世界中の組織がワークロードをクラウドに移行しています。Microsoft Azureは、オンプレミスからクラウドへの移行において最適な選択肢となる数多くの利点とサービスを提供します。

ワークロードの移行においては、最大416個のvCPU、12TBのメモリ、最大370万IOPSのストレージを備えたAzure仮想マシンが優れた選択肢です。

Azure VMには「シリーズ」または「ファミリー」と呼ばれる事前定義された各種サイズが用意されています。各シリーズは特定のワークロードや一般的なユースケースをサポートするよう設計されています。各シリーズ内の仮想マシンには、vCPU数、メモリ、ストレージIO制限、ネットワーク帯域幅が事前定義されています。各シリーズが特定のワークロード向けに設計されており、VMインスタンスにはリソース制限があるため、ワークロードを理解し、それを支える最適なAzure VMを選択することが極めて重要です。

各VMシリーズの主な特徴と、各タイプにおける一般的なユースケースの詳細について見ていきましょう。

Azureの仮想マシンの種類は何ですか？

Aシリーズ：開発/テスト向けのエントリーレベルVM

開発およびテストワークロード向けに設計された軽量仮想マシンです。Azureを始めるための低コストな選択肢です。本番ワークロード向けに設計されておらず、開発とテストにのみ使用することが理想的です。AシリーズVMは現在、2024年8月31日に廃止予定となっています。

Bs シリーズ: 経済的でバースト可能な VM

低～中程度のベースラインで動作するが、ワークロード需要が増加した際に大幅に高い CPU へ「バースト」する必要がある場合に適した、もう1つの経済的な仮想マシンシリーズです。開発・テストサーバー、小規模 Web サーバー、マイクロサービス、その他の小規模ワークロードに適しています。

Dシリーズ：汎用コンピューティング

Dシリーズは、vCPU、メモリ、一時ストレージを組み合わせ、ほとんどの本番ワークロード要件を満たします。Dシリーズには様々なマシンタイプがあります。Dv3マシンは、2.3 GHz Intel Xeon E5-2673（Broadwell）プロセッサをベースにハイパースレッディングを採用し、3.5 GHzのブーストを実現します。

Dv4およびDdv4仮想マシンは、ベース速度2.5 GHz、ブースト時3.4 GHzのカスタムIntel Xeon Platinum 8272CLプロセッサをベースとしています。Ddv4クラスのマシン追加により、ローカルSSDストレージが提供され、ローカルストレージを含まないDv4仮想マシンと比較して、低遅延かつ高速なストレージを必要とするアプリケーションにメリットをもたらします。

Dv5およびDdv5シリーズの仮想マシンは、ハイパースレッディング構成のIntel Xeon Platinum 8370C（Ice Lake）プロセッサを採用しています。このVMはDv4およびDdv4シリーズVMと同様に、最大96個のvCPUまでスケールアップ可能です。

Dpsv5およびDpdsv5シリーズは、3.0 GHzのAmpere Altra 64ビットArmベースプロセッサを採用しています。このプロセッサはスケールアウト型クラウド環境向けに設計されました。Dplsv5およびDpldsv5は、汎用Linuxワークロード向けにvCPUあたり2 GiBを提供し、RAM要件が低い汎用ティア内で最も低価格帯の一つを実現します。

より高いストレージI/O要件があり、プレミアムSSDまたはUltra Diskを必要とするワークロードには、Ds、Dds、Das、Dads、Dps、Dpds、Dpls、Dpldsシリーズが検討対象となります。

Dシリーズのワークロードの検討対象には、エンタープライズアプリケーション、中小規模のデータベース、アプリケーションサーバー、中程度のトラフィックのWebサーバー、Webフロントエンド、eコマースなどが含まれます。

Eシリーズ：インメモリ・ハイパースレッディングアプリケーション向けに最適化

本シリーズはSAP HANAなどの高負荷インメモリアプリケーション向けに設計されています。Dシリーズと比較してメモリ対コア比率が高く、中規模～大規模キャッシュを持つリレーショナルデータベースサーバーやインメモリ分析に最適な選択肢です。

