仮想化

仮想化の定義

仮想化は、仮想ハードウェアプラットフォーム、ストレージデバイス、コンピュータネットワークリソースを含むがそれに限定されないものの仮想（実際ではない）バージョンを作成するプロセスです。これにより、コンピューティングリソースの効率的な利用が可能になり、1台のマシンで複数のオペレーティングシステムやアプリケーションを実行することができます。

仮想化の仕組み

仮想化は、単一の物理ハードウェアシステム内に複数の仮想インスタンスを作成することで機能します。これらの仮想インスタンスは、仮想マシン（VM）とも呼ばれ、ハイパーバイザーというソフトウェアによって作成および管理されます。ハイパーバイザーは、CPU、メモリ、ストレージ、ネットワークなどのハードウェアの物理リソースを抽象化し、それらを仮想マシンに割り当てます。

物理サーバーが仮想化されると、ハイパーバイザーはパーティションを作成し、これを仮想サーバーと呼んでいます。仮想サーバーは、それぞれ独自のオペレーティングシステムとアプリケーションを持つ独立したエンティティとして機能します。それぞれの仮想サーバーは、他の仮想サーバーからの干渉なしに独立して実行できます。これにより、単一サーバーでの複数のワークロード統合が可能になり、ハードウェアコストを削減し、リソースの利用効率を向上させます。

仮想化の種類

仮想化には、異なる目的に合わせたいくつかの種類があります：

1.サーバー仮想化

サーバー仮想化は、物理サーバーをより小さな仮想サーバーに分割し、複数のオペレーティングシステム（OS）とアプリケーションを同時に実行できるようにします。このタイプの仮想化は、データセンターでの効率を高め、コストを削減するために広く使用されています。サーバーの利用効率の向上、管理の簡素化、ライブマイグレーションのような機能による稼働率の向上といった利点があります。ライブマイグレーションは、物理ホスト間での仮想マシンの移動を中断なしに行うことができます。

2.デスクトップ仮想化

デスクトップ仮想化は、中央サーバー上に仮想デスクトップを作成し、ユーザーがインターネット接続を使用して任意のデバイスから自分のデスクトップ環境にアクセスできるようにします。個々の物理デスクトップを持つ代わりに、ユーザーはVirtual Desktop Infrastructure (VDI) にログインし、個人に合わせたデスクトップ環境を受け取ります。デスクトップ仮想化は、リモートアクセス、集中管理、データのセキュリティ強化（データがユーザーのデバイスではなくサーバーに保存されるため）の利点を提供します。

3.ネットワーク仮想化

ネットワーク仮想化は、ネットワークリソースを抽象化し、単一の物理ネットワークインフラ上で独立して動作する複数の仮想ネットワークを構築できるようにします。これにより、組織は仮想ネットワークセグメント、または仮想ローカルエリアネットワーク（VLAN）を作成し、それぞれを独立して設定できます。ネットワーク仮想化は、仮想ネットワークを分離し、各ネットワークに固有のポリシーとコントロールを設定する能力を提供することで、ネットワークの柔軟性、スケーラビリティ、セキュリティを向上させます。

仮想化の利点

仮想化は、大小さまざまな組織に多くの恩恵をもたらします。主要な利点のいくつかを以下に示します：

• コスト削減: 仮想化はリソースの利用効率を高め、物理ハードウェアおよび関連コストの削減を可能にします。サーバー仮想化により、複数のサーバーを単一の物理マシンに統合し、電力消費、冷却要件、および全体的なハードウェア費用を削減できます。
• 効率の向上: 仮想化はコンピューティングリソースの効率的な利用を可能にし、単一の物理サーバー上で複数の仮想マシンを実行することができます。これにより、CPU、メモリ、ストレージの利用効率が向上し、生産性とパフォーマンスが向上します。
• 柔軟性とスケーラビリティ: 仮想マシンは簡単に作成、複製、および需要に応じてスケールアップまたはスケールダウンできます。これは、広範なハードウェア調達の必要なく、変化するビジネスニーズにすばやく対応する柔軟性を組織に提供します。
• 災害復旧の強化: 仮想化により、バックアップと復元プロセスはより効率化され、スムーズになります。仮想マシンは簡単に複製され、代替の物理ホストに移行できるため、ハードウェア障害や災害時の復旧が迅速化されます。
• 管理の簡素化: 仮想化はリソースの集中管理と抽象化によりITの管理を簡素化します。管理者は簡単にリソースを割り当て、管理し、セキュリティポリシーを適用し、単一の管理インターフェースから仮想マシンを監視できます。
• 信頼性の向上: 仮想化技術は、ライブマイグレーションや高可用性などにより、システムの信頼性を向上させ、ダウンタイムを削減します。仮想マシンは、サービスの中断なしに物理ホスト間を移動でき、アプリケーションやサービスの継続的な可用性を確保します。

仮想化のベストプラクティス

仮想化の導入と運用を成功させるためには、以下のベストプラクティスを従うべきです：

• 拡張性とパフォーマンスのための設計: リソース要件、ワークロード特性、成長予測などの要素を考慮した上で、仮想化環境を適切に計画し設計します。仮想マシンのニーズを満たすために、十分なCPU、メモリ、ストレージ、ネットワークリソースをプロビジョニングする必要があります。
• 仮想化ソフトウェアの定期的な更新とパッチ適用: 仮想化プラットフォームとハイパーバイザーは、潜在的な脆弱性を防ぐために最新のセキュリティパッチと更新を維持する必要があります。
• ユーザーアクセス制御とネットワークセグメンテーションの実施: ユーザーの役割と責任に基づいて仮想リソースへのアクセスを制限し、適切なユーザーアクセス制御と権限を設定します。ネットワークセグメンテーションを利用して、仮想化リソースを隔離し、不正アクセスから保護します。
• 暗号化と安全なネットワークプロトコルの使用: 仮想インスタンス間で送信されるデータは、暗号化と安全なネットワークプロトコルを使用して保護し、機密情報の機密性と整合性を確保します。

リソースの利用効率向上、スケーラビリティの向上、管理の簡素化を可能にする仮想化は、現代のコンピューティング環境における基本的な技術となっています。物理ハードウェアを抽象化し仮想インスタンスを作成することで、組織はITインフラの統合と最適化を実現しながら、さらなる効率性、柔軟性、およびコスト削減を達成できます。