64 ビット ハードウェアとソフトウェアのメリット (Windows SharePoint Services 3.0)

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通常、使い慣れたものや、機能を知っているものを使い続ける方が快適です。Windows SharePoint Services 3.0 で使用する 64 ビット環境の普及が遅れていますが、その理由として、32 ビット ハードウェアおよびソフトウェアのインストールと構成のために投資した時間、コスト、および労力があると考えられます。64 ビットへの移行は、コストがかかり、複雑で、時間を必要とし、既存のソフトウェアとの互換性が失われてしまうと思われがちです。この記事では、それは過剰な不安であり、64 ビット環境の潜在的な利点の方がはるかに重要であることについて説明します。

64 ビット環境について

64 ビット環境は、ハードウェア コンポーネントとソフトウェア コンポーネントによって構成されます。ハードウェアのみを 64 ビットにアップグレードした場合でもパフォーマンスは多少向上します。しかし、最大の効果は、64 ビット ハードウェアとソフトウェアを一緒に使用したときに初めて得られます。

64 ビット ハードウェア

何十年もの間、64 ビットの処理能力は、特殊なアプリケーションで使用されていましたが、ここ数年に限っては、Intel ベースのコンピュータで広く使用されています。現在販売されている新しいサーバーのほとんどは 64 ビット サーバーですが、Windows ベースのサーバーとして現在使用されているコンピュータは、まだ、ほとんどが 32 ビット アーキテクチャを使用しています。32 ビット サーバーが普及しているため、Windows SharePoint Services 3.0 のように多くのリソースを必要とするアプリケーションは、速度、信頼性、およびスケーラビリティの点で一部制限を受けます。

コンピュータ アーキテクチャでは、"64 ビット" という用語は、中央処理装置 (CPU) の設計を意味するのが最も一般的ですが、コンピュータの外部データ バスのサイズと関連することもあります。さまざまな利点の中でも特に、64 ビット CPU は、個々のタスクを 32 ビット モデルの 2 倍の速度で計算でき、32 ビット プロセッサが課す 4 GB 制限よりはるかに多くのランダム アクセス メモリ (RAM) を認識することができます。64 ビット CPU と 64 ビット データ バスの両方を備えたサーバーでは、Windows SharePoint Services 3.0 に関連付けられた大きなサイズのデータベース ファイルもより適切に処理および管理できます。

64 ビット コンピュータがどれも同じであるとは限りません。Intel の Itanium シリーズの 64 ビット プロセッサは、Microsoft SharePoint 製品とテクノロジとの互換性がない独自の設計を使用しています。Windows SharePoint Services 3.0 ファームで使用するハードウェアを入手する場合は、プロセッサの種類を確認してください。

64 ビット ソフトウェア

64 ビット ハードウェアの利点を十分に活用できるのは、インストールするソフトウェアが、ハードウェアのすべての機能を使用するように設計されている場合のみです。32 ビット コンピュータ向けソフトウェアを 64 ビット コンピュータにインストールすると、互換性はありますが、望むような利点はほとんど得られません。Windows SharePoint Services 3.0 およびそれに必要なすべてのオペレーティング システムとデータベース ソフトウェアには、64 ビット コンピュータ用のインストール オプションが用意されています。

Windows Server 2003 およびWindows Server 2008 には、64 ビット版の Standard Edition と Enterprise Edition があります。ボリューム ライセンスをお持ちのお客様が 64 ビット版へのアップグレードを希望される場合、32 ビット版からの 64 ビット版または Itanimum エディションへの切り替えは無償です。 Standard Edition は、1 way から 4 way のサーバー上で、最大 32 GB の RAM をサポートします。Enterprise Edition は大規模なデータベースに適していて、1 way から 8 way のサーバー上で、最大 2 TB の RAM をサポートします。 64 ビット環境における Windows Server の詳細については、「Microsoft Windows x64 Editions の利点」(https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=147235&clcid=0x411) を参照してください。

32 ビット版と 64 ビット版の SQL Server は共通のアーキテクチャに基づいています。64 ビット版の SQL Server は、AMD Opteron、AMD Athlon 64、Intel Extended Memory 64 Technology (EM64T) に対応した Intel Xeon、または EM64 に対応した Intel Pentium IV を使用するサーバーで実行するように最適化されています。 64 ビット環境における SQL Server の詳細については、「SQL Server 2000 Enterprise Edition (64-bit): 64 ビット環境の利点」(https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=147234&clcid=0x411) を参照してください。

Windows SharePoint Services 3.0 の 32 ビット エディションと 64 ビット エディションで、機能セットやインストール プロセスに違いはありません。

