27歳で新たにIT業界に挑戦した株式会社HESの川添です。
以前の記事では「ストレージの仮想化」について書きました。
今回は「サーバの仮想化」について書いていこうと思います。
仮想サーバとは？
仮想サーバとは、物理的な1台のサーバマシン上で、仮想化技術により稼働する仮想的なサーバのことを指します。仮想化には専用のソフトウェアを物理サーバにインストールし、通常はその上で複数の仮想サーバが稼働しています。複数に分けた仮想サーバごとに別のOSやソフトウェアをインストールして、別の環境として利用できる点が大きな特長です。1)
出典:1) 東海コミュニケーションズ. “【資料】仮想化とは？基本的な仕組みや種類を解説” 東海コミュニケーションズ公式サイト, https://www.cloudsolution.tokai-com.co.jp/white-paper/2021/0419-230.html, （参照2025-01-28）
仮想サーバについて上記のように記載されていましたが、ストレージの仮想化の仕組みをなんとなく理解ができたことによって上記の記載内容についてはある程度理解できておりました。
ただ、個人的に思うのは「仮想化」について、ストレージの時も思いましたが、実際に物理的に存在しないものをつくりあげて利用できるようにするなんて、「好き放題で、なんでもあり」だなと思っております。
仮想サーバの仕組み
仮想サーバの仕組みについて調べたいと思います。
仮想サーバは「ハイパーバイザー」と呼ばれるソフトウェアを用いて、物理サーバ上で複数の仮想マシン（VM: Virtual Machine）を動作させるのは知っておりました。
ただ、調べていく中でサーバの仮想化には大きく分けてあと２つ、他にも仮想化する手法があることがわかりました。
それぞれの手法についての記載されている内容に不明点があれば、さらに調べて理解できるようにしていきたいと思います。
出典:2)45°角. “ホスト型、ハイパバイザー型、コンテナ型の違い” 45°角公式サイト, https://45kaku.com/wp-content/uploads/2021/03/43-04_02_ホスト型、ハイパバイザ型、コンテナ型-1536x432.png,
1.ハイパーバイザー型
ハイパーバイザーと呼ばれる専用ソフトウェアをサーバーへ直接インストールし、ホストOSを経由せずにゲストOSやアプリケーションを動かす仕組みです。ハイパーバイザーを土台にして、ゲストOSを直接制御するため、ホストOS型よりも処理速度が出ます。
ただし、既存のハードウェアによっては、ハイパーバイザー型に対応していないケースがあります。3)
出典:3) NTTPC. “VPS（仮想専用サーバー）とは？メリット・デメリットやVPSとの違いを解説” NTTPC公式サイト, https://www.nttpc.co.jp/column/network/vps.html, （参照2025-01-28）
このハイパーバイザー型はベアメタル型とも言われています。
ホストOSの代わりに「ハイパーバイザー」と呼ばれる仮想化のためのソフトウェアをサーバーに直接インストールします。
ホストOSを介さないので処理が早いが、本来あるホストOSがないので仮想サーバを構築するのがホストOS型に比べて難易度が高いのかなと思いました。
2.ホストOS型
ホストOS型とは、WindowsやMacなどのホストOSに仮想化ソフトウェアをインストールし、LinuxなどのゲストOSを動かす仕組みです。
ソフトウェアを土台とするため、すでに使っているOSにアプリケーションを導入する感覚で、手軽にサーバーを仮想化できます。
しかし、仮想サーバーへのアクセスにホストOSを経由するため、複数のOSを運用すると処理速度が出にくくなります。4)
出典:4) NTTPC. “VPS（仮想専用サーバー）とは？メリット・デメリットやVPSとの違いを解説” NTTPC公式サイト, https://www.nttpc.co.jp/column/network/vps.html, （参照2025-01-28）
ホストOS：ハードウェアに直接インストールされたOS
ゲストOS：仮想マシン上にインストールされたOS
つまり、Windowsサーバ上に仮想マシンを作りだしLinuxをインストールすると、この場合、ホストOSはWindowsでゲストOSはLinuxになります。
3.コンテナ型
1つの物理マシンの1つのOS上にインストールしたコンテナ管理ソフトウェア（例：Docker）で
コンテナと呼ばれる他のユーザから独立したアプリケーションの実行環境を構築することにより
複数の独立したサーバのように機能させる技術。5)
出典:5) InfraExpert. “サーバ仮想化の基礎” InfraExpert公式サイト, https://www.infraexpert.com/study/virtual1.html, （参照2025-01-28）
ハイパーバイザー型やホストOS型は仮想化マシン（VM: Virtual Machine）の中にゲストOSをインストールしてアプリケーションを動かしているがコンテナ型は仮想マシンではなく、物理マシンのホストOS上にコンテナと呼ばれる環境を構築してアプリケーションを動かす事がわかりました。
まとめ
今回の仮想サーバについて調べていく中で仮想化する手法や型があり、どのような実装なのかをほとんどわかっていない状態から、ざっくりとそれぞれの構造について把握する事ができました。
型については用途・物理環境・それぞれのメリットデメリットを考慮した上でどの手法で構築した仮想サーバを選択するのか判断していくと思うのでもっとそれぞれの特徴について調べて、理解したいと思います。
次回の記事はそれぞれの型の特徴や比較をして理解を深めたいと思いますのでお楽しみに!
参考資料
今回のブログ記事作成にあたり、以下の資料を参考にしました：
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