仮想マシン (VM) 仮想マシン (VM) とは
仮想マシン（VM）とは、物理ホスト上で独立したインスタンスとして動作する、ソフトウェアで定義されたコンピューターです。物理ハードウェアと同じ機能を提供しますが、デジタルファイルとして存在します。VMを使用することで、アプリケーションやオペレーティングシステムを独立して実行し、コンピューティングリソースの柔軟性、拡張性、セキュリティを確保できます。
実行するもの：各VMは、完全なゲストオペレーティングシステムとそれに関連するアプリケーションをホストし、ホストの主要なOSから独立して動作します。
分離する仕組み：ソフトウェアで定義されたCPU、メモリ、ストレージなどの仮想ハードウェアを使用してリソースを分割し、環境間の干渉を防ぎます。
作成するもの：ハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェア層が、物理リソースを各仮想インスタンスに割り当てることでVMを作成・管理します。
利用する理由：組織は、ワークロードの分離とハードウェアの効率的な利用を実現するためにVMを導入します。これにより、1台のサーバー上で複数の異なる環境を実行できます。
読了時間所要：7分42秒 | 公開日：2026年7月27日
目次
仮想マシンのメリットとは
仮想マシンの使用により、ITインフラストラクチャ管理の多くの領域で次のようなメリットが得られます。
- スケーラビリティ: 仮想マシンは、需要に応じて処理リソースを拡大または縮小できるため、新しいハードウェアを必要とせずにVMを簡単に追加または削除できます。
- 移植性: VMはサーバーやデータセンター間で複製および移動できるため、ワークロードのバランス調整、障害回復、シームレスな転送が可能になります。
- 柔軟性: 仮想化は、単一の物理サーバー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し、リソースを効率的に使用してさまざまなワークロードに対応できるようにします。
- セキュリティ: VMは分離を通じてセキュリティを強化し、システム全体に広がるウイルス感染や侵害のリスクを軽減します。
- アジリティとスピード: 仮想化により、VMの迅速なプロビジョニングと展開が可能になり、新しいサーバーとアプリケーションのセットアップ時間が大幅に短縮され、イノベーションの迅速化とビジネスニーズへの対応が可能になります。
- ダウンタイムの短縮: 仮想化はライブマイグレーションと高可用性をサポートし、メンテナンスやハードウェア障害時のダウンタイムを最小限に抑え、継続的なサービスを保証します。
- コスト効率: 複数のVMをより少ない物理サーバーに統合することで、組織はハードウェアとエネルギーのコストを節約できると同時に、管理の合理化によって運用コストも削減できます。
仮想マシンはどのように動作するのか
仮想マシンは、ハイパーバイザーを使用して物理ハードウェアからコンピューティングリソースを抽象化することで動作します。この構成では、ホストOSがハイパーバイザーをサポートし、ハイパーバイザーがCPUとメモリをゲストOS用に分割します。これにより、それぞれの環境を分離し、安全に保つことができます。このモデルを導入することで、ハードウェアの利用効率を最大化できます。たとえば、1台のマシン上で、安全なデータベースとWebサーバーを別々のインスタンスとして実行できます。
仮想マシンにはどのような種類があるのか
システム仮想マシンは、完全仮想化とも呼ばれ、完全なオペレーティングシステム（OS）を実行する物理コンピューターをソフトウェアによってエミュレートしたものです。仮想化された一連のハードウェアコンポーネントを提供することで、ゲストOSがホストのハードウェアから独立して動作できるようにします。HPE ProLiant VM、HPE Morpheus Software、VMware ESXiを導入することで、レガシーアプリケーションを実行し、1台のサーバー上でワークロードを完全に分離できます。
プロセス仮想マシンは、単一のプログラムを独立したプロセスとして実行するために設計された、一時的な環境です。基盤となるハードウェアやOSの詳細を隠蔽することで、どのプラットフォーム上でもアプリケーションを同じように実行できます。Java仮想マシン（JVM）または.NET CLRを使用することで、コードを変更することなく、アプリケーションをクロスプラットフォームでシームレスに実行できます。
