仮想化技術の基礎：仮想マシンからコンテナまで

こんにちは、イチアール株式会社採用です。

近年、ITインフラ技術が発展し複数の技術が生まれていて注目を集めています。

本記事では、そんな技術の中の一つである仮想化技術についてご紹介していきます。

仮想化技術とは何ですか？

仮想技術とは、ハードウェアの機能をソフトウェアによって実現する技術です。物理的なマシンを仮想化した「仮想マシン」や物理的なネットワークを仮想化した「仮想ネットワーク」などがあります。仮想化されるのは、ハードウェアだけでなくコンピュータ自身でも行われています。

OSやデバイスドライバーなどでハードウェアの違いを仮想化して、仮想化したドライブ上で動作するアプリケーションに対して共通のプラットフォームを提供します。共通のプラットフォームに保存したファイルやデータは、インターネット環境があれば、どのデバイスからも確認することができます。

仮想技術があれば、ファイルや情報なども保管することができるので物理的な空間を有効的に活用することができます。

代表的な仮想化技術は？

代表的な仮想技術は、サーバーやストレージ、ネットワーク、デスクトップの仮想化が挙げられます。

それぞれどういった技術なのかを詳しく紹介していきます。

サーバーの仮想化

1台の物理サーバー上で複数の仮想的なサーバーを作成し稼働させることで、複数のユーザーが使用することができます。複数の物理サーバーを仮想的に統合して使用することもできます。仮想敵に統合することで、処理能力の高いサーバーとして使用することができます。

ストレージの仮想化

複数台のストレージを仮想的に統合し大容量のストレージとして使用することや、大容量のストレージを仮想的に分割して使用することができます。仮想技術を使用することで、ストレージの一括管理ができるので、管理にかかる労力や工数の削減が可能です。

ネットワークの仮想化

ネットワーク構成上に異なる仮想ネットワークの構成や仮想的な専用回線を構築することができます。ネットワーク機器も仮想的に分割や統合をすることができます。仮想的に分割するときには、ユーザーやサーバー単位でネットワークを分割することができ、アクセス制御の設定変更なども可能です。

デスクトップの仮想化

ユーザーがPCにログインしたときに設定されるデスクトップ環境も仮想化することが可能です。サーバー上にデスクトップ環境が構築されるのでセキュリティ管理なども一括で管理することができます。また、ログイン情報が同じであればデータを共有することも可能です。

仮想化の目的は何ですか？

仮想化の目的はいくつもあります。その中でも代表的な目的は使用していないリソースの有効活用と可搬性です。リソースの有効活用と可搬性について説明します。

リソースの有効活用

ハードウェアが進歩することで、高性能な製品も増えてきています。例えば、PCでは、CPUという計算や演算処理を行う部品の性能が高くなっていたり、データを記憶するメモリやストレージの容量が大きくなったりしています。ですが、普段使用していると性能や容量を十分に使用することはあまりありません。

その使用していないリソースの有効活用するために仮想化技術を用いることができます。リソースを仮想的に分割することで能力を持て余さずに使用することができるだけでなく、バックグラウンドでも動かすことができるので、工数も削減することができます。

可搬性

仮想マシンを作成することでバックアップ作成や他の端末や機器からログインした際にアクセスしやすくなります。一般的な物理マシンでは、バックアップを作成するために外部の記憶媒体にデータを保存しなければなりません。

仮想マシンの場合、仮想のストレージにファイルやデータを保存するだけで簡単にバックアップを作成することができます。ホストから共有されるストレージにファイルを保存しておけば、同じサーバーであれば別の仮想ホスト上でも同様に使用することができます。

仮想化技術とクラウドの違いは何ですか？

仮想化技術とは、ハードウェアやソフトウェアを効率よく利用するための技術全般を指します。クラウドは、仮想化技術の一部を利用したサービスです。クラウドの中にも複数のサービスがあります。

仮想化技術を導入する際には、専門的な知識や技術が必要となります。専門的な知識や技術があると会社やグループが必要なものを作成、導入することができ、仕事の効率性を高めることができます。

クラウドを利用して効率化を図ることもできますが、使用できる機能が限られています。初期費用も低く導入しやすいですが、セキュリティ面や運用費用が掛かるなどの問題もあります。

仮想化何をする？

仮想化を用いると、使用していないリソースの有効活用や物理的な空間をコンパクトにすることができます。例えば、PCのデスクトップを仮想化すると、ハードウェア側にデータが残ることがなくなります。そうすることで、情報漏洩のリスクを下げるだけなくハードウェアのメモリの容量使用量を低くすることができます。また、アプリケーションの管理やOSなどのアップデート、ソフトの更新も一括で管理することができます。

仮想化のメリットとデメリットは？

仮想化のメリットは、使用していないリソースを有効活用できるので、工数削減や業務効率化などができる点です。サーバーなどを仮想的に分割して使用すると、コスト削減やソフトウェア管理の効率化、セキュリティ面の強化などができます。

一方、デメリットは専門的な知識や技術が必要な点です。仮想化環境の構築や維持をしなければなりません。また、障害が発生した場合には、原因究明や対処、対策が必要となります。外部に委託するのであれば、ルールや運用方法など事前に決める必要があります。

仮想化とコンテナ化の違いは何ですか？

コンテナ化とは、アプリケーションの実行環境を構築するため「コンテナ」を作成して、そのコンテナの中でアプリケーションを実行する技術です。仮想化では、アプリケーションを使用する際に仮想マシン上で実行されます。仮想マシンを必要とするため、仮想化の方が仮想メモリの使用量やメンテナンス工数が大きくなります。

一方で、コンテナ化は、仮想マシンごとに独自のOSが搭載されているため、サーバーへの負荷が大きくなります。また、複数のコンテナが特定のOS上で動くため、セキュリティ面でのリスクが高くなります。

仮想サーバー何ができる？

仮想サーバーは、物理サーバーを複数のユーザーで利用することができるので、リソースを有効的に活用することができます。また、新しいOSやミドルウェア、別のシステム環境を試して見たい場合には、物理サーバーを新設や増設することなく利用することができます。複数のサーバーを仮想的に統合させ強力な仮想サーバーとして使用することもできます。

仮想化基盤とは何ですか？

仮想化基盤とは、仮想化技術を活用することで様々な要件に応じてコンピュータのリソースを柔軟に割り振ることができるインフラシステムや技術のことです。例えば、AIや機械学習などで膨大な量のデータを必要とするものを利用しようとしたとき、従来の考え方では、全ての部品や大容量のストレージなどを用意する必要があります。

仮想マシンを使用することでその大部分を簡略化することができます。利用したい仮想マシンや仮想ストレージなどを考える工程や考え方を仮想化基盤と呼びます。

仮想化をすることによるメリットは？

仮想化のメリットは、リソースや物理的な空間の有効活用とコスト削減、効率化です。サーバーやストレージなどを仮想化して分割することで、普段使用していないリソースを活用することができます。仮想化していない場合、複数のサーバーを利用する際に複数の物理サーバーが必要となります。仮想化することで、1台の物理サーバーで複数の仮想サーバーを構築することができます。

物理サーバーを減らすことができるので、省スペースやコスト削減につながります。アプリなどの更新やOSのアップデート、セキュリティも一括管理することができるので、管理にかかる工数も削減できます。