仮想化によるサーバ統合でメンテナンスコストを大幅削減

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「システム統合により、ハードウェア投資効果の大幅改善を実現」

東洋学園大学は、教育用に運用していたWebやメールなど16台のインフラ系サーバを、4台のPCサーバ (PRIMERGY RX300) とNAS (ETERNUS NR1000F) の仮想化システムに統合しました。VMware Infrastructure 3を利用した仮想化によるサーバの効率的な活用で投資効果の大幅な改善を実現、なかでも、サーバ数の急増で大きな負担となっていたメンテナンスコストをおよそ3割削減できました。

導入の背景

社会のIT化により文化系学部でもコンピュータ教育は必須

東洋学園大学は、豊かな教養と国際感覚を身につけた意欲ある社会人の育成を、教育の目標としています。東京の本郷と千葉県流山にキャンパスを展開し、10年ほど前からコンピュータ基礎教育を実施しています。同学では、社会全般のIT化が今後も加速していくとの判断から、文化系学部であってもコンピュータ教育は必須と考え、6年前から必修化し全学生がPCの操作やWebの基礎を学んでいます。

「学生全員にアカウントと個別フォルダを用意して、教員から学生への指導などに利用、インターネットを介して電子メールの送受信が学内外でもできます。また、学生が作ったホームページを学内外に公開する環境も提供しています」（メディアセンター 課長 椎名智夫氏）

サーバ急増によるコスト増大からサーバ統合を構想

コンピュータ教育のニーズに対応して利用環境の整備を進めてきましたが、近年PCやインターネットの活用が高度化し、本システムへのニーズが急増しています。その結果、サーバ数の増加にともないサーバコストとメンテナンス負担の増大に直面していました。
「PCサーバはスケールアウトでサーバ数を増やし増強するという手法なので、サーバがどんどん増えてメンテナンスコストやサーバへの投資効果などが気になっていました」（椎名氏）

このような状況から、同学のシステム運用管理を担当するメディアセンターでは、今後の展開を視野に入れたサーバ統合によるシステムの抜本的な再構築の構想を2006年秋にスタートしました。

導入のポイント

仮想化によるサーバ統合を選択

今回構築したのは、本郷キャンパスのインフラ系サーバで、東洋学園大学のプロポーザルに応じて提案をしたのは4社でしたが、仮想化によるサーバ統合を提案したのは富士通のみでした。
以前から、仮想化技術について強い関心を持っていたメディアセンターでは、仮想化の提案に注目しました。仮想化システムは、サーバの効率的な活用と増設が容易な柔軟性によって、システム全体の投資効果を高められます。これらの優位性から最終的に仮想化によるサーバ統合を選択しました。

「最近は仮想化システムもこなれてきて、実際に運用している事例も多数出ていますので、そろそろかなと考えていました」（椎名氏）
また、提案メーカの富士通について椎名氏は、「本学ではオープンソースでシステムを構築してきた経緯があり、導入するハードウェア、ソフトウェアの技術情報をどれだけベンダから取得できるかが大きなポイントになってきます。その点、富士通は仮想化システムに豊富な実績があり、また総合力にも期待がありました」と、全幅の信頼を寄せています。

仮想化システムでの構築を決定した後、メディアセンターでは、導入予定のPCサーバ (PRIMERGY RX300) 実機を使ってVMware Infrastructure 3を稼動させ、独自にシステム検証を実施しました。
「VMware VirtualCenterで確実にステータスが取れるか。ゲストOSを増やした場合にメモリ設定がそのままの容量で推移していくか。負荷をかけてメモリがリークしないか。ホストOSのメモリの使用量がどう変化するか。また、仮想サーバと外部ネットワークと接続するVMware機能である仮想スイッチもひととおり試しました。等々、想定される事象を実際に検証し予想通り機能することを事前に確認できました。」（椎名氏）