64 ビット ハードウェアとソフトウェアのメリット

メモリ アドレス指定能力

  • 物理メモリ

    32 ビット システム アーキテクチャが直接アドレス指定できるアドレス空間は、4 GB までです。64 ビット版の Windows Server を実行する 64 ビット システム アーキテクチャでは、最大 1,024 GB の物理メモリとアドレス指定可能なメモリがサポートされます。

  • 仮想メモリ

    64 ビット版の Windows Server は、フラットなアドレス指定モデルを使用して、16 TB の仮想メモリをアドレス指定できます。仮想メモリは、アプリケーション用の仮想アドレス空間とオペレーティング システムに均等に割り当てられます。 64 ビット環境で実行されている場合は、32 ビット アプリケーションも、増強された仮想メモリ アドレス空間によるメリットを得られます。たとえば、32 ビット アプリケーションの仮想メモリは引き続き最大 4 GB のままですが、オペレーティング システムとメモリ空間を共有する必要はなくなります。結果として、使用可能な仮想メモリが大幅に増えます。

  • 連続したメモリ領域

    通常、32 ビット システムのパフォーマンスが低くなるのは、使用可能なメモリが不足するためではなく、連続する十分な量のメモリ ブロックを使用できないためです。一般的な Windows SharePoint Services 3.0 展開では、Windows、インターネット インフォメーション サービス (IIS)、共通言語ランタイム (CLR)、ASP.NET、SharePoint 製品とテクノロジ、SSP、および MDAC は、サーバーの使用可能な仮想メモリの一部を要求することができ、その一方で、32 ビット アドレス空間の断片化が相当進行していることがあります。そのため、CLR や SharePoint サービスが新しいメモリ ブロックを要求したときに、連続した 32 ビット アドレス空間から 64 MB セグメントが見つからないことがあります。64 ビット システムであれば、ユーザー モード プロセスは、事実上、無制限にアドレス空間を利用できます。

並列処理の改善

32 ビット アーキテクチャを使用するサーバーの CPU は最大 32 個という制限があります。並列処理とバス アーキテクチャの改善により、64 ビット環境でサポートできるプロセッサ数が最大 64 個に増加しました。プロセッサが増えるごとにほぼ比例してスケーラビリティが向上します。

高速なバス アーキテクチャ

64 ビットのアーキテクチャは、多数の多様な汎用レジスタを提供します。汎用レジスタにより、アプリケーションの速度が全体的に高速化されます。より多くのレジスタを使用する場合は、メモリに永続的なデータを書き込み、いくつかの手順を終えた後でそれらのデータを再び読み出す必要が少なくなります。64 ビット環境の方が関数呼び出しも高速になりますが、これは、レジスタで一度に 4 つの引数を関数に渡すことができるからです。

強化されたセキュリティ

64 ビット版の Windows Server には、強化された以下のセキュリティ機能が備わっています。

  • バッファ オーバーフロー保護

    バッファ オーバーフローは、処理可能なサイズを超えてデータが大量に入力され、データ バッファがあふれてしまったときに発生します。64 ビット版の Windows Server では、プロシージャ呼び出しの最初のパラメータはレジスタで渡されます。結果として、バッファのオーバフローは起こりにくくなります。これは、正しい値がレジスタで設定され、変数とアドレスはスタックに順番に格納される必要があるからです。

  • データ実行防止

    AMD と Intel によって開発された 64 ビットのプロセッサには、データ実行防止 (DEP) のハードウェア サポートが含まれています。バッファ オーバーランが発生した場合にも、Windows Server は DEP を使用して、悪意のあるコードが実行されることを防止します。DEP をサポートするプロセッサを使用していない場合も、Windows Server は、使用不可のメモリ位置で実行されているコードを検出することができます。

  • PatchGuard 機能

    Microsoft PatchGuard テクノロジは、Windows カーネルが Microsoft 以外のプログラムによって修正プログラムを適用されないように保護します。このテクノロジは、カーネル モード ドライバがシステム サービス ディスパッチ テーブル、割り込み記述子テーブル (IDT)、グローバル記述子テーブル (GDT) などのカーネル サービスを拡張または交換することを防止します。サードパーティのソフトウェアは、カーネル スタックを割り当てたり、カーネルに修正プログラムを適用したりできなくなります。

スケーラビリティの向上

64 ビット環境では、データベース サーバーがほぼ無制限の仮想メモリ アドレス空間を使用できるだけでなく、より多くの物理メモリがサポートされます。64 ビット版の Windows Server と SQL Server を実行している 64 ビット サーバーは、非常に大きな作業データ セットを RAM に読み込めるようになるため、パフォーマンスとスケーラビリティが向上します。 さらに、64 ビット環境は何度も繰り返すワーカー プロセスを必要としないため、指定されたユーザー ベースをサポートするのに必要なアプリケーション サーバーの数が実質的に削減されます。このように繰り返しが減少した結果、接続が切断されにくくなります。I/O 処理とユーザー エクスペリエンスも向上します。