仮想マシンのライフサイクルとは
仮想マシン (VM) のライフサイクル
仮想マシン (VM) のライフサイクルとは、仮想インスタンスを最初に作成してから最終的に削除するまでの、エンドツーエンドの管理プロセスです。これは、ハードウェアの利用効率を最大化し、インフラストラクチャ全体で高いセキュリティを維持するための体系的なフレームワークです。このプロセスは通常、プロビジョニング、運用、メンテナンス、廃止の4つのフェーズに続いて行われます。この明確なモデルに従うことで、すべての仮想ワークロードで最適なパフォーマンスと可視性を確保しながら、リソースの無駄を防ぐことができます。
仮想マシンはどのようにプロビジョニングするのか
プロビジョニングは、VMのパラメーターを定義し、物理リソースを割り当ててインスタンスを作成する初期セットアップのフェーズです。この段階では、ゲストオペレーティングシステムをインストールする前に、特定の仮想CPU（vCPU）、RAM、ストレージを割り当てます。標準化されたテンプレートを使用して新しい環境を迅速に構築し、手動でのセットアップにかかる時間を短縮します。たとえば、HPE Ezmeral Data Fabricを使用してリソースの提供を自動化し、ステートフルアプリケーションのデプロイを効率化できます。
稼働中の仮想マシンはどのように管理するのか
管理は、デプロイされたVMのパフォーマンスを監視し、正常な状態を維持することに重点を置く運用フェーズです。これには、セキュリティパッチの適用、リソース割り当ての最適化、データ保護のためのスナップショットの取得などが含まれます。安定した稼働時間を確保するため、これらのタスクを自動化するツールを使用する必要があります。サービスレベル合意（SLA）に影響を及ぼす前に潜在的な問題をプロアクティブに特定できるよう、堅牢な監視ソリューションを導入します。たとえば、パッチ適用のスケジュールを自動化して、ゲストOSの脆弱性を解消できます。
仮想マシンはどのように廃止すべきか
廃止は、不要になったVMを制御された形で運用停止し、削除する最終フェーズです。これは、インスタンスをインベントリから削除し、割り当てられていたコンピューティングリソースとストレージリソースを回収して、VMスプロールを防ぐために不可欠なステップです。単にインスタンスをシャットダウンするだけでは、リソースの浪費を防ぐことはできません。インスタンスを削除する前に、重要なデータを安全にアーカイブしてください。廃止プロセスを自動化して、使用されていないVMが貴重なインフラストラクチャリソースを消費し続けないようにします。
HPEは仮想マシンソリューションでどのように支援できるのか
HPE Private Cloud PC3000は、ハイブリッド環境全体でのVM管理を簡素化するセルフサービス型のプライベートクラウドプラットフォームです。Alletra dHCIなどのHPE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、オンプレミス環境でも一貫したクラウドエクスペリエンスを提供します。このソリューションを導入することで、グローバルに展開する仮想マシンを単一のコンソールから管理できます。たとえば、グローバルダッシュボードを使用して、ワンクリックアップグレードを実行し、すべてのエッジおよびデータセンタークラスターの正常性を同時に監視できます。
HPE Morpheus Softwareは、VM、コンテナ、ベアメタル環境のセルフサービスプロビジョニングを提供する包括的なオーケストレーションプラットフォームです。高度なFinOpsツールとガバナンスポリシーを備え、プライベートクラウドとパブリッククラウド全体のコストとセキュリティを管理できます。このプラットフォームを導入することで、IT部門を社内向けのサービスプロバイダーへと変革できます。たとえば、90以上の統合機能を使用して、ハイブリッドクラウド環境におけるDNS、IPAM、バックアップツールなどに関連する複雑なワークフローを自動化できます。
