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Solaris Resource Manager 1.1 のシステム管理

第 1 章 概要

Solaris Resource Manager は、ユーザー、グループ、アプリケーションに資源の使用を保証するソフトウェアです。このソフトウェアでは、CPU、仮想メモリー、プロセス数など、主要システム資源の割り当てと制御を行うことができます。さらに、このソフトウェアでは管理ポリシーを使用して、どのユーザーがどの資源にアクセスできるか、具体的には、特定の資源を各ユーザーがどの程度使用できるかを指定します。Solaris Resource Manager 製品は、サーバーの統合や資源使用率の向上に欠かせないものです。

Solaris Resource Manager の概要

この製品が目指す組織上の目標

情報技術を扱う組織では、通常、コストを制御し、基幹アプリケーションのサービスレベルを保証する必要があります。資源管理者はさまざまな方法を用いて、組織全体の総コストを下げたり、システムをだれがどのように使用するかをより正確に制御したりします。

Solaris Resource Manager ソフトウェアを使って使用量による優先付けを行えば、管理者は、閑散時の余剰能力を効果的に利用でき、処理能力を拡大する必要もなくなります。

システム管理者は Solaris Resource Manager を使用してシステムの中で作業負荷を分散できるため、性質の異なるアプリケーションを同じシステムで実行したり管理したりできます。したがって、システム全体 (ピーク時の能力全体) を個々のアプリケーションに割り当てる必要はありません。従来、予測可能な応答時間にサービスを受けるためには、1 つのシステムで 1 つの機能を行うことが最も一般的な方法でした。この方法は確かに有効ですが、データセンターのシステムを拡大するにはコストがかかり、管理もむずかしくなります。

Solaris Resource Manager は、複数のアプリケーションを 1 台の UNIX サーバーに統合し、すべての使用可能な資源を完全に利用できるようにします。それと同時に、すべてのユーザーは、自分のサービスレベルと作業の相対的な重要性に見合った資源を使用できる必要があります。

Solaris Resource Manager の主な機能

次の表では、このマニュアルで説明する主なシステム資源の制御機能を示します。

システム資源Solaris Resource Manager パラメータ説明
 CPU 割当数cpu.shares l ノードに割り当てる CPU 時間の量。リミットデータベースファイルでは、割当数として指定します。Solaris Resource Manager は、利用できるシステム資源をすべて割り当てます。したがって、資源が利用可能な場合は、l ノードは割り当てを超えて資源を利用できます。
 CPU 総使用量cpu.accrue 現在の l ノードの使用量、およびグループ内にあるすべての l ノードの CPU 総使用量
 メモリー制限値memory.limit l ノードに接続された全プロセスに許される仮想メモリーの最大使用量。この制限値は、リミットデータベースファイルに指定された固定値です。値 0 は、制限がないことを示します。
 プロセスのメモリー制限値memory.plimit プロセスあたりの最大仮想メモリーの制限値。これは、リミットデータベースファイルに指定される固定値です。値 0 は、制限がないことを示します。
 メモリー総使用量memory.accrue 一定期間に使用するメモリー資源の総使用量。値はバイト秒で測定します。
 プロセス数process.limit リミットデータベースファイルに指定される固定値に従って、ユーザーが同時に実行できるプロセス数を制限します。
 ユーザーあたりのログイン数flag.onelogin flag.nologinリミットデータベースファイルに指定される固定値に従って、ユーザーまたはスケジューリンググループごと、あるいはその両方のログイン数または同時に開始できるログインセッション数を制限します。Solaris Resource Manager は、PAM 認証レコードと utmp(4) エントリを使用して、ログインカウントを追跡します。このカウンタは、動的に加算および減算されます。
 接続時間terminal.limit terminal.usage terminal.accrue Solaris Resource Manager は動的にユーザーの接続時間を追跡して、この値とシステム管理者やグループヘッダーがリミットデータベースファイルに指定した固定制限値とを比較します。ユーザーの接続時間が制限値に近づくと、Solaris Resource Manager は警告メッセージをユーザーの端末に送信します。接続時間が制限値に達すると、ユーザーに通知され、短い猶予時間の後に強制的にログアウトされます。

Solaris Resource Manager をいつ使用するか

Solaris Resource Manager では、さまざまな状況で資源を効果的に制御できます。たとえば、サーバーの統合、インターネットサービスプロバイダ (ISP) の Web サービス、バッチ処理、多数のユーザーをもつあるいはユーザー数が変動するサイトの管理、適切な応答時間でアプリケーションを使用できるポリシーを確立したい時などです。

