サーバー仮想化
サーバー仮想化とは

サーバー仮想化とは、サーバーソフトウェアをゲスト/ホスト単位でハードウェアから抽象化することにより、1つの物理デバイス上で複数の仮想サーバーを実行できるようにすることです。サーバー仮想化は、クラウドコンピューティングとハイブリッドクラウドの基盤となります。

サーバー仮想化アーキテクトが長期戦略について議論しています。
  • サーバー仮想化の仕組み
  • サーバー仮想化のメリット
  • サーバー仮想化の欠点
  • サーバー仮想化の種類
  • HPEサーバーの仮想化ソリューション
サーバー仮想化の仕組み

サーバー仮想化の仕組み

サーバー仮想化により、1台の物理サーバー上で異なるオペレーティングシステムとアプリケーションを動作させることができます。仕組みを簡単に説明すると次のようになります。

  • ハイパーバイザー: ハイパーバイザーは、サーバーの仮想化を実現するソフトウェア層です。サーバーのハードウェアを仮想コンピューターから分離し、サーバーコア、メモリ、ストレージ、ネットワークを仮想マシンに割り当てます。
  • 仮想マシン (VM): 仮想マシンは実際のコンピューターのソフトウェアシミュレーションです。オペレーティング システムとアプリケーションは、他のVMと同じ物理サーバー上で個別に動作します。各VMは、物理サーバーのようにハイパーバイザーの仮想化されたハードウェアリソースを使用します。
  • リソースの割り当て: ハイパーバイザーは物理リソースを各VMに動的に配布します。あるVMがより多くのCPUを必要とし、別のVMがより多くのRAMを必要とする場合、ハイパーバイザーはリソースの割り当てを調整できます。
  • 分離: 仮想マシンは分離されているため、1つの仮想マシンがクラッシュしたり、問題が発生したりしても、他の仮想マシンには影響しません。ハイパーバイザーはVMの接続を維持し、VMの独立性を確保します。
  • ハードウェア使用率: サーバー仮想化により、サーバーのハードウェアが最適化されます。仮想マシンは、同じハードウェア上で複数のオペレーティングシステムとアプリケーションを実行できるため、リソースの使用が最適化され、実際のサーバーの必要性が減少します。

サーバー仮想化は、実際のハードウェアを抽象化し、単一のサーバー上で多数の仮想環境を可能にすることで、ITインフラストラクチャの柔軟性、拡張性、効率性を向上させます。

サーバー仮想化のメリット

サーバー仮想化の利点

ビジネス向けのサーバー仮想化のメリット:

  • コスト削減: 複数の仮想サーバーを少数の物理サーバーに統合すると、ハードウェア、電力、冷却、データセンターのスペースにかかるコストが削減されます。仮想化によりハードウェアの使用が最適化され、物理サーバーの必要性が減少します。
  • 効率性の向上: 仮想化により、CPU、メモリ、ストレージ、ネットワーク帯域幅が必要に応じて仮想マシンに割り当て、リソース使用率が向上します。この柔軟性により、リソースの無駄が防止され、需要に基づいたスケーリングが可能になります。
  • 高い柔軟性と拡張性: 仮想化環境は柔軟性と拡張性に優れています。仮想マシンを追加または削除し、リソース割り当てを微調整し、ワークロードの需要の変化に応じて追加のサーバーを迅速に展開します。この適応性によって、企業はビジネス要求に迅速に対応できます。
  • 強化された障害回復と事業継続性: 仮想化は、仮想コンピューターを、代替ハードウェアにバックアップ、複製、および復元できるファイルにカプセル化します。仮想化により、ダウンタイムを最小限に抑えながら、実際のサーバー間で仮想コンピューターをリアルタイムで移動することもできます。
  • IT管理: 仮想化環境は、物理サーバーよりもアクセスしやすく、集中化されています。仮想化管理ソリューションを使用すると、管理者はパフォーマンスを監視し、プロセスを自動化し、新しい仮想マシンを迅速に展開できます。集中管理によって管理コストが削減され、効率が向上します。
  • 分離とセキュリティ: 仮想化により仮想マシンが分離され、アプリケーションやワークロードが他のマシンに影響を与えることが防止されます。仮想化環境は、ハイパーバイザーレベルのファイアウォール、侵入検知システム、暗号化によって保護できます。
  • テストと開発: 仮想化により、開発者は実稼働システムに似た分離されたテスト環境を簡単に作成できるため、新しいアプリやサービスの市場投入までの時間を短縮できます。
  • レガシーアプリケーションのサポート: 仮想マシンを使用すると、企業は最新のテクノロジーでレガシーアプリを実行できます。企業は、古いハードウェアを保守することなく、レガシーアプリケーションのライフサイクルを延長できます。