HPE Virtualization Solutionsは、データセンターの効率を最適化するために設計された、ソフトウェアとハードウェアの包括的なスイートです。これらのソリューションでは、自動化された管理ツールを使用して、仮想ワークロードを高性能なHPE ProLiantサーバーおよびAlletraストレージと連携させます。これらの統合スタックを導入することで、ディザスタリカバリと事業継続性を強化できます。たとえば、環境全体を簡単に複製・復元できるファイルとしてカプセル化することで、ハードウェア障害が発生した場合でも重要なアプリケーションのオンライン状態を維持できます。
タイプ1とタイプ2のハイパーバイザーは、どのように仮想マシンを管理するのか
ハイパーバイザーは、物理ハードウェアから仮想マシンを抽象化し、VMを作成・管理するための不可欠なソフトウェア層です。ハイパーバイザーは、システムスタックのどこに配置されるかに応じて、つまりハードウェア上に直接配置するか、既存のオペレーティングシステム上に配置するかによってタイプを選択します。アプリケーションに必要なパフォーマンスとセキュリティを確保できる適切なアーキテクチャを導入します。
| 項目 | タイプ1 (ベアメタル) | タイプ2 (ホスト) |
|---|---|---|
| インストール | 物理ハードウェア上で直接実行 | ホストOS上でアプリケーションとして実行 |
| パフォーマンス | 最高（低レイテンシ） | 低い（ホストOSによるオーバーヘッド） |
| セキュリティ | 高 (OSの脆弱性から分離) | 低 (ホストOSセキュリティに依存) |
| 重要なユースケース | 本番環境とデータセンター | 開発、テスト、ローカルラボ |
| 例 | VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、KVM | VMware Workstation、Oracle VirtualBox |
VM、コンテナ、ベアメタルの比較
| 項目 | 仮想マシン (VM) | コンテナ | ベアメタル |
|---|---|---|---|
| オペレーティングシステム | 完全なゲストOS | ホストカーネルを共有 | 単一のネイティブOS |
| 分離性 | 高い (ハードウェアレベル) | 中程度 (プロセスレベル) | なし（完全な制御） |
| パフォーマンス | 高い | ネイティブに近い | 最高（ネイティブ） |
| 最適な用途 | レガシーアプリケーション、分離環境 | マイクロサービス、DevOps | 高性能データベース |
FAQ
VMとコンテナ：マイクロサービスにはどちらが適していますか。
一般に、VMよりもコンテナの方がマイクロサービスに適しています。コンテナはミリ秒単位で起動し、使用するメモリもはるかに少なく、ホストOSのカーネルを共有するため、1台のホスト上でより多くのサービスを実行でき、迅速なスケーリングとCI/CDを可能にします。イメージベースのパッケージングにより環境の一貫性が保証され、クラウド間でのロールアウト、ロールバック、可搬性も簡素化されます。一方、厳格な分離、異なるOSの混在、または強固なセキュリティ境界が必須の場合にはVMにもメリットがありますが、ほとんどのマイクロサービスワークロードでは、軽量なコンテナの方が俊敏性とリソース効率に優れています。
仮想マシンは物理サーバーより安全ですか。
仮想マシンは、ベアメタルサーバーよりも自動的に安全ではありません。VMには、強力な論理的分離、迅速なスナップショット／ロールバック、容易なパッチ適用、マイクロセグメンテーション、サンドボックス化などのメリットがあり、セキュリティ侵害の影響範囲を縮小できます。しかし、ハイパーバイザーの脆弱性、VMエスケープ攻撃、ホストとVM間の権限逆転、共有ハードウェアを利用したサイドチャネル攻撃など、新たなリスクも生じます。物理サーバーではこの追加レイヤーを回避できますが、こうした柔軟なセキュリティ制御は利用できません。最終的なセキュリティは、フォームファクターではなく、OS、ハイパーバイザー、アクセス制御、監視をどれだけ適切に強化できるかに左右されます。
VMエスケープとは何ですか？また、どのように防止しますか。
VMエスケープとは、ゲスト環境内で実行されているコードが仮想化の境界を越えて「脱出」し、ハイパーバイザーまたはホストOS上でコードを実行して、他のVMを制御するエクスプロイトです。これを防ぐには、多層的なセキュリティ強化が必要です。
