1: 海江田三郎 ★ 2016/05/18(水) 22:47:44.04 ID:CAP_USER
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関連　【PC】東大が1341台のMacを使う理由 [無断転載禁止]©2ch.net
http://potato.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1463099481/

http://ascii.jp/elem/000/001/162/1162651/
イーゲルの代表取締役社長を務める端山貴也氏

エンジニアの北村朋宏氏
　東大での取材で個人的にかなり気になったのが、もう変態といっていいほど特殊なMac。電源ボタンを押してもすんなりとOS Xが
起動するわけではありません。Macハードウェア上で、UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）がMacの起動プロセスを制御し、
その上で「vThrii Seamless Provisioning」というハイパーバイザー型の仮想化システムが、さらにその上でOS XやWindows
が稼働するという仕組みになっています。今回は、この仕組みを詳しく知るために、開発元であるイーゲルに取材に行ってきました。

変態Macはこうしてできている！
取材時のデモ用の環境は、ブートイメージの配信サーバーとしてインテルのNUC、クライアントマシンとして、ローカルストレージに
SSDを搭載したMacBook Airが用意され、ギガビットイーサネット（Apple Thunderbolt - ギガビットEthernetアダプタ経由）で接続されていました
　このvThriiがまずスゴイのは、その起動スピード。vThriiが組み込まれたマシンは、初回起動時にはOSはローカルストレージに入っておらず、
サーバーからOSの起動に必要なデータを含むブートイメージをダウンロードする仕組みです。こう書くと結構な時間がかかると思ってしまいますが、
実際に開発元のイーゲルでデモを見せてもらったところ、50秒程度でサーバーからのブートイメージのダウンロードとOS Xの起動処理を済ませて、
いつものOS XのFinder画面が現れました。なお、サーバーから一度読み込まれたブートイメージはローカルストレージに保存されるため、
2回目以降は起動時間が15秒程度と超高速になります。通常の起動プロセスではないにもかかわらず、ローカルストレージが
ハードディスクだった数年前のMacよりも確実に高速かと思います。
　もちろん、この高速起動を実現する環境を構築するには、vThrii以外の設備投資が必要です。数百台のマシンを稼働させるなら、
クライアントマシンのネットワーク環境はギガビットイーサネット、サーバー側は10ギガビットイーサネット相当が必要になります。
イーゲルによると、クライアントマシンのストレージもボトルネックになるので、ローカルストレージもSSDが望ましいそうです。
実際に東大に納入されていたiMacは4Kでない普通のiMacでしたが、標準構成ではハードディスクである内蔵ストレージをSSDに変更していました。
この変更には、OSの起動時間を短縮する狙いもあったようですね。

Windowsもインストール不要で即起動
　今回はイーゲルさんに面白い映像も見せてもらえました。vThrii導入済みの50台程度のiMacでWindowsを一斉に起動させるというテスト。
もちろん、iMac側にはWindowsはインストールされておらず、Boot Camp環境も構築されていません。OS Xと同様に、配信サーバーから
ブートイメージファイルをダウンロード後、Windowsの起動処理を実行してデスクトップ画面を表示するという映像です。
映像では、個体差はあるものの2分程度ですべてのマシンがイメージファイルのダウンロードとWindowsの起動を終えていました。
通常は台数ごとに1時間以上かかるWindowsのインストール作業は一切不要で、サーバーからイメージファイルを送り込むだけで
Windowsが使えるというわけです。イーゲルによると、1台のサーバーで100台程度のクライアントマシンの一斉スタートが可能とのことでした。
　ここで気になるのが配信サーバー用のマシンのスペックなのですが、ハードウェア仕様はそれほど高スペックである必要ないそうです。
クライアントマシンの初回起動を高速化させるには、イメージファイルを読み出すストレージとそれを送り込むネットワーク環境が高速であればよく、
CPUなどがそれほど強力でなくてもパフォーマンスは大幅に低下しないとのこと。
　ちなみに、取材時のデモマシンはブートマネージャーとして「rEFInd」が使われており、OS XとWindowsを切り替えて利用できるようになっていました。
もちろん、rEFIndだけでなく「rEFIt」などのほかのブートマネージャーも動きます。さらに、rEFInd などのブートマネージャーで選択するのではなく、
引用元: http://potato.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1463579264/


