Windows Server 2012 R2、ココに注目!!

更新日: 2013 年 7 月 8 日

Windows Server 2012 R2 は、"クラウド OS (the Cloud OS)" として開発された Windows Server 2012 の後継バージョンです。現在、既に膨大な数の Windows Server 2012 ベースのサーバーが、世界規模のパブリック クラウド、サービス プロバイダーのクラウド、そしてプライベート クラウドの基盤として、あるいは仮想マシンのゲスト OS として稼働中です。Windows Server 2012 R2 では何が変わるのか、どんな新機能があるのか、容易にアップグレードできるのか、次期バージョンの注目ポイントを、仮想化、ストレージ、クラウド機能の 3 つの視点からピック アップして紹介します。

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ストレージのさらなる強化

増え続けるデータを効率的に格納し、そのデータを障害やセキュリティ リスクから確実に保護することは、多くの企業や組織に共通の課題です。ストレージ ソリューションは、現代の企業や組織において、極めて重要なインフラストラクチャになりました。

Windows Server 2012 R2 のファイル サービスと記憶域サービスを使用すると、業界標準のハードウェアを使用して、エンタープライズ グレードの機能、パフォーマンス、可用性、そして管理性を兼ね備えたストレージ ソリューションを低コストで提供できます。

記憶域階層とライトバック キャッシュによる高速化

記憶域スペースは、Windows Server 2012 に初めて実装されたディスク リソースのプール化機能です。記憶域スペースを使用すると、種類や容量の異なる複数の物理ディスクをまとめてプール化することができ、そのプールから領域を切り出して、仮想ディスク (仮想マシンの VHD や VHDX とは異なります) を作成できます。仮想ディスクはミラーまたはパリティ (シングル パリティ) のディスク レイアウトを構成することで可用性を高めることができ、シン プロビジョニングやデータ重複除去に対応しています。また、プールにはいつでも新しい物理ディスクを追加して容量を拡張でき、障害に備えてホット スペア用のディスクを確保しておくこともできます。

Windows Server 2012 R2 の記憶域スペースでは、従来のミラー、シングル パリティに加えて、デュアル パリティのオプションが追加されます。デュアル パリティは、パフォーマンスを維持しながら、耐障害性を高めます。また、記憶域スペースにライトバック キャッシュ (Write-Back Cache) と記憶域階層 (Storage Tier) の機能が追加されます。ライトバック キャッシュは、物理メモリを I/O キャッシュとして利用することで、読み取りと書き込みの両方の I/O を高速化します。記憶域階層は、頻繁にアクセスのあるデータ領域 (ホット領域) をプール内の高速な SSD (Solid State Disk) に、そうでないデータ領域 (コールド領域) をプール内のハード ディスクに自動的に再配置することで I/O を高速化します。これらの I/O パフォーマンス向上機能は同時に使用することができます。

画面: 記憶域スペースは、SSD とハード ディスクを組み合わせた記憶域階層に対応

スケールアウト ファイル サーバーの改善された負荷分散

スケールアウト ファイル サーバーは、Windows Server 2012 からサポートされる、クラスター化されたファイル サーバーの新しい種類です。従来のクラスター化されたファイル サーバー (汎用ファイル サーバー) は、クラスターの 1 つのノードがファイル サービスを提供します。これに対して、スケールアウト ファイル サーバーはすべてのノードがファイル サービスを提供し、クライアント アクセスを負荷分散します。また、ノードに障害が発生しても、SMB 透過フェールオーバーの機能により、クライアントは SMB セッションを切断されることがなく別のノードを使用してアクセスを継続できます。スケールアウト ファイル サーバーは継続的なアクセスを必要とするアプリケーションのためのファイル サーバーであり、Hyper-V 仮想マシンのファイルの配置 (Hyper-V over SMB) や SQL Server データベースのファイルの配置 (SQL Server over SMB) に使用できます。

スケールアウト ファイル サーバーに対するクライアント アクセスの負荷分散は、DNS ラウンド ロビンによりノード単位で行われ、各ノードの実際の負荷に基づいた負荷分散やノード復旧時の自動フェールバックは考慮されていませんでした。Windows Server 2012 R2 のスケールアウト ファイル サーバーでは、クライアント アクセスの負荷分散がノード単位から共有ごとに変更され、さらに各ノードの負荷に基づいた、きめ細やかな負荷分散が行われるようになります。

