仮想化の方式のひとつ「ハイパーバイザー」のメリット・デメリット、ホストとコンテナとの違いもわかりやすく紹介!

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この記事の執筆者
石島

ネットワーク及びサーバ関連の運用から設計まで担当し、情報セキュリティ支援の業務にも対応。 現在もエンジニアとして活動中。

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昨今のIT技術では、様々な進歩がみられます。

以前では既存の環境を増築する事で、システムの開発環境を構築したりしていたのですが、現代ではクラウド技術の発展により、クラウドを介してシステム開発環境を構築する事ができます。これにより、既存の環境を変える事なく開発環境が構築できますので、効率を求める企業にとても最適です。

さらに現代では、クラウドの技術と似たような、仮想化技術というものも存在します。仮想化技術を利用することでデータセンターにあるサーバーを効率よく動作させます。今回はそんな、仮想化技術の一つである、ハイパーバイザーについて、徹底解説していきます。

ハイパーバイザーの基本的な事から、メリットやデメリットなど細かいところまで詳しく説明しますので、是非最後までご覧ください。

ハイパーバイザー (hypervisor) とは?

ハイパーバイザーとは、サーバー上に何らかの方法でゲストOSをインストールし、そのOSの中にVMと呼ばれる仮想マシンを導入する事で、その仮想マシンの中にハードウェアリソースを導入します。これにより、リソースの管理を分離したり、リソースを共有する事で、処理の効率化と管理を容易にします。

ハイパーバイザーが登場する以前では、一つのサーバー上に一つのOSをインストールし、次のOSをインストールする場合は別のサーバーを用意しなければなりませんでした。ハイパーバイザーの登場により、サーバーを複数台用意する必要がなく、サーバーの処理も高速になりました。

ハイパーバイザーの動作環境別の種類

ハイパーバイザーには様々な動作環境と種類があります。それぞれの種類に、メリット・デメリットが多数存在し、利用する環境に合わせたハイパーバイザーを導入する必要があります。

もしハイパーバイザーを導入すると検討しているのであれば、要件定義の段階で決めてしまうのがベストと言えるでしょう。設計段階でハイパーバイザーの導入を決めてしまうと、後の工程で様々な支障が出てしまう可能性があるからです。

ハイパーバイザーの種類大きく分けて二つあります。一つはホスト型と呼ばれるもの、もう一つはベアメタル型と呼ばれるものです。それぞれ詳しく解説していきます。

ホスト型

ホスト型ハイパーバイザーは、既にサーバーにインストールされてあるOS上にホスト型ハイパーバイザーをインストールする事で動作する仮想化技術です。このホスト型ハイパーバイザーはハードウェアではなく、主にソフトウェアやアプリケーションとして実行する事で動作します。

このアプリケーションから指示されたものがOSを介してハードウェアに実行されます。別名Type2ハイパーバイザーと呼ばれています。主に個人でハイパーバイザーを利用する場合に適している仮想化技術です。

ベアメタル型

こちらはサーバー上で仮想化技術を構築されている方にとってはお馴染みのハイパーバイザーの種類です。

サーバー上に直接仮想化として動作させ、そのサーバー上から管理をしていきます。このハイパーバイザーがホストOSの代わりとなり、VMなどを直接実行することを可能とします。これにより、サーバーへの負担が軽減され、より効率よくサーバーが動作します。

ハイパーバイザーの移行方法の種類

現在の開発環境から、ハイパーバイザーの開発環境へ移行する場合、さまざまな方法があります。開発環境の移行は小規模なものから大規模なものまであるので、それ故にハイパーバイザー環境への移行方法が多数あるものと考えられます。

また、ハイパーバイザー環境への移行において、得られるメリットも多数あります。まずは各々のハイパーバイザー環境の移行する際の方法について、詳しく説明していきます。

P2V

P2Vは、主にオンプレミス環境下での開発環境を、丸ごと仮想化環境へ移行する方法の事です。クライアントが既存の環境を壊すことなく仮想化へ移行したいという場合に実施される手法です。