信頼性や可用性が高い富士通のNASを選択

一方、システムの重要な構成品であるストレージについては、NFS環境での利便性と信頼性、パフォーマンスの観点からNASを選択しました。その理由について、椎名氏は「候補としてUNIXベースのNFSにする方法もあったのですが、信頼性や可用性も高い富士通のNAS（ETERNUS NR1000F）を選択しました。パフォーマンスが良好で、クライアントから見えるボリューム名をそのままUNIXでシェアできる柔軟なところにもNASのメリットを感じています」と、述べています。

システム概要

16台の既存サーバを4台のPCサーバで仮想化システムを構築

2006年末に2007年4月のサービス開始を目指して構築を開始、実機での評価などの周到な準備により特別な支障もなく、2007年3月にはシステム稼働に至りました。既存サーバ合計16台（Webサーバ4台、Webメールサーバ6台、メールサーバ2台、DNSとDHCP4台）に対して、仮想化システムでは、4台のPCサーバ（PRIMERGY RX300）と1台のNAS(ETERNUS NR1000F)で構成でき、大幅なコスト削減ができました。

仮想化ソフトウェアにはVMware Infrastructure 3 Starter EditionとVMotionオプションを採用し、運用されています。
「性能検証の結果から、負荷が高いWebメールサーバは、1台のサーバに2ゲストOSとして2セット、比較的負荷が低い他のサーバは1台に4ゲストOSとして2セット、計4台のPCサーバに12台の仮想マシンを稼働させています。利用者が増加したらVMware VirtualCenterでステータスを確認しつつ、適宜VMotionを使って仮想マシンの台数を調整します。」（椎名氏）
「旧システムからのデータ移行は信頼性を重視し、従来のSamba環境からWindowsでデータを読み、NASへ書き戻すという一番間違いのない方法を取りました」（椎名氏）

VMotionによるダウンタイムゼロでサービスレベルを向上

システムの運用を開始してからは、VMotionによるダウンタイムゼロのメンテナンスにも大きなメリットを見いだしています。
「仮想サーバは、VMwareのサーバ間をVMotionで自由に移動させることができるので、RAID構成のDISKがひとつ壊れた場合や、メモリを追加したりする場合でもサービスを停止せずに済むことに一番のメリットを感じています。」と、椎名氏。
企画部部長の宇田隆生氏も「今までは、メンテナンスやサーバの故障で、年に1～2回はサービスが止まっていましたが、これからはダウンタイムを確実に減らせます」と、仮想化によるサービスレベルの向上を歓迎しています。

スナップショットでバックアップ時間を大幅に節約

サーバ数削減の他に、メンテナンスコスト削減に大きく貢献しているのがDisk to Disk (D2D) の高速バックアップです。NASのスナップショット機能により1日1回 、D2Dでスナップショットを実施、1ヵ月に1回程度テープにバックアップをしています。NASのスナップショットでは何日前でも自由にデータを戻せるので大きなメリットがあります」と、椎名氏は運用上のメリットを述べています。

今後の展望

流山キャンパスでも同様のシステム構築を計画

今回の本郷キャンパスのシステム構築での経験やノウハウを生かして、流山キャンパスも同様なシステムの構築を計画しています。流山キャンパスの学生が本郷キャンパスから自分のディスクを見るには、両キャンパス間でアカウントの同期が取れている必要があります。
「流山キャンパスもNASであればアプローチも容易になると思いますので、NASを選択する可能性が高いと考えています。また、NASのスナップショット機能の拡張機能SnapMirrorを利用すれば、WAN経由での差分バックアップが利用できますので、将来的にはディザスタリカバリも考えられます」（椎名氏）

今回の、東洋学園大学によるPCサーバ、VMware そしてNASを組み合わせた仮想化ソリューション構築の試みは、同様のシステムニーズとコスト課題を抱える多くの大学にとって、貴重なヒントとなるに違いありません。

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東洋学園大学様 概要

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