クラウドを箱に入れる:MicrosoftがWindows Server 2012をどのように構築したか

Windows Server 2012は、Microsoftの今後の大きな賭けのシリーズの一環で、企業のサーバーオペレーティングシステムへの大幅なアップグレードです。これは、企業がデータセンターを構築および管理する方法を変更するように設計されています。

Windows Server 2012の主任アーキテクトであるJeffrey Snover氏によれば、このアイデアは、Microsoftが以前に構築したものとは異なる「決定的なクラウドオペレーティングシステム」を構築することだった。

マイクロソフトは、サーバOSのアップデートを開始した.3年後の9月の初めに、仮想化の取り扱いからIT部門がBYODとどのように連携できるか、同時に多くのサーバーを管理するためのツールを提供するなど、新しいOSで必要となるソフトウェアメーカーはたくさんありました。

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つまり、開発プロセスは、MicrosoftのPowerShellスクリプト言語の発明者として知られているSnoverのプロジェクトとはまったく異なっていたという。

私たちがやった最初のことはやめた。私たちはみんなに、「ペンを下ろして、これについて考えさせよう」と言いました。「一年の間、すべてのエンジニアが、生産コードの一行ではなく、書かれました。

代わりに、その最初の年は、サーバーOSの開発システムの計画とテスト、および再調整に費やされました。計画の一部は、ハードウェアのベンダーやバイヤーと話をして、サーバーとデータセンターの市場がどこに向かうのかを理解することでした。スノーヴァーが「技術チームの声」と呼んでいたものを入手しました。

「1つのチームは、Windowsでクラウドデータセンターを運営する人々と話をして、何が効いているのか、何がうまくいかないのか、優先順位は何かを尋ねるのに多くの時間を費やしました」 – Jeffrey Snover

私たちはキュービクルから脱して、顧客と話をしました」と、マイクロソフト社はオペレーティングシステムでどのようなビジネスが求めているのかを知りたかったと説明しています」Windowsチームでクラウドデータセンターを運営する人たちと、何が働いているのか、何がうまくいかないのか、彼らの優先事項は何かを尋ねる。

2番目の部分は、開発プラットフォームをリロールすることで、新しいコード管理と開発ツールの作成に重点を置いたMicrosoftのチームを意味していました。これは、「優れたコードチェックイン、優れた品質基準、必要とされるユニットテストフレームワークの構築」を呼びかけました。

チームの誰もプロダクションコードに取り組んでいたわけではありませんでしたが、誰もコードを書いていないというわけではありません。エンジニアは、新しいアイデアや新しいテクノロジを試してみるために、新しいハードウェアで時間を費やすなど、Windows Server 2012の開発が始まったときに必要な技術やツールのいくつかを熟知していました。

Windows Server開発チームは、顧客から何が伝えられたのかを踏まえて、次回のリリースで考慮しなければならない主なものを特定しました。おそらく最も重要なのは、サーバーOSがストレージでどのように働いていたかを改善し、IT部門がより効率的に、より低コストで管理できるようにすることでした。

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その他の重要な分野は、自動化、スピード、仮想化でした。クライアントは、自動化機能を簡素化し標準化する必要がありましたが、データセンターの柔軟性とビジネスの機敏性を高めるには、より優れた仮想化のサポートが必要でした。スピードに関しては、生のパフォーマンスと価格/パフォーマンスに重点を置いていました。

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次に、チームはOSの機能セットをまとめ、高度な問題のリストを作り出しました。彼らが持っていた主な洞察は、Windows Serverをデータセンター抽象レイヤーとして扱うことでした.NT時代からWindows Serverの一部であったハードウェア抽象レイヤーの概念を使い、それをデータセンター全体に拡張しました。

これは、Windows Server 2012が、計算やストレージだけでなく、仮想スイッチ内のソフトウェア定義のネットワークをサポートするネットワークと、多数のIPアドレスを動的に管理するツールを管理して制御できる必要があることを意味しました。

テストと話す

Microsoftはデータセンター全体を管理するための標準ベースのアプローチを必要としています。

デスクトップ上のWindows 8と同様に、ソフトウェアメーカーは、Windows Server 2012が最新のハードウェアのためにOSを再設計する機会を見ていると付け加えた。