総所有コストの削減

64 ビット操作の利点は前のセクションに示したとおりです。これらの利点により、少ない負担でより多くのことを実行できるようになります。64 ビット環境では、より少ないハードウェアで、より多くのデータを管理し、より多くのユーザーを処理し、より多くのアプリケーションを実行できます。また、ハードウェアが少なくなると、ライセンス、運用、インフラストラクチャの各コストも少なくなります。ハードウェアがデータ センターのフロア スペースをそれほど占有しなくなり、少ないコストでメンテナンスできるようになります。最後に、64 ビット ハードウェアおよびソフトウェアを使用する Windows SharePoint Services 3.0 ファームは、成長の余地を残しています。したがって、今後、装置の寿命が延びることはほぼ確実であり、寿命が延びる分、装置に費やす時間を節約できます。

64 ビット環境があらゆる状況下で理想的だとは限らない

64 ビット環境のデメリット

通常は、64 ビット サーバーには 32 ビット サーバーよりも大量の仮想メモリが必要です。64 ビット フレームワークは、プロセッサの数に基づくセグメント単位でメモリを予約します。原則として、4 プロセッサ サーバーには 5 GB 以上の仮想メモリを搭載し、8 プロセッサ サーバーには 6 GB 以上の仮想メモリを搭載する必要があります。

64 ビット アプリケーションが大容量の物理および仮想メモリにアクセスできるということは、アドレス テーブルが大きくなり、大量のデータ トランザクションでオーバーヘッドが生じる可能性があります。その結果、小さなタスクや繰り返しのタスクの処理は、32 ビット環境よりも若干遅くなることがあります。

一般的には、使用していなかったサーバー装置を再利用します。そのため、使用可能な 32 ビット サーバーが多数存在する場合は、Windows SharePoint Services 3.0 を実行する新しい 64 ビット ハードウェアを購入するのが正しい選択であるかどうかを判断し難いことがあります。新しい 64 ビット装置を購入するか、従来の 32 ビット サーバーを再利用するかのどちらかを選択する必要がある場合は、64 ビット サーバーおよびソフトウェアを使用することにより、今後、運用コストを削減できるかどうかを検討します。

サード パーティ製のソフトウェアまたは Windows SharePoint Services 3.0 機能によっては 64 ビット モードで機能しない場合があります。ただし、SharePoint 製品とテクノロジの将来のバージョンは、64 ビット操作に合わせて最適化され、32 ビット環境を一切サポートしなくなります。

64 ビット システムの展開

新しい展開

新しい 64 ビット ファームへの Windows SharePoint Services 3.0 の展開と 32 ビットへの展開にほとんど変わりはありません。新しい展開のプランニング マニュアルには、64 ビット ハードウェアおよびソフトウェアの強化機能を最適に使用するためのファームの構成方法が記載されています。64 ビット環境における Windows SharePoint Services 3.0 の計画および展開の詳細については、「Windows SharePoint Services 3.0 テクノロジの概要」を参照してください。

既存の展開のアップグレード

Windows SharePoint Services 3.0 展開全体を 64 ビット サーバーに一度にすべて切り替える必要はありません。ほとんどの場合、32 ビット サーバーも 64 ビット サーバーも同じファーム内で快適に動作します。徐々に切り替えていくことにより、コストを分散し、移行期間全体を通じてサービスを中断なく提供します。

64 ビット サーバーの段階的な移行

64 ビット サーバーへの移行を一度に行うように選択した場合、この切り替えによって最大のメリットを得られるサーバーを調べておくとよいでしょう。サーバーを一定の順序で移行することによって、移行を最適化し、移行後すぐにパフォーマンスの向上による利点を活用することができます。以下に示すサーバーは、64 ビットサーバーへのアップグレードによるメリットの多い順に並んでします。

  1. データベース サーバー

    SQL Server は、大量のプロセッサとメモリを消費します。データベース サーバーがより多くのデータベースをサポートし、より多くの接続とトランザクションを処理することで、64 ビット サーバーへの移行による利点を直ちに活用できます。

  2. フロントエンド Web サーバーとアプリケーション サーバー

    メモリが増量された場合、ワーカー プロセスには常にメリットがあります。サーバー上で実行するサービスとアプリケーションの数が増えるほど、64 ビット環境によって提供される高度なメモリ管理や大容量のメモリによるメリットが大きくなります。フロントエンド Web サーバーを 64 ビット サーバーにアップグレードする場合には、必ずすべてのサーバーを同時にアップグレードしてください。