2: 海江田三郎 ★ 2016/05/18(水) 22:47:49.72 ID:CAP_USER
サーバ側からOS を指定して起動させることも可能です。実際にOS Xが稼働中のマシンを遠隔操作で再起動し、Ubuntu（Linux）を立ち上げるデモを
見せてもらいました。この場合はブートマネージャーをスキップさせられるので、ユーザー側からするとハイパーバイザー型の仮想マシン
環境が構築されていることすら気付きませんね。
　ブートイメージをサーバーからダウンロードして起動する点はNetBootに似ていますが、NetBootと違うのはその起動時間の短さと
サーバー側で起動OSを選べる点ですね。「別のOSを間違って起動してしまった」といったマルチブート環境で起こりがちな問題も回避できます。
東大の運用とは異なりますが、午前中の講義はWindows、午後の講義はOS X（Mac）を使うといった場合でも、
1台のサーバーから指示を出すことで100台程度のMacのOSを短時間で切り替えられるわけです。
　vThriiはOSより下層のハードウェアのすぐ上のUEFI（Unified Extensible Firmware Interface）上で稼働する仮想環境ですが、
果たしてMacにどうやってインストールするのか疑問ですよね。イーゲルによると、vThriiのインストーラーが入っているUSBメモリーから
インストールできるほか、NetBoot環境が整っていればネットワークインストールも可能とのことでした。大規模な運用にも向いていますね。

vThriiの課題はNested VM
vThrii仮想環境は、ストレージとネットワーク部分を仮想化しているために若干のオーバーヘッドがあるものの、
それ以外の処理はパススルーなのでほぼネイティブに近いパフォーマンスでOSを稼働させらます。死角がないように思えますが、
なんと乗り越えるべき壁がまだあるそうです。それは入れ子状の仮想化。現行のvThriiは、仮想マシン上で仮想マシンを動かす
「Nested Virtualization」（Nested VM）に非対応とのこと。ハイパーバイザー型仮想環境のvThrii上で稼働しているOS XやWindowsに、
ホスト型仮想環境のVMwareやParallelsなどを使うのは無理ということです。
　「そんなの必要？」と一瞬思いましたが、「理工系大学や理工系学部は、OS上に仮想マシンを構築して、そこに別のOSをインストールさせるといった
作業を学生にやらせるところが多く、Nested VMへの要望は高い」とのことでした。技術的にはもちろん可能だそうですが、
ストレージとネットワークだけでなくそれ以外の部分の仮想化や、特殊なドライバーの開発が必要になるとのことでした。
　仮想化するNIC（ネットワークインターフェースカード）の種類も増やしていきたいとのことでした。仮想化できるNICの種類が増えれば、
既存のネットワークのままvThriiの導入も可能になると思われるので、採用する側のハードルがグッと低くなりますね。
　また、ブートイメージのファイルはマシンごとに用意する必要あります。東大に納入されたiMacはすべてLate 2015モデルなので
同じファイルを使えるそうですが、ほかのマシンや後継機種などでハードウェア構成が異なると、カスタマイズが必要になってくるそうです。
とはいえ、Macはモデルが異なってもハードウェア構成が似通っていることが多いので、対応させやすいというメリットがあるとのことでした。
実は、東大ほど大規模ではないですが、都内の有名私立大学にもvThriiを使った同じシステムが今春に導入されたとのこと。
Mac 以外でも、日本HPのマシンで100台規模の実証実験を大学の協力を得て実施した実績もあるそうです。


vThriiは、ホスト型の仮想環境とは異なり、ハードウェアをすべて仮想化して仮想マシンを稼働させているわけではありません。
仮想化しているのは、ストレージとネットワークの部分。これらのハードウェア情報やパフォーマンスを厳密にチェックしない限り、
仮想環境で動いていることはわからないそうです。CPUやGPUなどの処理命令は、MacハードウェアとOSが直でやり取りできるパススルー方式になっており、
仮想化によるオーバーヘッドはほとんどないとのこと。OSから見るとローカルのストレージにアクセスしているのですが、
実はそれはイメージファイという関係になっているだけで、OS側を改変する必要もないとのこと。USBやThunderboltなどの拡張ポートもOSが直接制御しているので、そこに接続したストレージなども問題なく使えるそうです。
vThriiには、多数のマシンを管理する上で必要なイメージファイルのフリーズ機能も搭載されています。これを有効にすると、ローカルに保存された
イメージファイルをいくら改変しても、マシンを再起動するとすべてリセットされて元に戻ります。もちろん、この機能をオフにすればイメージファイル