現在動作している物理サーバーを仮想化されたマシンへOSとアプリケーションごと差し替えます。

V2V

V2Vは、現在使用している仮想化環境を、別の仮想化環境へ移行する場合に利用される手法です。現在仮想化環境を利用しているが、事業の拡大や方針の転換の際、現在使用している仮想化環境を変えたいといった企業に適している移行方法と言えます。

さらに、現在様々な仮想マシンでプログラムを実行している場合などに、移行後は一元管理を行いたいと考えている企業にも向いている移行方法でしょう。

V2P

V2Pは、現在仮想化環境を使用しているが、仮想化環境での利用の想定が無くなって、物理サーバーとして稼働させたい場合に使用する移行方法です。こちらを使用する企業は稀ですが、コストの削減や、現在仮想化環境であまりメリットを感じていない企業が利用する手法です。

その他の仮想化「ホスト型」

ここでは仮想化環境におけるホスト型について、解説していきます。ホスト型はあまり本番環境で利用を想定される方法ではないのですが、企業によってはよく使用される手法でもあります。

それぞれメリット・デメリットについて詳しく説明していきます。

メリット デメリット
効率的に仮想化環境の検証を行える。

実際に物理パーツを利用する事無く仮想化環境の構築を行える。

低コストで実行できる。

利用する規模によっては時間と手間がかかる。

本番環境で長期間利用する場合、あまり適している仮想化環境ではない。

OSを介してアプリケーション上からリソースを消費する為、サーバーへの負荷が大きい。

メリット

ホスト型における仮想化環境のメリットは、物理サーバーの上に仮想化ソフトウェアをインストールするだけで動作するので、比較的導入が簡単です。仮想化ソフトウェアを導入するだけなので、新たにサーバーや周辺機器の接続は不要である為、低コストでの導入ができます。

これらにより、構築を低コストかつ効率よくできます。

デメリット

ホスト型における仮想化環境のデメリットは、本番環境においての導入に向かない事です。物理サーバー上に仮想化ソフトウェアをインストールするので、サーバーに膨大な負荷がかかります。これにより、長期間でのホスト型仮想化環境の運用を行うと、リソースの消費が激しく、サーバーにダメージを与える可能性があります。

また、サーバーが多数ある場合ですと、それぞれに仮想化ソフトウェアをインストールしなければならない為、インストールする時間と手間がかかってしまいます。

コンテナとの違い

ここではコンテナ型においての仮想化環境で、ホスト型とハイパーバイザー環境においてどう違うのか、解説していきます。コンテナ型も仮想化環境として動作するものです。

メリット デメリット
OS一つ用意するだけで仮想化環境を構築できる。

サーバーへの負荷が少ない。

リソースやストレージの消費量が少ない。

中~大規模への仮想化環境には向いていない。

利用するOSが限られる。

メリット

コンテナを使用した仮想化環境で得られるメリットは、OSがインストールされたサーバー上にアプリケーションをインストールするだけで、仮想化環境を構築できます。これにより、仮想化環境を導入する際の時間と手間が大幅に短縮されます。

さらに、アプリケーション配下のみでコンテナ型仮想化環境は動作するので、ストレージやリソースの消費を少なくできます。

デメリット

コンテナを使用した仮想化環境でのデメリットは、中~大規模への仮想化環境の導入には向いていない事です。規模が大きい仮想化環境ですと、アプリケーションのみのリソースでは、サーバーが処理するリソースが少なすぎる為、動作が極端に遅くなります。

また、対応したOSのみでしか、コンテナ型の仮想化環境は動作しないので、サーバーに動作させているOSによってはコンテナ型での仮想化環境の構築が不可能な場合があります。

仮想化ソフトHyper-Vとは

ここまで仮想化環境の種類、動作方法、移行する方法について解説していきました。ここでは仮想化ソフトのHyper-Vについて説明していきます。

Hyper-Vでは現代のITシステムにおいて最も普及していると言っても過言ではない仮想化技術です。Hyper-VはMicrosoftが提供している仮想化ソフトであり、仮想化の技術を上手く活用する事で、仮想マシンを効率的に作動させます。

Hyper-Vのメリット

Hyper-Vのメリットは、Microsoftが提供している仮想化ソフトのため、Windowsと似たような操作方法です。それ故に、普段Windowsを利用している方であれば、比較的容易に操作を覚える事も可能です。

