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サーバー仮想化とは
サーバー仮想化が機能するしくみ
サーバー仮想化では、ハイパーバイザーを使用して、ホストサーバーで複数のゲストVMを実行できるようにします。各VMは完全なコンピューターのように機能し、ホストの処理能力、ストレージ、その他のリソースへのアクセス権を共有します。これは、ハイパーバイザーは、ホストのハードウェア上で直接実行することも、ホストのオペレーティングシステム内で実行することもできることを意味します。それぞれのゲストはハイパーバイザー内で実行されます。VMは、ゲストのオペレーティングシステムからは、ハイパーバイザーによって利用可能になるあらゆるシステムリソースを備えた物理コンピューターのように見えます。
ワークロードごとに専用サーバーを使用している組織では、ほとんどの場合、それらのサーバーの使用率は約20%となります。仮想化により、それぞれの専用サーバーの使用率を高めることが可能になります。
サーバー仮想化の3つのタイプ
サーバー仮想化には、主に次の3種類があります。完全レベル、準レベル、OSレベルの仮想化。これらの各オプションはハイパーバイザーを使用しますが、その方法は若干異なります。ハイパーバイザーとそれが機能するしくみの詳細については、Veeamのハイパーバイザー用語集ページをご覧ください。
完全仮想化
完全仮想化は、ハイパーバイザーを使用して、ホストコンピューターを、事前定義されたリソースを持つ複数のVMに分割します。その後、ハイパーバイザーはサーバーと通信して、リソースの使用状況を監視および管理します。完全仮想化の主な特徴として、ゲストマシンが動作するにあたってそれぞれ互いの存在を認識する必要がない点があります。
準仮想化
準仮想化は完全仮想化と似ていますが、VMがハイパーバイザー上でそれぞれを相互に認識する点が異なります。これにより、各VMが連携してリソースを共有できます。
OSレベルの仮想化
OSレベルの仮想化は、最も基本的なタイプの仮想化です。VMは、ハイパーバイザーに依存するのではなく、ホストのオペレーティングシステムで管理されます。全般的にこのソリューションの導入と保守は簡単ですが、それぞれのゲストが同じオペレーティングシステムを実行していなければならないという弱みもあります。
サーバー仮想化が必要な理由
サーバー仮想化は、組織が仮想サーバーを自由に展開できるようにすることで、ITのオーバーヘッドを大幅に削減し、スケーラビリティを向上させることができます。サーバー仮想化には、次を含む潜在的なメリットがいくつかあります。
- 物理サーバーの統合：監視と保守の必要がある、十分に活用されていない複数の物理サーバーを維持するのではなく、小規模なジョブを、複数のVMをそれぞれ実行する1つ以上のホストサーバーに統合できるようになりました。これにより、コロケーションのコストが削減されます。
- 冗長性のオプション： 仮想サーバーのバックアップのコピーを複数のマシンに保持できるようになりました。ハードウェアまたはネットワークが停止した場合、ユーザーは重要なVMを異なるホスト上で起動できます。
- スケーラビリティと柔軟性： ITチームは必要に応じて仮想サーバーを作成、実行、シャットダウンできるため、物理ハードウェアのセットアップに伴う費用や時間の遅延が生じることはありません。
- セキュリティ：VMは、サンドボックス環境でサービスやアプリケーションをテストする場合に役立ちます。
- 移行のしやすさ： 物理サーバーの再配置には、多大な時間投資が必要です。ただし、VMを再配置するには、そのVMを新しい場所のホスト・サーバーにコピーするだけでよいため、移行に伴うダウンタイムが短縮されます。
サーバー仮想化の一般的なユースケース
サーバー仮想化は、スケーラビリティと柔軟性の両方を必要とするエンタープライズ組織に適したオプションです。以下を提供します。
- 利用可能なハードウェアのフル活用：ユーザーは、リソース消費が比較的少ないサーバーをよりパワフルなハードウェアに統合できます。
- 開発環境とテスト環境の柔軟性： 開発者は、事前に定義された設定を使ってテスト環境用のVMをそれぞれ作成することで、開発者同士の共同作業を容易にすることができます。