負荷分散と可用性に優れたスケールアウト ファイル サーバーは、Hyper-V ベースのプライベート クラウドや VDI のストレージを低コストで構築するのに最適です。System Center 2012 R2 の Virtual Machine Manager は、従来の Hyper-V ホスト クラスターに加えて、スケールアウト ファイル サーバーをベアメタル展開で自動プロビジョニングする機能を提供します。

VDI でもデータ重複除去が可能に

Windows Server 2012 では、サーバーの展開の簡素化、仮想デスクトップの自動プロビジョニングとパッチ管理、セッション ベースのデスクトップとの管理の統合など、リモート デスクトップ サービス (RDS) における VDI 機能が大幅に刷新され、導入と運用が簡単になりました。

前述したように、VDI 環境では適切なストレージ設計によりストレージ I/O の集中がボトルネックにならないようにすることが重要です。Windows Server 2012 R2 が提供する iSCSI ターゲット サーバーやスケールアウト ファイル サーバー (Hyper-V over SMB) を使用することで、標準的なハードウェアを使用して、低コストでストレージの課題を解決できます。

iSCSI ターゲットの仮想ハード ディスク、およびスケールアウト ファイル サーバーのためにクラスター共有ボリューム (CSV) は、記憶域スペースの仮想ディスク上に配置できるので、複数ディスクによる I/O の分散、記憶域階層による高速化、キャッシュによる I/O の高速化、SMB マルチチャンネルや SMB ダイレクトによる高速化が可能です。Windows Server 2012 R2 ではさらに、クラスターの共有ボリューム (CSV) やファイル サーバー上のオンラインの VHD/VHDX に対してもデータ重複除去が機能するようになりました。仮想デスクトップの VHD/VHDX ファイルはほぼ同一構成の Windows のイメージであり、データ重複除去による高い圧縮効果を期待できます。

業界標準のストレージからハイ エンドまで統合的に管理

Windows Server 2012 R2 の強化された記憶域スペース、iSCSI ターゲット サーバー、スケールアウト ファイル サーバーにより、標準的なハードウェアを使用して、エンタープライズ グレードのストレージ ソリューションを構築できます。例えば、信頼性は劣るものの安価な物理ディスクを複数組み合わせて、あるいは JBOD (Just a Brunch Of Disks) と呼ばれる非 RAID ストレージを使用する場合でも、記憶域スペースでミラーやパリティによる可用性を追加し、物理メモリをキャッシュに割り当てて高パフォーマンスを提供できます。

Windows Server 2012 R2 はストレージ管理 API と iSCSI ターゲット用の SMI-S プロバイダーを提供し、単一の管理コンソールからのストレージの集中管理を可能にします。例えば、サーバー マネージャーを使用すると、複数のファイル サーバーの記憶域や共有を管理できるだけでなく、業界標準の SMI-S (Storage Management Initiative - Specification) 対応の SAN ストレージも管理できます。また、System Center 2012 R2 Virtual Machine Manager を使用すると、SMI-S 対応の SAN ストレージや Windows Server 2012 R2 ベースの iSCSI ターゲット サーバーに対して記憶域リソースをプロビジョニングし、分類管理して、クラウドに提供できます。

クラウドへのオフサイト バックアップ

Windows Server 2012 R2 では、ボリューム シャドウ コピー サービス (VSS) 対応のローカル バックアップ ツールとして Windows Server バックアップを利用できます。複数サーバーへの対応や、テープ装置による長期アーカイブのためには、System Center 2012 R2 Data Protection Manager を利用できます。どちらを利用する場合でも、Windows Azure バックアップを使用した、信頼性の高いオフサイト データ保護に拡張できます。Windows Azure バックアップは、Windows Azure の復旧サービスの 1 つとして提供されるもので、現在、Windows Server 2012、Windows Server 2012 Essentials、および System Center 2012 SP1 Data Protection Manager を対象に、プレビュー版が提供されています。

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System Center 2012 R2 で真のクラウド OS に

Windows Server 2012 R2 は、System Center 2012 R2 と同時にリリースされる予定です。プライベート クラウド、サービス プロバイダー、Windows Azure などのパブリック クラウドに対して、Windows Server 2012 R2 がクラウドに必要なコア機能を提供し、System Center 2012 R2 がプロビジョニング機能、監視機能、および管理機能を提供して、すべてのクラウドで一貫性のあるエクスペリエンスと、相互接続によるハイブリッドな利用環境を実現します。