    32 ビットのフロントエンド Web サーバーと 64 ビットのフロントエンド Web サーバーを長期にわたり同じ展開内に混在させることはお勧めしません。一部のサーバーのパフォーマンスが他のサーバーよりも向上することで、サーバー間の負荷が不均衡になる可能性があります。

  3. Excel Calculation Services を実行するアプリケーション サーバー

    Excel Calculation Services は、CPU に非常に高い負荷をかけます。64 ビット プロセッサによる高速なアーキテクチャと外部データ バスにより、パフォーマンスが大幅に向上します。

  4. インデックス サーバー

    インデックス サーバーには、高速なプロセッサおよびディスク I/O が必要です。さらに、インデックス サーバーは、非常に多数の接続を同時に維持する必要があります。64 ビット アーキテクチャが提供する改良されたメモリ管理と大規模なデータ バスにより、クロール回数が削減されます。

  5. クエリ サーバー

    クエリ サーバーは、ファーム内で最もリソースを消費しないサーバーです。このため、64 ビット ハードウェアへのアップグレードによるメリットはさほどありません。ただし、クエリ サーバーで一度に大量の検索要求を処理する場合には、パフォーマンスが大幅に向上します。

64 ビットのハードウェア上の 32 ビット ソフトウェア

64 ビットのハードウェア上で、32 ビット ソフトウェアを実行することができます。64 ビット版の Windows Server には、WOW64 (Windows on Windows 64 ビット) 変換層が含まれているため、32 ビット オペレーティング システムをエミュレートできます。多くの場合、WOW64 により、32 ビット ソフトウェアと 64 ビット ソフトウェアを同時に同じコンピュータで実行できるようになります。ただし、64 ビット版の Windows Server 上で実行できるのは、64 ビット版の SharePoint 製品とテクノロジだけです。

32 ビット サーバーと 64 ビット サーバーの混在

32 ビット版と 64 ビット版のファームを混在させる場合に考慮する必要がある重要事項を以下に示します。

  • Windows Server 2003 で /3GB スイッチを使用しないこと

    4 GB の仮想アドレス空間を持つ 32 ビット サーバーでは、/3B スイッチが、カーネルからユーザー モード プロセスに 1 GB の仮想アドレス空間を転送することによってパフォーマンスを最適化できます。このような最適化は、使用可能なアドレス空間がカーネルに 1 GB しか残らないため、64 ビット ハードウェアに対しては推奨されません。64 ビット ハードウェアによって使用される大規模なアドレス テーブルが、アドレス空間を使い尽くしてしまうことがあります。その結果、コンピュータが不安定になる可能性があります。詳細については、マイクロソフト サポート技術情報の記事「Windows Server 2003 の/3 GB スイッチがされませんおよびでサポートされて Windows SharePoint Services 2.0 または以降のバージョンまたは SharePoint Portal Server 2003 SP2 で以降のバージョン」(https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=105919&clcid=0x411) を参照してください。

  • トポロジ層における 32 ビットまたは 64 ビットの均質性の確保

    各トポロジ層におけるアーキテクチャの均質性を確保すれば、32 ビット サーバーと 64 ビット サーバーが混在する Windows SharePoint Services 3.0 ファームを展開できます。たとえば、64 ビットのデータベース サーバーを 32 ビットのフロントエンド Web サーバーで使用することや、Excel Services を実行する 32 ビット サーバーで 64 ビットのアプリケーション サーバーを使用することができます。ただし、同じファーム内で 32 ビットと 64 ビットのフロントエンド Web サーバーを組み合わせて使用することはお勧めできません。

  • 32 ビット サーバーと 64 ビット サーバーを混在させると、ファームのメンテナンス オーバーヘッドが増大する可能性がある

    32 ビットと 64 ビットを混在させるシナリオでは、サードパーティのアプリケーション、カスタム ソリューション、ソフトウェア修正プログラム、更新プログラムなどをプラットフォームごとに個別に管理する必要があります。

まとめ

展開環境で 32 ビット サーバーが適切に実行され、ユーザーがサイト、アプリケーション、および検索要求の操作に満足していれば、Windows SharePoint Services 3.0 展開をすぐに 64 ビットに変換する必要はないでしょう。ただし、サーバー ファームのパフォーマンスが所定の要件やユーザーの希望を満たしていない場合、ユーザー ベースが急速に拡大している場合、アプリケーション プールのリサイクル頻度がますます高くなっている場合、または装置のアップグレードが予定されている場合は、普及しつつある新標準を採用し、装置とソフトウェアを 64 ビットに移行する時期が来ていると考えられます。

関連項目

概念

パフォーマンスおよび容量を計画する (Windows SharePoint Services)
ハードウェア要件およびソフトウェア要件を決定する (Windows SharePoint Services)
ダウンロード可能なブック : Windows SharePoint Services 3.0 の計画とアーキテクチャ