3: 海江田三郎 ★ 2016/05/18(水) 22:47:54.72 ID:CAP_USER
を更新できてしまいますが、上書きできるのはローカルに保存されたイメージファイルのみ。サーバー上のイメージファイルはオリジナルのままなので、
いつでも元に戻すことが可能です。例えば、Windows 10への無償アップグレードを促す通知に根負けし、ついついアップデートしてしまった結果、
これまで使っていたサービスがアプリが使えなくなったという場合でも、サーバー側から旧バージョンのイメージファイルを再度送り込めば短時間で簡単に戻せます。

　OSのバージョンアップも簡単で、クライアントマシンであるMac上でOS XやWindowsが稼働している状態であっても、アイドル時間を利用して
イメージファイルのうちOSが未だ利用していない部分をバックグラウンドで送り込めるそうです（vThriiが稼働しているマシンでは、
基本OSが必要とする部分のディスクイメージしかサーバーに要求しない）。もちろん、クライアントマシンでなんらかの作業が始まると、
イメージファイルの送り込みは一時停止して待機状態になるので、パフォーマンスに悪影響は与えません。なお、クライアントマシンの
ディスクイメージは、サーバー側から無効化できるので、次回起動時には改めて更新されたイメージファイルを利用するように指定もできます
。極端な話、再起動前は、Windows 8.1だったマシンが、再起動するとWindows 10に変わるなんていう芸当も可能です。
　vThriiの元になっているのは、筑波大学が内閣府プロジェクトの一環として開発していた「BitVisor」と呼ばれる仮想化システム。
当初の目的は、OSのサンドボックス化だったそうです。サンドボックス化＝箱庭化することで、OSからのリクエストを仮想環境が拒否できるなど、
セキュアな環境が保たれるわけですね。このプロジェクトが終了したあとも独自開発を進め、東京大学への納入を目指すためにMacに対応させ、
バックグラウンドでのブートイメージ配信などの機能を加え、vThriiを完成させたそうです。

　
　つまり、vThriiの採用第1弾が東京大学なのです。東大は国立の教育機関なので入札を経ての採用になるわけで、過去の採用実績がない
vThriiは圧倒的に不利かと思いきや、「OS XとWindowsのデュアルブートやマシンの起動時間など、東大が要求する厳しい基準を満たせる
システムはvThrii以外になかった」そうです。東大では、OSのサンドボックス化によるセキュアな環境はもちろんですが、バックグラウンドでの
ブートイメージ配信機能などの一元管理の簡便さを大きく評価したそうです。イーゲル（vThrii）がソースコードを改変した部分で、
BitVisorコアのバグ修正などは、もちろんBitVisorにフィードバックされます。
ちなみに、開発時に戸惑ったのがUEFIとのこと。UEFIで決められた仕様と、Macへの実装に異なる部分があり、実際にMacのUEFIの挙動を
逐一チェックしながら開発を進めたそうです。また、開発についてはアップルの協力は特に得ていないというのも驚きでした。
　最後にvThriiの動作環境について説明しておきましょう。表を見ると、動作確認済みモデルとして現行のMacはもちろんMid 2011からも
利用可能となっていますね。また、Mac以外に日本HPのマシンで動いている実績もあります。12年前、東大が採用したNetBoot＋Macの
影響で多くの教育機関や企業がNetBoot信者になりましたが、2016年度に導入されたvThrii＋Macの組み合わせは、管理運用面でも実際の操作性でも、
個人的にはNetBootを超える衝撃でした。今後、大学や私立高校ではvThrii信者が増えるんじゃないでしょうか。

7: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 22:52:20.78 ID:IKPrhLfC
税金使って遊びすぎだろ

10: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 22:55:12.06 ID:cAhdca67
すげーなｗ　実物見てみたいわ

12: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 22:57:43.93 ID:LvhRRW31
ちょっとダブルチーズバーガー買ってくる

13: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 22:58:16.87 ID:Y9jLDmW1
シンクライアントじゃダメなの?