- 複数のオペレーティングシステムのサポート： サーバー仮想化により、Linux、BSD、Windows、およびその他のオペレーティングシステムを同じハードウェア上で実行できます。
- 従来のソフトウェアに対するサポート機能：従来のソフトウェア（DOSや旧版のWindowsアプリケーションなど）に依存している組織は、これらのワークロードを、古いハードウェアを単に稼働させ続けるよりも効率的に、最新のハードウェア上のVMで実行できる可能性があります。
サーバー仮想化の代替策
サーバーの仮想化は便利なツールですが、全てのユースケースに適用できるわけではありません。コンピューティングの一部のタスクでは、完全なVMや、それに伴うオペレーティングシステムの追加コピーの実行に関連するオーバーヘッドは必要ありません。そのような場合は、Docker のような コンテナソリューションの方が適しているかもしれません。
コンテナーは、オペレーティング システムの仮想化を使用して、アプリケーションまたはマイクロサービスの分離されたバージョンを実行します。アプリケーションのコード、依存関係、およびアプリケーションに必要なランタイム ライブラリを保持します。コンテナはホストと同じ基本オペレーティングシステムに依存するという点で、VMよりも多くの制約があります。ただし、ホストOS上でアプリケーションを単に直接実行することに比べてセキュリティ上のメリットがあり、完全なVMよりも軽量なオプションとなります。
正しいサーバー仮想化ソフトウェアの選択
サーバー仮想化ソフトウェアを選択する際には、次のような点を考慮する必要があります。
- コスト削減の可能性：仮想化ソフトウェアのライセンスと保守にかかるコストと、ハードウェア使用率を高めることで削減されるコストを比較してください。
- 管理のしやすさ： ホストで実行されているVMの展開、管理、および監視はどの程度簡単にできますか？
- ハードウェアの互換性： ホステッド ハイパーバイザーは、通常、ほとんどの最新のハードウェアと互換性がありますが、ベア メタル ハイパーバイザーのサポートが限られている場合があります。ただし、使用する予定のハードウェアがそれらと互換性がある場合は、パフォーマンス上の利点がある可能性があります。
- サポートと成熟度：仮想化には多額の投資が必要であり、ソフトウェアプロバイダーの切り替えには時間とコストがかかります。提供されるサポートの内容とセキュリティ、長期的な互換性の更新の観点から、確信を持てるプロバイダーを選定しましょう。
- 継続的なコスト： 仮想化のコストは、プラットフォームの購入コストだけにとどまりません。VMとそこで実行されるソフトウェアの数に基づくソフトウェアライセンスのコスト、そしてプラットフォームを最新の状態に保つために社内のITチームが行っている作業を考慮することが重要です。
使用開始の方法
サーバーの仮想化を開始することを検討している場合は、まず、既存のハードウェアとリソース使用率のレベルを監査します。サーバーが十分に活用されておらず、統合によりメリットを得られると判断した場合は、仮想化ソリューションを選択する必要があります。人気の選択肢には次が含まれます。
ハイパーバイザーを選択したら、VMの管理を容易にするために他のツールが必要かどうかを検討します。たとえば、Proxmoxや Kimchi はKVMでよく使用されます。
さらに、VMの作成方法も検討します。1つのオプションは、Disk2VHDなどのツールを使用して既存のサーバーのクローンを作成し、ドライブ イメージを一般的な仮想ハード ディスク形式に変換することです。これらのツールを使用すると、手動でVMのセットアップを実行する場合と比較して、時間を大幅に節約できます。
VMを設定したらそれらをテストして、パフォーマンスが良好であり、完全なネットワーク接続が可能であることを確認します。問題が発生した場合は、設定を微調整して再度テストしてください。最後に、定期的なバックアップのスケジュールを設定して、貴社のプラットフォームに適したバックアップツールを選択することで、停止後の再稼働に備えてVMの現在の作業コピーを用意します。
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