• サーバー仮想化は、1 台の物理サーバー上で複数の仮想サーバーを稼働させ、リソース使用率を最大化しコストを削減します。
  • サーバー仮想化の主な種類には、完全仮想化、準仮想化、OS レベル仮想化があります。

サーバー仮想化とは？

サーバー仮想化は、1 台の物理サーバー上で複数の仮想サーバーをホストできる技術です。各仮想サーバーは、あたかも独立した物理サーバーであるかのように動作します。このプロセスは、ハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェアを用いて実現され、ハイパーバイザーが物理サーバーのリソース（CPU、メモリ、ストレージなど）を分割し、仮想マシン（VM）と呼ばれる分離された環境に割り当てます。各 VM は、他の VM から独立して、自身の OS とアプリケーションを実行できます。

1. ハイパーバイザーの役割：ハイパーバイザーは、物理ハードウェアと仮想サーバーの間の橋渡し役として機能し、リソース割り当てを管理し、各 VM が互いに干渉せずに効率的に動作することを保証します。ハイパーバイザーには 2 種類あります：タイプ 1 ハイパーバイザー（ベアメタルハイパーバイザー）は、ハードウェア上で直接動作します。タイプ 2 ハイパーバイザー（ホスト型ハイパーバイザー）は、ホスト OS の上で動作します。

2. リソースの最適化：1 台の物理サーバー上に複数の VM を作成することで、組織はハードウェアの使用率を最適化できます。十分に活用されていない複数のサーバーを持つ代わりに、1 台のサーバーの能力を最大限に引き出し、リソース使用率を向上させ、ハードウェアコストを削減できます。

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サーバー仮想化の種類

サーバー仮想化には主に 3 つの種類があります：完全仮想化、準仮想化、OS レベル仮想化です。これらの種類の主な違いは、各仮想マシン（VM）の他の VM からの分離度合いと、ホストサーバーとのやり取りにあります。

1. 完全仮想化：この種類のサーバー仮想化は、互いに完全に分離された複数の VM を作成します。各 VM は独立して動作し、ホストサーバー上の他の VM を認識しません。ハイパーバイザー（ベアメタルハイパーバイザー）は物理ハードウェアに直接インストールされ、ハードウェアと各 VM の間の層として機能し、各 VM は独自の OS を持ちます。この構成では高い分離性とセキュリティが確保されますが、ハイパーバイザーのリソース要件により、パフォーマンスが低下することがあります。

2. 準仮想化：完全仮想化とは異なり、準仮想化では VM が互いの存在を部分的に認識し、ネットワークを通じて連携できます。この種類の仮想化では、VM 自体がリソース割り当て管理を支援するため、ハイパーバイザーの負荷が軽減されます。準仮想化では、ホストサーバーがハイパーコール命令を通じてハイパーバイザーと連携する OS を備えている必要があります。この構成は、初期のベアメタルハイパーバイザーのパフォーマンス問題を解決するために開発されましたが、現在では最新のサーバーが完全仮想化のサポートを向上させたため、あまり一般的ではありません。

3. OS レベル仮想化：ホスト型仮想化とも呼ばれ、従来のハイパーバイザーを必要としません。代わりに、ホストサーバーの OS が仮想化タスクを管理します。すべての VM はホストと同じ OS を使用し、共通のバイナリとライブラリを共有する必要があります。OS レベル仮想化は、より少ないリソースで 1 台のサーバー上に多数の VM をサポートできるため、効率的な選択肢です。しかし、重大な欠点として、単一障害点が生じます。ホスト OS が故障したり侵害されたりすると、すべての VM が影響を受け、広範囲なダウンタイムにつながる可能性があります。