14: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 22:58:49.83 ID:GSwOsq2E
詳しい仕組みは知らないが、
実態はVNCみたいなもんじゃね？

15: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 22:59:42.26 ID:BZbBUlnl
ネットワークインストールなんてUNIXの世界ではあたりまえ

16: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:00:40.57 ID:87jUa9E7
>再起動前は、Windows 8.1だったマシンが、再起動するとWindows 10に変わるなんていう芸当も可能です。

マイクロソフトのWindows10押し付けが捗るなw

19: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:05:00.24 ID:fL2Qp+lB
情報棟か？
俺がいた頃は大福macだったな。
あれは遅かった。

23: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:10:43.71 ID:a6KcaKDf
まず起動最小限のセットアップ済みのOS仮想イメージをサーバーが送り出して
必要に応じて残りを読み込むってことか

25: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:11:52.22 ID:Gv4sxwUz
え？　これって

VMware でそれぞれのOSをインストールした直後、
その仮想HDDスナップショットイメージをRead Only で保存して、
クライアントはそれを使ってブートさせて、
書き込み差分をローカルHDDに保存する

ってだけのものじゃないの？
なにもすごい点が無いんだけど

33: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:16:28.61 ID:ANSWg+jo
>>25
コロンブスじゃないが、最初にやった奴がすごい。
それにそう簡単じゃないと思うよ。
嘘だと思うなら、やってみたら良いんじゃないかな。

26: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:13:16.30 ID:Pm0GFpDz
ダブルチンカスにブーストが
乗った感じか？

31: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:15:11.53 ID:BJl7UZZ4
要はthin clientじゃん

35: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:23:50.76 ID:zbGVbril
なげー　途中で前文を忘れてしまった
何度もトライしたが一緒なので読むのを諦めた
一体なんの事なのか誰か耳元で囁いてくれ

38: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:32:46.68 ID:MRyRd9wy
でだ，tiger10.4.11のオレのMacはどうしろと？

39: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:35:34.64 ID:d0CqM1lX
ただのネットブートじゃないってことでOK？
ところでそんな使い方ウィンドウズのライセンス的には問題ないよね？

42: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:38:16.16 ID:sXnN0ZBO
>>39
台数分払えばMSは文句言わねえよ

45: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:39:38.01 ID:oXZRdahU
要約するとnetwork bootに手を加えて、台数が多くてもclientが早く使える状態になりますよ、ってことかなー。

48: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:46:57.90 ID:DlRSKQ3R
今時複数OSを起動するメリットってあるの？
スペック的にもwin10上で仮想マシン走らせた方が作業効率良いと思うんだが

49: 名刺は切らしておりまして 2016/05/18(水) 23:49:23.65 ID:N5Zzkx4z
>>48
だから変態なんだろ

54: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:01:22.11 ID:ynKEMOxB
それLinuxでしょ

64: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:26:27.64 ID:S5EXjjC1
>>54
俺が作業してた時代にlinuxはまだ業務に動いていない

因みに、こういうネットワークブートやインストールシステムは
俺が係わりもしてたリース部門で、コアのおっちゃん中心に
あとは身体精神障害者に決まったコマンドだけ発行させて一斉機材セットアップの変形版だね

これじゃ東大生ってもみんな身体精神障害者扱いじゃん、とは思う

59: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:14:46.85 ID:a8MoAUo4
イメージ配信型のシンクライアント？

65: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:26:40.80 ID:0AWGoa40
なるほど新規性は分かるし確かに運用での信頼性ならMacが楽、ということか
最近のESXiでも同じことできないんだろうか
別に鯖はlinuxでもいいとおもうけどね windowsは論外として

66: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:27:49.88 ID:RRE9X0OT
UEFI上で稼動するってのがよくわからん
UEFIアプリとして直接またはUEFIアプリ経由で間接的に実行されるだけで
通常の仮想環境と変わらんと思うが、何か特別なことがあるのかな?

69: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:31:34.14 ID:j2OJ+K2p
リモートインストールプログラムをHWに組み込んだだけじゃん

70: 名刺は切らしておりまして 2016/05/19(木) 00:36:13.29 ID:a8MoAUo4
複数OSが起動するんだったら、
ハードウェアがMacである必要あるのかな？

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