また、Windows OSと一体化している為、ソフトとOSを別で考える必要がありません。さらに、ある程度の応用方法も、Windowsの知見があれば、Hyper-Vでも上手く活用できるでしょう。

また、MicrosoftのクラウドサービスのAzureとも親和性が高い為、Azureと組み合わせて使う事で、クラウドの構築から仮想化ソフトの導入まで、効率よく行えます。これらがHyper-Vを利用する上で、メリットと言える点です。

Hyper-Vの特徴

項目 内容
開発元 Microsoft。
ハイパーバイザー構成 親パーティションを利用した仮想化による構成。
起動速度 他の仮想化技術と比べて速い。
画面サイズ Windowsと同じ仕様の為固定。
ネットワーク ホストのNICを再利用できず、インターネット設定が必要。
費用 他の仮想化技術と比べて安価。
対応OS Windowsのみ。

開発元

開発元はWindowsを開発・販売しているMicrosoftとなります。

ハイパーバイザー構成

ハイパーバイザー構成は、ディスクドライブの親パーティションを流用し、それを仮想化する事でハイパーバイザー構成としています。

起動速度

起動速度はWindows準拠の為、高速です。

画面サイズ

画面サイズは、Windows OSと準拠している為、固定となります。

ネットワーク

ネットワークは、他の仮想化技術のようにNICを用意して再利用等が出来ないため、Hyper-Vに対応した仮想ルーターの設定が必要です。

費用

費用は他の仮想化技術のように、パーツやさまざまなソフトを使用する事が無いため、比較的安価です。

対応OS

対応OSはWindowsのみとなります。

物流システムについてもっと詳しく知りたい方は以下記事をご参照ください。

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ハイパーバイザー (hypervisor)の メリット・デメリット

ここまでハイパーバイザーの種類、仮想化ソフトや技術の紹介やそのメリットとデメリット、Hyper-Vの仕組みや仕様の詳細まで解説していきました。

ハイパーバイザーは現代のITインフラ技術においてなくてはならない仮想化技術です。ここではそのハイパーバイザーを導入する上でのメリットとデメリットを説明します。

ハイパーバイザー (hypervisor) のメリット

ハイパーバイザーの仮想化技術が登場する前は、いちいちOSとアプリケーションをインストールさせ、様々なサーバーと組み合わせていくことが主流でした。

ハイパーバイザーの登場により、仮想化ソフトの動作効率や構築方法が格段に容易となったのです。それぞれ詳しく解説していきます。

リソースの使用効率を最適化

ハイパーバイザーはホストOSの利用やインストールが不要な為、サーバー上のハードウェアを直接操作する仕組みとなっています。これによりリソースの管理やリソース使用の効率が高い為、安定した仮想化の開発と運用が可能です。

なぜこのような事が可能なのかというと、ハイパーバイザー自体が仮想化の為のOSとして動作するためです。

管理するサーバーの台数削減が可能

ハイパーバイザーを導入することで、OSを利用せず仮想化技術の導入が可能なことで、複数の仮想マシンを一つのサーバー上で動作させられます。

これにより、仮想化サーバーを一台ずつ構築する必要なく、一つのサーバーで複数の仮想マシンを利用することで、仮想化サーバーの台数を削減する事を可能としています。

ハイパーバイザー (hypervisor) のデメリット

ここではハイパーバイザーを導入する上で、どのような点がデメリットであるか解説していきます。

ハイパーバイザーはホストOSやアプリケーションの導入を不要とし、安定した動作がメリットですが、それ故に多少のデメリットが存在します。ひとつずつ説明していきます。

運用コストが割高になる可能性がある

ハイパーバイザーは、様々な環境下で安定した動作を保証するものですが、ハイパーバイザーを導入し、実際の運用となった際、様々な監視項目が必要です。

特にハイパーバイザーは物理的なハードウェアを多数必要となる為、監視項目と障害が発生した際のリスクが高まります。これがハイパーバイザーの運用におけるデメリットとなります。