サーバー仮想化は、コスト削減、効率性、柔軟性、耐障害性、管理の簡素化のため、現在のITインフラストラクチャにとって不可欠です。

サーバー仮想化の欠点

サーバー仮想化のデメリット

サーバー仮想化にはいくつかの利点がありますが、欠点もあります。

  • 諸経費: ハイパーバイザー層のため、仮想化されたワークロードのパフォーマンスは実際のハードウェアよりも低下する可能性があります。最新のハイパーバイザーは効率的ですが、CPUまたはI/O要件の高いアプリケーションは影響を受ける可能性があります。
  • リソースの競合: 仮想マシンは、CPU、メモリ、ストレージ、ネットワーク帯域幅を共有します。VM間で管理されていないリソースの競合が発生すると、パフォーマンスが低下したり、予期しない動作が発生したりする可能性があります。競合を防ぐために、管理者はリソースを慎重に分割して管理する必要があります。
  • 単一障害点: 仮想化は、耐障害性と障害回復のメリットがあるにもかかわらず、単一障害点、つまりハイパーバイザーを生み出します。ハイパーバイザーの障害は、そのホスト上のすべての仮想マシンに影響を及ぼす可能性があります。高可用性と冗長性によって、このリスクを軽減できますが、重要なワークロードを考慮する必要があります。
  • 複雑性: 仮想マシンとホストの数が増えると、仮想化システムの管理は難しくなります。管理者は、仮想化テクノロジーと、仮想インフラストラクチャを監視、展開、トラブルシューティングする方法を理解する必要があります。仮想マシン間の相互依存性と互換性に関する懸念により、複雑さが高まる可能性があります。
  • ライセンス: 仮想化ソフトウェアと管理ツールはライセンス料が高くなる場合がありますが、ハードウェアと運用のコストを節約できます。仮想化設定では、仮想CPUまたは仮想マシンの数に応じてソフトウェアライセンス料金が高まる可能性があります。
  • セキュリティリスク: ハイパーバイザー層の脆弱性と仮想マシンの分離の脅威は、仮想化における新たなセキュリティ上の懸念事項です。ハッキングされたハイパーバイザーは、多くの仮想マシンへの不要なアクセスを提供する可能性があります。管理者は、ネットワークのセグメンテーション、暗号化、パッチ適用を使用して、これらのリスクを軽減する必要があります。
  • パフォーマンスチューニングの課題: 特殊なニーズを持つ、レイテンシに敏感なアプリケーションやワークロードでは、仮想化されたパフォーマンスのチューニングが困難になる可能性があります。パフォーマンスを最適化するには、管理者は仮想マシンの設定、リソースの割り当て、CPU固定やストレージ階層化などの高度な機能を変更する必要があります。
  • ベンダーロックイン: 単一の仮想化プラットフォームを採用すると、他の代替プラットフォームへの移行が困難になる可能性があります。企業は仮想化戦略の長期的な影響を評価し、相互運用性と移植性を考慮する必要があります。

これらの欠点にもかかわらず、サーバー仮想化は、リソース効率、柔軟性、およびIT運用を向上させる強力で広く使用されているテクノロジーです。計画、実装、管理によってこれらの問題の多くを解決し、仮想化のメリットを最大限に高めることができます。