プロセッサは現在、一様にマルチコアになっているため、アプリケーションは最新のサーバでCPUとメモリアーキテクチャを活用する必要があると主張しました。つまり、開発チームは、Windows Server 2012およびHyper-Vでサーバーを計算ファブリックとして扱い、メモリを自動化することができるため、仮想化のパフォーマンスを向上させるために不可欠なNUMA(Non-Uniform Memory Access)のサポートの改善に専念する必要がありました使用法。

ストレージの処理

OSのリエンジニアリング

BYODに取り組む

新しいコーデック

「NUMAを正しく取得するのは本当に難しいので、分析、テスト、測定、微調整を行いました。その結果、驚異的なNUMAスケーリングがもたらされました」とSnover氏は述べています。

チームが念頭に置いていたことの1つは、継続的な可用性という考えであった。基本的に、データセンターにクラウド設計をもたらす。継続的な可用性は、アプリケーション、ストレージ、およびインフラストラクチャに障害が発生しても、コンピューティング、ストレージ、およびネットワークファブリックを使用してビジネスシステムを稼動状態に保ちます。これにより、Microsoftの著名なエンジニアによれば、サーバーとデータセンターの設計方法が変わります。

これを実現するために、マイクロソフトは、単一ノード、複数ノードクラスタ、さらには複数のサイトにどのように配信できるかを見て、耐障害性に非常に工夫を凝らしたアプローチと呼ばれるものを採用しました。

Snoverは、チームが「スタックを歩いていく」と考えたアプローチについて説明しました。これは、ファイルシステムとカーネルに変更を加えることを意味し、ReFSと呼ばれるまったく新しい回復力のあるファイルシステムを開発しました。

カーネルレベルでは、コモディティハードウェアを使用する企業への移行は、より安価なコンシューマストレージを使用するビジネスを意味していたため、Microsoftはデータをディスクに書き出す方法を変更しました。その結果、再起動を必要とせずにNTFSの問題を探して修復することができます(ディスクは数秒間でオフラインになります)。

また、プライベートクラウドを考慮すると、エンジニアはBYOD(Bring Your Own Device)ポリシーに取り組んでいました。管理されていないデバイスは現在ほとんどの企業ネットワークの一部であるため、Windows Serverのアプリケーションやデバイス管理からユーザーと情報管理に移行する必要があるとSnover氏は述べています。つまり、OSの新しい機能を構築して、データの拡張に対応して対応できるかどうかを確認することでした。

結果として生じるダイナミックアクセスコントロールは、自動的に適用できるルールを追加し、アクセスベースのロール、グループ、およびユーザーIDをロックダウンしました。

また、労働者は、ビジネスツールが消費者向けデバイスと同じくらい使い易くなることも期待しています。 Microsoftは、Windows ServerのVDIサポートを利用してこれらの期待に応えようとしていたという。

Windows Server 2008 R2ではRemoteFXが導入され、リモートデスクトッププロトコルを使用して仮想デスクトップにハードウェアアクセラレーションによるグラフィックスとビデオエフェクトをもたらしました。しかし、追加のハードウェアが必要となり、サーバーにデスクトップ・グラフィックス・カードが必要でした。

Windows Server 2012で変更されました.Windows Server 2012にはソフトウェアGPUが搭載されています。 Snover氏によると、RDPプロトコルの改善もありました。

私たちはMicrosoft Researchの多くの技術を使用しています」と述べています。「テキスト、ビデオのために画面のさまざまな部分に異なるコーデックを使用しています。

これらの新しいコーデックは、自宅や外出先で働く従業員に仮想デスクトップやリモートアプリケーションを簡単に配信できるようにするためのものです。

「新しいコーデックでは効率が大幅に向上し、WANだけでなくLANでも多くの効率を得ることができます」とSnover氏は述べています。

Windows Server 2012を今すぐダウンロードできるようになると、Microsoftの開発チームの旅の終わりですが、サーバーやデータセンターのアップグレードを計画している世界中のIT部門の旅の始まりです。

サーバー、ストレージ、およびネットワークベンダーのサポートと事前構成済みの参照アーキテクチャを購入する機能を備えたMicrosoftでは、このWindows Serverリリースを「クラウドを1つの箱に入れる」と表現しています。それがどのように展開されるのか、そしてITチームがBYODやプライベートクラウドのような重要な問題にアプローチするためにどのようにそれを使用するのかを見ることは興味深いでしょう。

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