Ev3シリーズはプレミアムSSD、16～432GBのRAM、2～64個のvCPUをサポートします。

Ev4およびEdv4 VMはIntel Xeon Platinum 8272CLプロセッサを採用し、ベースクロック2.5GHz、ブースト時最大3.4GHzを実現します。Ev3およびEdv4 VMは最大504GBのRAMを使用可能です。Edv4はローカルSSDストレージをサポートしますが、Ev4はサポートしません。

Ev5およびEdv5 VMはIntel Xeon Platinum 8370Cプロセッサを採用し、ハイパースレッディングに対応。Edsv5では最大672GBのRAMをサポートします。

Ebsv5およびEbdsv5 VMはリモートストレージ性能が向上しており、データ分析アプリケーションやリレーショナルデータベースなど、ストレージスループットを重視するワークロードに最適です。Ebdsv5およびEbsv5 VMは、リモートストレージ性能を最大300%向上させます。

Eav4およびEasv4シリーズは、最大96個のvCPU、672GBのRAM、2.4TBのSSD一時ストレージをサポートするAMD EPYC 7452プロセッサを採用しています。

EasV5およびEadsv5 VMはAMD EPYC 7763v（Milan）プロセッサを採用。最大3.5GHzまでブースト可能。

Epsv5およびEpdsv5 VMはAmpere Altra 64ビットArmベースプロセッサ（3.0GHz）を搭載。

プレミアムディスクおよびウルトラディスクストレージは、Es、Eds、Eas、Eads、Ebs、Ebds、Eps、Epds VMシリーズで利用可能です。

Eシリーズのワークロード適応例としては、SAP HANAやSAP NetWeaverなどのインメモリアプリケーション、一般的なメモリ集約型エンタープライズアプリケーション、Microsoft SQL Serverやその他のリレーショナルデータベース、データウェアハウス、ビジネスインテリジェンスアプリケーションなどが挙げられます。

Fシリーズ：演算最適化仮想マシン

FシリーズVMはCPUとメモリの比率が高く、vCPUあたり2GB RAMと16GBのローカルSSDを搭載し、演算集約型ワークロード向けに設計されています。

このシリーズのワークロードの考慮事項には、バッチ処理、Webサーバー、ゲーム、分析などが含まれます。

Gシリーズ：メモリとストレージに最適化された仮想マシン

このシリーズは、汎用Dシリーズと比較して2倍のメモリと4倍のSSDストレージを備えたIntel Xeon E5_v3ファミリーを搭載しています。Gシリーズは最大512GBのRAMと32個のvCPUを搭載可能です。

ワークロードの考慮事項には、大規模なSQLおよびNoSQLデータベース、ERP、SAP、データウェアハウスが含まれます。

Hシリーズ：高性能コンピューティング仮想マシン

HBシリーズは、財務分析、気象シミュレーション、シリコンRTLモデリングなどのHPCアプリケーション向けに構築されています。これらのVMは、ハイパースレッディングなしの最大120個のAMD EPYC 7003シリーズvCPUと最大448GBのRAMをサポートします。HBシリーズVMはさらに、350GB/秒のメモリ帯域幅、コアあたり最大32MBのL3キャッシュ、最大7GB/秒のブロックデバイスSSD性能を提供し、クロック速度は最大3.675GHzです。

HCシリーズVMは、高負荷な計算を必要とするHPCアプリケーション向けに最適化されています。暗黙的有限要素解析、計算化学、貯留層シミュレーションなどのワークロードに最適です。HCシリーズは、44個のIntel Xeon Platinum 8168プロセッサコア、ハイパースレッディングなしのvCPUあたり8GBのRAM、最大4つのマネージドディスクを備えています。

Lsシリーズ：ストレージ最適化仮想マシン

Lsシリーズはストレージ向けに最適化されており、低レイテンシ・高スループットを必要とし、大容量ローカルディスクストレージを要するアプリケーションに最適です。これらのVMはインテル Haswell E5 Xeon v3 プロセッサを採用し、4、8、16、32コアのVMサイズで最大6TBのローカルSSDを搭載します。

Lsv2 VMはAMD EPYC 7551プロセッサを搭載し、ハイパースレッディング構成で最大80個のvCPUを実行可能。各vCPUあたり8GBのRAMを割り当て。

Lasv3 VMはLsv2と同様の構成ながら、第3世代AMD EPYC 7763vプロセッサ（ハイパースレッディング対応）を採用。

Lsv3 VMはIntel Xeon Platinum 8370（Ice Lake）プロセッサ（ハイパースレッディング対応）を採用し、Lasv3 VMと同様のサイズ構成を実現します。