サーバー仮想化の種類

サーバー仮想化の種類

完全仮想化

サーバー仮想化で最も一般的な形態である完全仮想化とは、指定されたハイパーバイザーが物理サーバーと直接連携し、そのリソースを監視、抽象化して、関連付けられた仮想マシンに必要に応じてリソースを分配することを指します。完全仮想化では、各VMは他のVMから分離され、各VMは独自のオペレーティングシステム (OS) を実行します。

準仮想化

準仮想化は、サーバー仮想化のもう一つの形態で、その構成要素は完全仮想化と似ています。この2種類の主な違いは、各VMで他のVMや各VMのOSが使用しているリソースの量を認識できることにあり、より効率的に連携できるようになります。

OSレベルの仮想化

OSレベルの仮想化では、ハイパーバイザーを介してではなく、物理サーバーのOS内で仮想化が行われます。このため、VMでは物理サーバーと同じOSを実行する必要がありますが、互いに個別に機能する点は他の仮想化の形態と同様です。

HPEサーバーの仮想化ソリューション

HPEサーバーの仮想化ソリューション

HPEは、あらゆる規模の企業がITインフラストラクチャを最適化し、効率を向上できるように設計された包括的な仮想化ソリューションスイートを提供しています。これらのソリューションは、オンプレミスでもクラウドでも、ハイブリッドIT環境全体で仮想マシン (VM) を管理およびプロビジョニングするためのツールとサービスを提供することで、サーバー仮想化に大きく貢献します。

HPE VM Essentials Softwareは、実績のあるKVMハイパーバイザーをベースにした、エンタープライズグレードのサポートされた新しいハイパーバイザーを導入しており、高可用性、ライブマイグレーション、統合データ保護などのエンタープライズグレードの機能も備えています。HPE VM Essentialsは、VMwareとHPE VM Essentialsハイパーバイザークラスターの両方を管理するための単一のインターフェイスを提供することで、簡素化された仮想化管理を提供し、運用の複雑さを軽減します。さらに、HPE VM Essentialsにより、組織は既存のVMwareワークロードを管理しながら、HPE VM Essentialsハイパーバイザーに独自のペースで移行できるようになり、両方のプラットフォームで一貫したエクスペリエンスが保証されます。

HPE GreenLake for Private Cloud Business Editionは、オンプレミスまたはコロケーション施設に導入できる、アジャイルなセルフサービス型のプライベートクラウドソリューションを提供します。オンプレミスとパブリッククラウド全体のVM管理を簡素化し、一元的なビューと制御を提供します。HPEの最新のハイパーコンバージドインフラストラクチャを活用して、ワークロードに最適化されたプライベートクラウド環境を構築し、運用効率とスケーラビリティを向上させます。

HPE Private Cloud Enterpriseは、完全管理されたクラウドエクスペリエンスにより、複数世代のITインフラストラクチャを合理化し、最新化します。プライベート クラウド内のベアメタル、コンテナ、VMなどの複数環境をサポートし、組織に柔軟性と選択肢を提供します。HPEは、プライベートクラウド環境の日常的な運用を管理することで、企業がコア業務に集中できるようにし、シームレスで効率的なクラウドエクスペリエンスを保証します。

Morpheus: Morpheusは、すべての仮想化環境の制御を統合する統合管理プラットフォームを提供することで、サーバー仮想化を強化し、さまざまなツールを切り替える必要性を排除します。VMとリソースに標準化されたテンプレートとブループリントを使用することで、環境全体で一貫した管理を保証します。Morpheusは、作成から廃止まで、VMのライフサイクル全体を自動化し、手作業の労力を削減して、展開を迅速化します。ユーザーフレンドリーなポータルを通じてセルフサービスプロビジョニングを提供し、最適化のためにリソース使用率を可視化します。さらに、Morpheusは監視およびログ記録ツールと統合し、ガバナンスとコンプライアンスのためのセキュリティポリシーを適用し、クラウドプラットフォームやCI/CDパイプラインなどのさまざまなシステムと統合し、VMの移行と転換を支援します。これにより、運用が合理化され、効率的、効果的、かつ安全なインフラストラクチャ管理が保証されます。

関連トピック

仮想マシン

仮想化

仮想化管理