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VMwareからKVMに移行する人のための機能比較 Vol.10 総まとめ ― VMwareとKVMの違いと移行時の考慮点を体系的に整理

Hideaki Nakajima/中嶋 秀成
に公開
VMware
仮想化
RHEL
脱vmware
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1.背景と目的

VMwareがBroadcomに買収されたことを契機に、仮想化基盤の見直しを検討するケースが増えています。
ライセンス体系やコスト構造の変化は、単なる価格の問題にとどまらず、
今後どの仮想化基盤を選択すべきかという中長期的な計画にも影響を与えています。

本シリーズ「VMwareからKVMに移行する人のための機能比較」では、
こうした背景を踏まえ、VMware vSphere と Red Hat KVM をアーキテクチャの観点から整理してきました。
CPU、メモリ、ディスク、ネットワークといったリソース仮想化の内部構造に加え、
セキュリティ、ホストクラスタ、ゲストクラスタ、さらには品質評価という観点まで、個別テーマごとに比較を行ってきました。

各記事では、それぞれの機能差や設計思想の違いを掘り下げてきましたが、シリーズが進むにつれて扱う内容も広範にわたってきました。
そのため、全体像を改めて整理しておきたいと感じる場面や、
どの記事から読めばよいか迷われる場面もあるかもしれません。
また、これからVMwareからKVMへの移行を検討する場合には、個別テーマを順に追う前に、まず全体像を把握しておきたいと考えることもあるのではないでしょうか。

本記事（Vol.10）では、これまでのVol.1〜Vol.9の内容を総括し、VMwareとKVMの違いと移行時の考慮点を体系的に整理します。
単なるリンク集ではなく、シリーズ全体を俯瞰しながら、「何が違いの本質なのか」「移行にあたって何を設計事項として明示化すべきなのか」という観点で再構成します。

本記事が、これから移行を検討する方にとっての入口となるとともに、既に各記事を読まれた方にとっても理解を再整理する機会となれば幸いです。

2. Vol.1〜Vol.9の概要と位置づけ

本シリーズで扱ってきた各テーマの概要を、位置づけとともに整理します。
詳細については、各記事をご参照ください。

2.1 仮想化基盤の基本構造

■ Vol.1 アーキテクチャ編
　VMware vSphere と Red Hat KVM の基本構造の違いを整理しました。
　vSphereでは仮想マシンを動作させる機能がVMkernelに統合されています。
　一方、KVMではKVM（カーネルモジュール）とQEMU（ユーザー空間プロセス）が連携して仮想マシンを実行します。
　この構成上の違いが、性能設計や可用性設計に影響する点を示しました。

2.2 リソース仮想化の内部構造

■ Vol.2 CPU編
　CPU仮想化の内部構造を比較しました。
　vSphereではRelaxed Co-SchedulingやNUMA最適化が実装されています。
　一方、KVMではQEMUのvCPUスレッドがLinuxスケジューラによって制御されます。
　vCPU設計やオーバーコミット方針に違いが生じる点を整理しました。

■ Vol.3 メモリ編
　メモリ仮想化およびオーバーコミットの仕組みを比較しました。
　VMwareはTPS、バルーニング、圧縮、ホストスワップを段階的に制御します。
　KVMではKSM、virtio-balloon、zswap、ホストスワップなどLinux機能を組み合わせて実現します。
　制御単位や設定方法に違いがあることを示しました。

■ Vol.4 ディスク編
　ディスクI/Oのアーキテクチャと最適化手法を整理しました。
　VMwareではVMkernelがI/Oを処理し、Storage I/O Controlなどの機能を提供します。
　KVMではvirtio-blk / virtio-scsi、マルチキュー、IOThreadなどの設定によって性能を調整します。
　構成選択が性能に影響する点を解説しました。

■ Vol.5 ネットワーク編
　仮想ネットワークの実装構造を比較しました。
　VMwareでは仮想スイッチ（VSS）がネットワーク機能を提供します。
　KVMではLinux bridgeを中心に標準機能を組み合わせて構成します。
　小規模構成を前提に機能対応関係を整理しました。

