サーバ仮想化の概要

サーバ仮想化技術について

サーバ仮想化の背景

従来の物理サーバ（一つのサーバが一つのアプリケーションを担当）

• リソースを動的に変更することが出来ない
• 諸々のコストが高い（ハードウェアの購入費、電力、スペース）

サーバ仮想化技術を利用すると

• 複数の仮想マシン（VM）を単一の物理サーバ上で実行することで利用効率が向上
  → リソースを動的に変更することで効率的な利用が可能に！
• VMは作成や削除が簡単にできる
  

サーバ仮想化技術の種類

ホストOS型（ハイパーバイザ ホストOS）

物理サーバ上にホストOSがあり、その上に仮想化ソフトウェア（ハイパーバイザー）がインストールされる。VMはこの仮想化ソフトウェア上で起動する

• 例：VMWare Workstation, Oracle VirtualBox
• メリット
  • 導入や設定、管理が比較的容易
• デメリット
  • 仮想サーバOSでアプリケーションを使用する場合、常に物理サーバOSを経由しなければならず、オーバヘッド（負荷）が大きくなり、スピードが上がりにくい

ハイパーバイザ型（ハイパーバイザ ベアメタル）

ハイパーバイザ型仮想化とは、物理サーバ（ハードウェア）上で直接動作するハイパーバイザーを利用して、複数の仮想マシンを実行するタイプの仮想化技術である。ベアメタルハイパーバイザーとも呼ばれる。

• 物理サーバ上に直接インストールされるハイパーバイザがあり、その上に複数の仮想マシンが動作する
• 例：VMWare ESXI, Microsoft Hyper-V, KVM
• メリット
  • 高いパフォーマンス、オーバーヘッドが少ない（ホストOSがないのでOSを複数経由する必要がない）
• デメリット
  • ハードウェアとの互換性がないため、新しく専用の物理サーバを購入する必要があり、コストが高い

コンテナ型

コンテナ型仮想化とは、ホストオペレーティングシステムのカーネルを共有しながら、独立したユーザー空間でアプリケーションを実行するタイプの仮想化技術である。

• 物理サーバ上にホストOSがあり、その上にコンテナランタイム（例: Docker）が動作し、各コンテナはホストOSのカーネルを共有する。
• 見かけは、ゲストOSがあるように見える
• OSを載せるのではなくコンテナを載せるため軽量で済む
• 例：Docker, Kubernetes
• メリット
  • 軽量で起動が非常に速い
  • リソースのオーバヘッドが少ない
    ※ ホスト型は各VMがそれぞれ独自のカーネルを持つ
  • アプリケーションの移植性が高い
• デメリット
  • ホストOSのカーネルを共有するため、セキュリティ上のリスクがある
  • ホストOSと異なるカーネルを持つOSを実行できない

💡 クラウドはこれら仮想化したサーバをインターネットを用いて提供している！