN/MTU/チーミングの不一致を検出します。 少なくとも導入時と大規模な変更時には有効にします。これを導入検証ツールとして扱います。有効にして、設定のずれを修正します。その後、有効のままにするかどうかを判断します。 ノイズが発生する場合は、根本的な不一致を修正してから無効にしてください。
• VDS構成をバックアップし、安全に変更してください。 重大な変更を行う前に構成をエクスポートし、影響の大きい変更(VLAN、MTU、アップリンクポリシー)はメンテナンス時間帯に行い、ロールバックが明確になるよう、一度に1つずつ変更してください。必ず復興計画を保持してください。
• MTUをあらゆる場所で統一してください。 MTUを変更する場合は、すべてのスイッチとネットワークデバイスで同じ値にし、アダプターと機器がその値に対応していることを確認してください。MTUの不一致は、VDSで最もよく発生する問題の1つです(特にvMotion、vSAN、iSCSI)。VDS/VMkernel NICでMTUを9000に設定する場合は、物理スイッチポートとVLAN経路もその値に対応していることを確認してください。

結論

VMware分散スイッチを使用すると、接続されているすべてのESXiホストのネットワークを一元管理できます。vCenterで構成を一度定義すると、vCenterが各ホストで自動的に作成される同一の標準vSwitchにその構成を配布します。編集する部分はコントロールプレーンとして機能し、ホストごとのスイッチは実際にトラフィックを伝送するI/Oプレーンを構成します。

大規模な環境やvSphereクラスターでは、この一元管理によって時間を節約し、ネットワークの一貫性を保つことができます。ライセンスについては計画してください。vSphere 8.0以前では分散スイッチにvSphere Enterprise Plusが必要で、vSphere 9.0ではVMware Cloud FoundationおよびvSphere Foundationのサブスクリプションに含まれています。

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