2.3 セキュリティと可用性

■ Vol.6 セキュリティ編
　セキュリティを「信頼性」と「分離性」の観点から比較しました。
　VMwareではハイパーバイザーおよび管理機能にセキュリティ機能が組み込まれています。
　KVMではSELinuxやseccompなどLinuxの仕組みを活用して実現します。
　実現レイヤーの違いを整理しました。

■ Vol.7 ホストクラスタ（HA）編
　ホスト障害時に仮想マシンを再起動する仕組みを比較しました。
　vSphereではFDMを中心としたvSphere HAが標準機能として提供されます。
　KVMではクラスタソフトを導入し、libvirtを介して仮想マシンを制御します。
　障害検知やフェンシングの設計が明示的に必要となる点を示しました。

■ Vol.8 ゲストクラスタ編
　仮想マシン内部で可用性を実現するゲストクラスタを比較しました。
　基本動作はハイパーバイザー非依存ですが、共有ディスク方式やSGIOなどはサポート条件の確認が必要です。
　「動作するか」だけでなく「正式サポートされているか」が重要である点を整理しました。

2.4 品質・安定性の観点

■ Vol.9 仮想化基盤の品質はバグ件数で測れるのか？
　リリースノートをもとに仮想化関連バグを分類し、商用サービス影響の観点で比較しました。
　単純な件数比較では品質を評価できないことを示し、設計や可用性構成を含めた総合的判断の重要性を示しました。

3. シリーズ全体を通して見えてきたこと

本シリーズでは、CPU、メモリ、ディスク、ネットワーク、セキュリティ、可用性、品質といった個別テーマごとに、VMware vSphere と Red Hat KVM の違いを整理してきました。
各記事では機能や実装の差異を扱いましたが、シリーズ全体を通して見えてくるのは、個々の機能差以上に「構造の違い」が影響しているという点です。

ここで、Vol.1で整理した両者のアーキテクチャを改めて確認します。

VMware vSphere のアーキテクチャ

Red Hat KVM のアーキテクチャ

Vol.1で示した通り、VMware vSphere では仮想マシンを動作させる機能が VMkernel に統合されています。
一方、Red Hat KVM では、KVM（カーネルモジュール）と QEMU（ユーザー空間プロセス）、さらに libvirt などのコンポーネントが連携することで仮想化基盤が構成されています。

この構造上の違いは、各テーマにおいて次のような形で現れていました。

  • CPU やメモリの制御においては、VMware では仮想化専用基盤として最適化された制御が行われるのに対し、KVM では Linux カーネルの仕組みを前提とした設計となります。

  • ディスクやネットワークでは、VMware が機能をまとめて提供するのに対し、KVM では複数の機能や設定を組み合わせて構成します。

  • 可用性やセキュリティにおいても、VMware では製品機能として提供されるのに対し、KVM ではクラスタソフトや Linux 標準機能を組み合わせる形となります。

つまり、両者の違いは単純な「機能の有無」というよりも、どのレイヤーがどの責任を担うのかという設計思想の違いにあると整理できます。

VMware 環境では、仮想化基盤に多くの機能が組み込まれているため、機能の有効化や設定を通じて利用できる領域が広いと言えます。
一方、KVM 環境では、ホスト OS や周辺コンポーネントの仕組みを理解したうえで構成を設計する必要がありますが、その分、構成の自由度が高いという側面もあります。

このことから、VMware から KVM への移行は、単に製品を置き換える作業ではなく、これまで仮想化基盤側に委ねていた設計事項を、どこまで明示化し、どのように構成として再設計するかという取り組みであると整理できます。

また、Vol.9 で触れた品質の観点からも、製品単体の評価だけでなく、可用性設計や運用設計を含めた全体構成として評価することの重要性が確認されました。

本シリーズを通じて見えてきたのは、VMware と KVM の優劣を単純に比較することではなく、両者の構造と責任分担の違いを理解したうえで、該当システムの要件に照らして検討していくことの重要性です。

4. VMwareからKVMに移行する際の主な考慮点

前章で整理した構造的な違いを踏まえ、移行時に実務上検討すべき主な考慮点を整理します。
主な考慮点は、次のように整理できます。

（1）アーキテクチャの違いを前提とした設計整理

VMwareでは仮想化基盤に多くの機能が組み込まれており、利用者はその枠組みの中で設定を行います。
一方、KVMではKVM・QEMU・libvirtやLinux標準機能を組み合わせて構成するため、どのレイヤーで何を担保するのかを明確にする必要があります。