1) ハイパーバイザー／ファームウェアとゲストOSに最新のパッチをすべて適用する。
2) 公開する仮想デバイスを制限し、USB/CDエミュレーションを無効にする。3) 最小権限のアカウントでVMを実行する。
4) ハードウェア仮想化（VT-x/AMD-V、IOMMU）を適用する。
5) セキュアブートと署名付きドライバーを適用する。
6) 管理ネットワークを分離し、異常なハイパーバイザー呼び出しを監視する。
マイクロセグメンテーションはVMのセキュリティをどのように向上させますか。
マイクロセグメンテーションは、すべての仮想マシンまたはワークロードにきめ細かなソフトウェア定義のファイアウォールルールを適用し、データセンターのネットワークを多数の小規模で分離されたセキュリティゾーンに分割します。東西トラフィックを検査し、アプリケーションまたはプロセス単位で厳密に許可することで、1台のVMが侵害された場合のラテラルムーブメントを阻止します。vMotionやクラウド移行の際にもポリシーをVMとともに適用し、最小権限の通信を徹底するとともに、コンプライアンス監査を簡素化します。また、高価で柔軟性に乏しい境界型ハードウェアに依存することなく、侵入を迅速に検知して封じ込めることができます。
VMスプロールとは何ですか。また、どのように管理しますか。
VMスプロールとは、十分なガバナンスなしに仮想マシンが急速に増加し、アイドル状態、重複、または放置されたインスタンスが発生する状態です。これにより、CPU、RAM、ストレージ、ライセンスが浪費され、攻撃対象領域も拡大します。リクエスト／承認ワークフローを適用し、所有者タグを付けた最新のCMDBを維持するとともに、クォータとチャージバック／ショーバックを適用してコストを可視化することで管理できます。また、ライフサイクルポリシー（有効期限、パッチ適用、廃止）を自動化し、監視／分析によって使用率の低いVMを特定するとともに、定期的な監査を実施してワークロードを統合または適正化します。
ハイブリッドクラウドでVMのプロビジョニングを自動化するにはどうすればよいですか。
HPE Morpheusを使用してハイブリッドクラウド全体でVMのプロビジョニングを自動化するには、統合オーケストレーションエンジンを利用して、異なるプライベートクラウド環境とパブリッククラウド環境の複雑性を抽象化し、単一のコントロールプレーンに統合します。まず、Morpheusのインターフェイスで、必要なOSイメージ、構成、ガバナンスポリシーを組み込んだ、標準化されたクラウドに依存しないアプリケーションブループリントまたはサービスカタログ項目を定義します。セルフサービスポータル、API、またはCLIを介してプロビジョニングリクエストが開始されると、Morpheusはこれらのパラメーターを、対象インフラストラクチャのネイティブAPI呼び出しに自動的に変換します。対象は、オンプレミスのVMware vSphereクラスターでも、AWSやAzureなどのパブリッククラウドでも構いません。プラットフォームは同時にライフサイクルスクリプトを実行し、ネットワークルーティングを構成し、セキュリティグループを適用するとともに、マシンをIPAMおよびDNSシステムに登録します。このエンドツーエンドの自動化により、物理インフラストラクチャの場所にかかわらず、同一でコンプライアンス要件を満たす仮想マシンを数分でデプロイしながら、集中管理による追跡、コスト最適化、ポリシー適用を維持できます。
FinOpsはどのように仮想マシンのコスト削減に役立ちますか。
FinOpsは、クラウドおよびオンプレミスのVMに対して、俊敏性とデータに基づく財務管理を適用します。次の方法でコストを削減します。
1) アプリケーション、所有者、環境ごとにタグ付けされたリアルタイムのコストダッシュボードをチームに提供する。
2) アイドル状態のインスタンスに対する適正サイズ化と電源オフのスケジュールを自動化する。3) ワークロードをリザーブドインスタンス、Savings Plans、スポット／プリエンプティブルVMに振り分ける。
4) IaCと予算アラートによってポリシーガードレールを適用する。
5) チャージバック／ショーバックを可能にし、説明責任を促す。
6) 需要を予測し、有利なエンタープライズ契約やコミットメント割引を交渉する。