オープンな Web プラットフォーム

インターネット インフォメーション サービス (IIS) 8 は、オンプレミスとクラウドの両方に、スケーラビリティ、伸縮性、オープン性、パフォーマンスを兼ね備えた、一貫性のある Web およびアプリケーション プラットフォームを提供します。ご存知のように IIS 8 は ASP.NET アプリケーションのプラットフォームですが、一方でオープンなフレームワークやオープン ソース アプリケーションへの対応にも積極的です。開発者は、.NET だけでなく、PHP や Node.js、Python など使い慣れた言語でアプリケーション開発を行えます。また、IIS と統合された Web Platform Installer (Web PI) や WebMatrix のテクノロジを使用して、開発環境やオープン ソース アプリケーションを IIS 8 に簡単に導入することができます。

IIS 8 では、マルチテナント対応が強化されました。Web サーバー ファームでは、Centralized Certificates (SSL 証明書の集中管理) を使用することで、SSL 証明書を集中的に管理できます。また、SSL/TLS 標準の拡張機能である Server Name Indication (SNI、サーバー名表示) がサポートされたことにより、単一の IP アドレスとポートを持つサーバー/サーバー ファームで複数のサイトをホストし、サイトへの SSL アクセスを FQDN によって振り分けることができます。IIS CPU Throttling を使用すると、各テナントのサイトに対してアプリケーション プールが消費するプロセッサ使用率の上限を強制できます。これにより、マルチテナントのホスティング環境において、テナントごとに異なる SLA に基づいたパフォーマンスを提供することができます。

IIS 8 のこれらの機能は、既に Windows Server 2012 ベースの IIS 8 Web サイト、および Windows Azure Web サイトや Windows Azure 仮想マシン (IaaS) で利用できるようになっています。

オンプレミスやパブリック クラウド上で稼働する Web サイトやアプリケーションは、Operations Manager のアプリケーション パフォーマンス監視 (APM) や Management Pack for Windows Azure Fabric (現在、プレビュー版) を使用して詳細に監視できます。現行の System Center 2012 SP1 は .NET アプリケーションの詳細な監視に対応していますが、System Center 2012 R2 では Java アプリケーションの詳細な監視も可能になります。また、2013 年 3 月 28 日より利用可能になった System Center Global Service Monitor (GSM) を使用すると、Windows Azure の世界中の拠点からアプリケーションを監視させ、Operations Manager のコンソールから可用性やパフォーマンスを監視できます。Global Service Monitor (GSM) は、Visual Studio Web テストを代理実行させてテスト結果を得るために利用することもできます。

ゼロ ダウンタイムのアップグレード

Windows Server 2012 R2 では、Windows Server 2012 の Hyper-V ホストから Windows Server 2012 R2 の Hyper-V ホストに対するクロス バージョン ライブ マイグレーションがサポートされます。

System Center 2012 R2 Virtual Machine Manager は、Windows Server 2012 R2 Hyper-V の機能の大部分をサポートし、Hyper-V ホストのベアメタル展開や Hyper-V ホスト クラスターへの追加、クロス バージョン ライブ マイグレーションにも対応します。これらの機能を利用することで、現在稼動中の仮想マシンをまったく停止することなく、Windows Server 2012 ベースの仮想化インフラストラクチャを次期バージョンに段階的にアップグレードすることが可能です。

これからプライベート クラウドの構築を計画しているなら、Windows Server 2012 R2 を待つ必要は決してありません。いま、Windows Server 2012 ベースでクラウドの構築を進めたとしても、クラウド上のサービスを停止することなく、Windows Server 2012 R2 の最新環境に移行することができます。

コストをかけずにディザスター リカバリ

Windows Server 2012 で登場した Hyper-V レプリカは、オフサイトのデータセンターを利用したディザスター リカバリ環境を、OS 標準の機能だけで低コストで構築できる画期的なソリューションです。Windows Server 2012 の Hyper-V レプリカは、仮想マシンのレプリカをリモート サイトの Hyper-V ホストに作成し、仮想ハード ディスクの内容を 5 分間隔でレプリケーションして同期するものでした。プライマリ仮想マシンが利用できなくなった場合は、リモート サイトのレプリカにフェールオーバーして起動することで、最後に同期された仮想ハード ディスクを使用して迅速に仮想マシンを再開することができます。Windows Server 2012 R2 では、レプリケーション間隔を 30 秒、5 分、15 分から選択できるようになります。また、既に作成されたレプリカを、さらに別のリモート サイトの Hyper-V ホストにレプリケーションする、レプリケーションの拡張 (Extend Replication) がサポートされます。