専門的な知識や技術が必要

ハイパーバイザーはホストOSを利用しない仮想化技術ですが、OSを利用しない仮想化技術について詳しい人材を配置する必要がでてきます。

さらにハイパーバイザーは日々技術として発展していて、システム担当者にハイパーバイザーについて専門的な知識と経験をしているエンジニアを担当者として割り当てる必要があります。

仮想化 ハイパーバイザーの活用事例

ここまで仮想化における技術の種類、それぞれのメリットとデメリット、Hyper-Vの紹介からその特徴、ハイパーバイザーを導入する際のメリットとデメリットまで解説してきました。

ここでは仮想化ハイパーバイザーの活用事例について紹介します。仮想化ハイパーバイザーは主にデータセンター等で利用されます。ひとつずつ事例を踏まえて紹介していきますので、自社が仮想化ハイパーバイザーを導入する際のケースと似た事例を参考にしてみてください。

自社のデータセンターを拡張

ハイパーバイザーの導入により、自社にあるデータセンターの拡張を可能としています。データをクラウドに介して流すことにより、データセンターのリソースを細分化できます。

リソースの細分化で様々なサーバーにネットワークアクセスをさせる事で、データセンターのシステムを拡張させます。これは単純なシステムリソースだけでなく、サーバーを運用する為の電源や様々な機器が利用しているネットワーク回線も対象となります。

システムをスムーズにクラウドに移行

以前まではオンプレミス環境下でシステム開発環境を構築し、そのシステム開発環境を維持していきました。

クラウドの登場により、クラウドの導入において様々なメリットがある為に、クラウド環境へ移行する企業が増加しているのです。そういった場合に、ハイパーバイザーの仮想化技術を利用する事で、運用のコストを削減したり、オンプレミス環境下で必須だったパーツが不要になる為、安定したシステム開発環境の維持が可能となります。

さらに、仮想マシンを利用することで、オンプレミスにおける開発環境をスムーズに移行できます。

BCP(事業継続計画)やDR(災害復旧)

BCPやDRにおいて、ハイパーバイザーが登場するまでは、システムを物理的に二重化したり、様々なインフラを多重化するなど、導入コストと運用コストが多額になるケースがありました。

ハイパーバイザーであれば、ホストOSを使用しない仮想化技術により、導入コストを大幅に削減し、システムの構造を多重化する事ができます。特に仮想マシンを利用した場合、その効果を発揮します。

次世代アプリケーションの活用

ハイパーバイザーは、次世代のアプリケーションにも対応します。特にクラウドサービス等と相性がよく、ディープランニングやAI、IOTなどを導入する際、ハイパーバイザーで仮想化環境を構築する事で、クラウドのネイティブサービスを上手く組み合わせる事により、最適な次世代アプリケーションの開発環境を用意できます。

AIを駆使してシステム開発を行うJITERA

ここではJitera社の紹介をします。Jitera社はAIを駆使したシステム開発を得意としています。

Jitera社で行う開発の魅力

Jitera社での開発は、様々な魅力を生み出します。

フルスクラッチ開発よりも何倍も速いソフトウェア開発

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専門のエンジニアによる高い技術と、様々なビジネスシーンに合わせたアジャイル開発により、とても高いクオリティの開発を得意とします。

緻密なコミュニケーションと提案力による委託しやすさ

ユーザーとビジネスの本質から分析した工程により、クライアントとの綿密なコミュニケーションと、ビジネスシーンやオペレーティングを見抜いた提案力で、クライアントからとても委託されやすい特徴があります。

仮想化ハイパーバイザーのまとめ

ハイパーバイザーの種類、特徴、メリットとデメリット、その活用事例について、詳しく解説していきました。ハイパーバイザーは、今後もっと普及していく技術と考えられます。

さらに、クラウドの普及により、多くのシステム開発会社がクラウドへ移行する為、ハイパーバイザーを利用したクラウドへの移行をする企業が続々と現れると言えます。

もしクラウド環境へ移行を考えていて、ハイパーバイザーについて相談したいと考えている場合は、株式会社Jiteraへ相談すると良いでしょう。

こちらのページからハイパーバイザーについて知りたい事を詳しく記載し、送信すれば、ハイパーバイザーに詳しいエンジニアから、ハイパーバイザーについて詳しく提案してもらえます。

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