Lsシリーズのワークロード対象には、Cassandra、MongoDB、Redis、ClouderaなどのNoSQLデータベースに加え、データウェアハウスや大規模トランザクションデータベースが含まれます。

Mシリーズ：メモリ最適化仮想マシン

Mシリーズは、SAP HANA、SQL Hekaton、その他の大規模なインメモリ業務重要ワークロードなど、重いインメモリワークロード向けに構築されています。Mシリーズは、1台の仮想マシンで最大4TBのRAMと最大128個のvCPUを提供します。

ワークロードの考慮事項には、SAP HANA、Microsoft SQL Server、または高いメモリ使用率を必要とするあらゆるエンタープライズアプリケーションが含まれます。

Mv2シリーズ：最大規模のメモリ最適化仮想マシン

Mv2シリーズはハイパースレッディング対応で、Intel Xeon Platinum 8180M 2.5 GHz（Skylakeプロセッサ）を搭載。単一VMで最大416個のvCPUと、3TB、6TB、12TBのメモリ構成を提供します。

Nシリーズ：GPU対応仮想マシン

Nシリーズは、計算処理やグラフィックスを多用するワークロードに最適です。ハイエンド可視化、ディープラーニング、予測分析などで一般的に使用されます。現在、特定のワークロードを対象とした3種類の提供形態があります。

NCシリーズは、機械学習と高性能コンピューティングに重点を置いています。最新バージョンのNCsv3は、NVIDIAのTesla V100 GPUを搭載しています。

NDシリーズは、ディープラーニングのトレーニングおよび推論シナリオに重点を置いています。最新バージョンのNDv2もNVIDIAのTesla V100 GPUを搭載しています。

NVシリーズは、NVIDIA Tesla M60 GPUを搭載し、強力なリモート可視化ワークロードやその他の高負荷グラフィックスアプリケーションに対応します。

ワークロードの考慮事項には、ビデオ編集、ゲーム、リモート可視化、シミュレーション、グラフィックスレンダリング、ディープラーニングが含まれます。

ワークロードの考慮事項

仮想マシンを選択する際には膨大なオプションが存在するため、組織は現在プロビジョニングされているリソースに基づいてvCPU、メモリ、ストレージ容量の要件に焦点を当てがちです。少なくともI/O集約型ワークロードについては、ストレージI/Oの要件についても考慮する必要があります。各VMタイプには、データディスクの数、ストレージスループット、ネットワーク帯域幅に関する制限があります。

Azure VMの制限がボトルネックにならないよう、ストレージスループット要件とネットワーク帯域幅を判断するための適切なベースラインを収集すべきです。

SQL Serverコンサルタントとして、クラウド移行後にSQL Serverのパフォーマンスが期待通りに機能しない原因を特定するため、数多くのパフォーマンスレビューに参画してきました。多くの場合、問題はAzure VMの選択に関連しており、その決定が単にvCPU数、メモリ、ストレージ容量に基づいて行われていたことが原因でした。簡易分析の結果、仮想マシンのストレージスループット上限に達していることが判明し、より高いスループット制限を可能にするためVMのサイズ変更が必要となります。コア制限付きVMはSQL Serverライセンスの観点で有益であり、追加ライセンスを必要とする余分なvCPUを投入せずに、メモリ・データディスク制限・ストレージスループットにおいて大型VMのメリットを享受できます。

移行前には必ずベースラインを取得する

Azureには、ほぼあらゆるワークロードに対応可能な膨大な仮想マシンが用意されています。Microsoftは、お客様のビジネスニーズに合った適切なクラスの仮想マシンを選択するための指針として、VMシリーズを設計しました。CPUタイプ、メモリ要件、ストレージ要件に基づいて決定が可能です。

Azure移行を計画する組織にとって、既存のベースラインを把握することは、新しい仮想マシンの実際の要件を特定する上で重要なステップであり、その他のデータベースクラウド移行のベストプラクティスにも含まれます。

Database Performance Analyzer が、応答時間と主要な VM メトリクスをより容易に相関させ、VM パフォーマンスがデータベースに与える影響に関する深い洞察を得るために設計されている詳細については、こちらをご覧ください。