Hyper-V レプリカの標準機能では、Hyper-V ホスト間、または Hyper-V ホスト クラスター間で Hyper-V レプリカを構成し、障害時またはメンテナンス時にはマニュアルによるフェールオーバー操作が必要です。Windows Azure で現在、プレビュー提供されている Windows Azure Hyper-V Recovery Manager を利用すると、Hyper-V レプリカをプライベート クラウドに実装し、Windows Azure の管理ポータルから管理することができます。Windows Azure Hyper-V Recovery Manager は、Virtual Machine Manager で管理される複数のプライベート クラウドのサイト間で、レプリケーションを調整します。プライマリ サイトで停電が発生した場合、事前に定義した復旧プランに従って、レプリカ仮想マシンのフェールオーバーや復旧スクリプトを自動実行して、セカンダリ サイトでサービスを再開できます。

ビルトインの SDN 機能でクロス プレミス接続

Windows Server 2012 の Hyper-V には、Hyper-V ネットワーク仮想化と呼ばれる NVGRE 対応の SDN (Software Defined Network) 機能が実装されました。System Center 2012 SP1 の Virtual Machine Manager を使用すると、物理的なネットワーク トポロジに依存することなく、Hyper-V ネットワーク仮想化の機能を用いてテナント専用の仮想ネットワークを作成できます。仮想ネットワークを利用する各テナントは、他のテナントとの重複を気にすることなく、自由な IP アドレス体系を使用できます。

Windows Server 2012 R2 および System Center 2012 R2 Virtual Machine Manager では、テナントの仮想ネットワークをオンプレミスと相互接続する、VPN/NAT ゲートウェイ機能が強化されます。Virtual Machine Manager では、Windows Server 2012 R2 のリモート アクセス サービスを使用した Windows Server Gateway を新たにサポートし、テナントの仮想ネットワークとオンプレミスをサイト間接続する VPN や、仮想ネットワークをインターネットに接続する NAT ゲートウェイとして割り当てることができます。現行バージョンでは、Virtual Machine Manager に対応したサード パーティのゲートウェイ デバイスを用意し、1 つの仮想ネットワークに 1 つのゲートウェイを割り当てる必要があります。これに対して、新しい Windows Server 2012 R2 ベースの VPN/NAT ゲートウェイはマルチテナントに対応でき、1 つのゲートウェイで複数の仮想ネットワークをサポートできます。また、クラウドの仮想ネットワークに接続するオンプレミス側でも、専用の VPN デバイスの他、Windows Server 2012 R2 のリモート アクセス サービスを使用してサイト間接続できます。

Windows Azure の仮想ネットワーク機能もまた、同様のテクノロジに基づいており、オンプレミスのネットワーク、プライベート クラウド、サービス プロバイダー、パブリック クラウドを柔軟に相互接続できます。Windows Server 2012 R2 の IPAM (IP アドレス管理) を使用すると、クロス プレミス環境における仮想 IP アドレス空間を統合管理できます。System Center 2012 R2 の App Controller を使用すると、仮想マシンやサービスを変換することなく、オンプレミスからクラウドへ、あるいはクラウドからオンプレミスへと最適な場所に配置することができます。

Windows Azure のポータル機能をプライベート クラウドで

マイクロソフトは、Windows Server 2012 R2 および System Center 2012 R2 ベースのプライベート クラウドやサービス プロバイダーのクラウドに対して Windows Azure Pack を無償提供します。Windows Azure Pack は、現在提供中の Windows Azure Services for Windows Server の後継となるものであり、Windows Platform Installer (PI) を通じて提供される予定です。

Windows Azure Pack は、System Center 2012 R2 Orchestrator のコンポーネントである Service Provider Foundation (SPF) を介して、System Center 2012 R2 Virtual Machine Manager で管理されるクラウドにセルフサービス管理ポータルを追加します。管理ポータルからは、Windows Azure と同様のエクスペリエンスで、Web サイト、SQL Server データベース、MySQL データベースをセルフサービスで簡単に作成できます。また、Windows Azure 仮想マシンと同様のエクスペリエンスで、希望するサイズの仮想マシンを作成したり、ギャラリーからテンプレート (Windows Server だけでなく Linux にも対応) を選択して仮想マシンを作成したりできます。この他に新機能として、セルフサービスによる仮想ネットワークの作成とサイト ツー サイトの VPN 接続や、Windows PowerShell のコードで Runbook を記述してスケジュール実行させるオートメーション機能、リソース使用量に基づいたチャージバック (課金) 機能の統合が提供されます。

画面: Windows Azure Pack で構築したプライベート クラウドのサービス管理ポータル

(記事: MVP 山内和朗)