サーバーの統合

複数のアプリケーションを 1 台のサーバーに統合しようとする環境では、Solaris Resource Manager の効果がもっとも期待できます。多数のマシンの管理は複雑でコストがかかるため、システム管理者にとっては、アプリケーションをより大きなスケーラブルなシステムに統合することが必要です。Solaris Resource Manager を使用すれば、このような規模のシステムを経済的に統合できます。

たとえば、1 台のサーバーがあれば、アプリケーション、ファイル、印刷などの異機種クライアントに対するサービス、メッセージやメールサービス、Web サービス、基幹業務データベースアプリケーションを同時に提供できます。Sun EnterpriseTM サーバーは 1 個から 64 個のプロセッサまで拡張可能なため、1 台のサーバーをいくつかの部門で共有することも、企業全体で使用することもできます。サーバーの統合例としては、開発環境、プロトタイプ環境、および実際の環境を 3 つの別々のサーバーに作成する代わりに、Sun Enterprise 10000 や Sun Enterprise 6500 などの大きな 1 台のマシンに統合する場合があります。また、データベースサーバーとアプリケーションサーバーを同じマシンまたは複数のデータ供給マシンに統合することもあります。Solaris Resource Manager を使用すると、アプリケーションの種類や構成に関わらず、あらかじめ定義したポリシーに従ってシステムの資源をすべてのユーザー、アプリケーション、およびグループに割り当てることが容易になります。重要なアプリケーションには必要なシステム資源の使用が保証されるため、これらのアプリケーションが保護されます。

Web ホスティング

今までは ISP はクライアントごとに占有マシンを割り当てなければならなかったため、コストがかかり、複雑な作業が必要でした。Solaris Resource Manager を使用すれば、ISP は数千以上の Web サーバーを 1 台のマシンに収容できます。管理者は、資源の使用量を Web サイトごとに制御できるため、あるサイトでの資源使用が他のサイトの過剰な使用によって制限されることを防止できます。さらに、Solaris Resource Manager を使用すれば、欠陥のある CGI (Common Gateway Interface) スクリプトが CPU 資源を占有したり、ユーザーアプリケーションが使用可能なすべての仮想メモリーをリークしたりすることを防止できます。

バッチ処理

Solaris Resource Manager では、バッチの作業負荷が通常の業務活動や同時に実行される他のバッチジョブに影響するのを防止できます。

多数または多様なユーザーへの対応

Solaris Resource Manager を使用すると、ユーザーは多数のシステムでの資源管理を簡単に行えます。そのような例として多種多様なユーザーにサービスを提供する教育機関があります。実際、Solaris Resource Manager は、University of Sydney と University of New South Wales によって開発された初期の CPU 資源スケジューラが基になっています。いろいろな作業負荷が混在している場合には、一定のユーザーを優先するように Solaris Resource Manager ソフトウェアを構成できます。たとえば、大きな証券会社のトレーダは、照会や計算を行うために高速アクセスが必要になることがあります。一方、他のシステムユーザーの作業負荷はもっと一定です。Solaris Resource Manager を使用してトレーダにその作業に応じた処理能力を与えれば、必要な応答性を得ることができます。

主な機能

Solaris Resource Manager には、システムの処理時間、仮想メモリー、プロセス数、ログイン回数、接続時間など、さまざまな重要資源の使用を管理する機能があります。Solaris Resource Manager 管理モデルでは、階層内での管理権限の委任が許されるため柔軟性が増し、データセンターのスタッフがグループ内の管理トランザクションに関与する必要がなくなります。さらに、Solaris Resource Manager には、資源の使用状況のデータを収集する機能があり、容量計画や課金のために使用されています。

資源の調整

オペレーティングシステムの基本的な仕事の 1 つは、各プロセスでのシステム資源の使用量を調整することです。デフォルトの Solaris タイムシェア (TS) スケジューラでは、各プロセスでシステム資源をほぼ同等に使用することを許可します。使用が制限されるのは、物理的なメモリー資源がないプロセス (実行は許可されない) と保留中の入出力要求があるプロセス (ブロックされる) です。