移行にあたっては、

  • どの機能が製品機能として提供されていたのか
  • それをKVMではどのコンポーネントで実現するのか
    を整理することが出発点となります。

（2）性能設計の明示化と検証

CPUやメモリ、ディスク、ネットワークの各テーマで見てきた通り、KVMでは構成やチューニングの選択が性能に影響します。

例えば、

  • CPU・メモリの割当方針
  • オーバーコミットの有無
  • virtioデバイスの選択やマルチキュー設定
  • IOThreadの活用

といった項目は、設計時に明示的に検討することが望まれます。

VMware環境で問題が顕在化していなかった場合でも、移行後の構成次第では挙動が変わる可能性があるため、必要に応じて事前検証（PoC）を行うことも選択肢となります。

（3）可用性設計の整合性確認

ホストクラスタおよびゲストクラスタの構成については、移行後も同等の可用性水準を確保できるかを整理します。

  • ホスト障害時の再起動方式
  • フェンシングや排他制御の実装方法
  • ゲストクラスタのサポート条件

特に、これまでvSphere HAに依存していた構成については、KVM環境でどのコンポーネントが同等の役割を担うのかを整理する必要があります。

（4）セキュリティおよび運用設計の確認

セキュリティ機能についても、機能の有無だけでなく、どのレイヤーで実現されているかを理解することが重要です。

  • Secure BootやTPMの利用方法
  • 仮想マシンの分離性の担保方法
  • アクセス制御やロール管理の設計

などについて、既存環境と同等の水準をどのように確保するかを整理します。

（5）サポート範囲と制約事項の確認

技術的に動作する構成であっても、正式サポートの有無は別途確認が必要です。

  • クラスタソフトの公式ドキュメントで、KVM が対応仮想化基盤として明示されているか
  • 利用予定の RHEL バージョンで正式サポートされているか
  • 排他制御方式（SCSI-3 PR、SGIO など）が仮想化環境でサポートされているか

設計段階でサポート条件を整理しておくことは、移行後のリスク低減につながります。

以上を踏まえると、VMwareからKVMへの移行は、単なるハイパーバイザーの置き換えというよりも、仮想化基盤全体の構成と責任分担を再整理する取り組みとして捉えることができると言えます。

5. まとめ

本記事では、Vol.1〜Vol.9で扱ってきた内容を総括し、VMware vSphere と Red Hat KVM の違いを体系的に整理しました。

CPU、メモリ、ディスク、ネットワークといったリソース仮想化の内部構造に加え、セキュリティ、可用性、品質といった観点まで比較を重ねてきましたが、シリーズ全体を通して見えてきたのは、個別機能の差異そのものよりも、仮想化基盤の構造や責任分担の違いが各所に影響しているという点でした。

VMware では、仮想化基盤に多くの機能が組み込まれ、製品としてまとまった形で提供されています。
一方、KVM では、Linux カーネルや周辺コンポーネントを組み合わせることで、同等の機能を構成として実現します。

そのため、VMware から KVM への移行は、単なるハイパーバイザーの置き換えではなく、これまで基盤側に委ねていた設計事項をどのレイヤーで担保するのかを整理し直すプロセスでもあります。
性能設計、可用性構成、セキュリティ設定、サポート条件の確認といった観点を横断的に整理することが、移行検討の前提となります。

本シリーズは、VMware と KVM の優劣を結論づけることを目的としたものではありません。
それぞれの特徴を理解し、自組織の要件や運用体制に照らして検討するための材料を整理することを目的としてきました。

仮想化基盤の選択は、コストや機能だけでなく、設計方針や運用体制とも密接に関わります。
本シリーズが、VMware から KVM への移行を含め、仮想化基盤の見直しを検討する際の参考となれば幸いです。

なお、本シリーズはVol.10で一区切りとなりますが、新たな検証結果や検討テーマが生じた場合には、続編として取り上げることも検討しています。

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本シリーズ「VMwareからKVMに移行する人のための機能比較」の各回はこちらからご覧いただけます。

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