最近のほとんどのオペレーティングシステムではこの方式が基本です。この方式は、「すべてが同等な使用権利を持つ」ことが組織のポリシーである限りうまく機能します。しかし、異なるポリシーの下では、もっと精巧な機構が必要です。たとえば、製造部門は大きなシステムを持っていますが、季節によって需要が変わるため、その負荷は軽くなります。一方、技術部門はほとんど常にもっと大きな計算能力を必要としています。大きなマシンの資源を有効に使用しないのは不経済なことですが、製造システムを技術部門と共有することは今まで課題でした。単純なスケジューリングポリシーでは、同じシステムにおいて製造部門のユーザーの方が技術部門のユーザーよりも重要であることをオペレーティングシステムに知らせることができません。製造部門の重要なジョブがシステム資源の 75 パーセントを使用する場合には、他のすべてのジョブがシステムの 25 パーセント以下しか要求しなければ、ジョブの適切な進捗が保たれます。しかし、システムの 50 パーセントを必要とする技術部門のジョブが入ってくると、この製造部門のジョブは、十分な進捗を保つために必要な資源を得られないでしょう。この問題は、システムがこれらのジョブを同等に扱おうとするため起こります。

ここで、管理者が、製造の通常の処理要件がマシンの能力の 80 パーセントを使用すれば満足されると判断したとします。Solaris Resource Manager を使用すれば、システム管理者は、製造部門のユーザーが要求する場合には、システムの処理能力の 85 パーセントをこのユーザーに割り当て、残りをスケジューラが任意のユーザーに割り当てるように指定できます。さらに極端な場合には、製造部門のユーザーに必要ならシステムの 100 パーセントを割り当てるように指定できます。この場合には、製造部門で実際にシステム全体を使用すると、他のグループのプロセスは事実上実行できなくなります。

資源の割り当て

Solaris Resource Manager には、標準のタイムシェアスケジューラを置き換える CPU スケジューリングクラスがあります。SHR スケジューラと呼ぶこのモジュールでは、フェアシェアスケジューラ (fair share scheduler) が実装されます。この用語は正しい意味を表わしていません。「フェア」の意味を具体的に決定するのはシステム管理者です。上の例では、「フェア」は、製造がシステムの 100 パーセントを使用できることでした。SHR スケジューラでは、管理プロファイルに指定された計画に従って資源を割り当てます。

資源の制限

Solaris Resource Manager には、資源の使用量とそれに対応する制限値を表すデータベースがあります。

SHR スケジューラは、資源の使用に関する管理者の指定を考慮に入れます。このスケジューラは、CPU などの再生可能資源やプロセス数などの固定資源を管理できます。

さらに、Solaris Resource Manager の他のモジュールが、いろいろな資源の使用を制限します。たとえば、接続時間とユーザーのログインは、Pluggable Authentication Module (PAM) が管理します。PAM は、ユーザーがログインするたびに Solaris Resource Manager データベースを参照します。システムが通常パスワードの照合によってユーザーを確認すると、ユーザーの接続時間と現在のログイン回数が上限値を超えていないか検査されます。どちらかの限度を超えると、ログインは拒否されます。

Solaris の他の資源制御機能との関係

Solaris オペレーティング環境には、ある種の資源を制御する機能が他にいくつかあります。リアルタイムスケジューリング、nice(1)、ディスククォータ、プロセッサセットなどの機能は、基本的な Solaris システムに含まれています。

Sun Bandwidth Allocator はアンバンドルのソフトウェアパッケージです。また、動的システムドメインは Sun Enterprise 10000 システムプラットフォームの機能、動的再構成は Sun Enterprise 6500 システムプラットフォームの機能です。

これらの構成要素はどれも資源管理を実行しますが、Solaris Resource Manager の機能とは何らかの点で異なります。

Solaris Resource Manager と類似製品の違い

Solaris Resource Manager は、システムの他の多くのソフトウェア構成要素と関連していますが、それらに代わるものではありません。

Sun Cluster 2.2 における Solaris Resource Manager

Sun Cluster ソフトウェア環境では、サーバーのクラスタ上でデータサービスとデータベースの並行アクセスを可能にする高可用性 (HA) サポートを提供しています。Sun Cluster では、ハードウェアの冗長性、ハードウェアとソフトウェアの障害検知、アプリケーションのフェイルオーバー、データサービスの自動再起動によって、1 箇所で障害が発生してもサービスを停止しません。Sun Cluster には、HA エージェントセットのためのクラスタフレームワークとサポートが含まれます。また Sun Cluster には、HA アプリケーションを作成して、Sun Cluster フレームワークと統合するのに利用する API (application programming interface) も含まれています。

システム資源を制御する Solaris Resource Manager の全機能は、Sun Cluster 環境でサポートされます。Solaris Resource Manager は、2 ノードあるいは 2 ノード以上のクラスタなど、Sun Cluster のあらゆる有効なトポロジーにインストールできます。構成については、「Sun Cluster 2.2 環境における Solaris Resource Manager の構成」を参照してください。

Sun Cluster 2.2 とともに Solaris Resource Manager をインストールする方法については、『Solaris Resource Manager 1.1 のインストール』を参照してください。