こんにちは。スプラッシュトップ編集部です。
近年、企業のITインフラ環境は拡大・複雑化しています。煩雑なITインフラ環境の構築や運用を効率的に行なうために用いられるものが、今回のテーマ「仮想化」です。
この記事では、仮想化の概要や実現できることから、利用するメリット、仮想化の種類、クラウドとの違いまでわかりやすく解説します。
仮想化とは？
仮想化とは、サーバー、ストレージ、ネットワーク、クライアントPCなどのハードウェアリソースを、ソフトウェアを用いて統合・分割する技術です。
例えば、サーバーの仮想化であれば1台の物理サーバーをソフトウェア的に分割し、用途の異なる複数台の仮想サーバーを1台の物理サーバー上で運用することが可能になります。この運用形態は“仮想化集約”と呼ばれ、多くの企業で活用されています。
またこの場合、1台の物理サーバーのCPUやメモリなどのリソースを、それぞれの仮想サーバーで共有して利用することになりますが、OSやアプリケーションについては、それぞれ独自のものを独立して利用することができます。
仮想化技術がなければ、サーバーやストレージなどのハードウェアは用途に合わせて必要台数分を用意することになり、膨大なコストや設置スペースなどが必要になるでしょう。
仮想化は限られた物理的なリソースを有効活用でき、コストの削減や構築・運用の効率化を目指す企業で積極的に用いられています。
仮想化技術の種類
代表的な仮想化技術の種類としては、先述したサーバーの仮想化のほか、ストレージ、ネットワーク、クライアントPC（デスクトップ）の仮想化が挙げられます。
サーバー仮想化
前述の通り、1台の物理サーバー上で、用途の異なる複数の仮想サーバー（OS）を稼働させることが可能です。その他にも、複数のサーバーを仮想的に統合し、高い処理能力を持つサーバーとして運用することもできます。
ストレージ仮想化
複数台のストレージを仮想的に統合し、大容量のストレージとして運用することや、大容量ストレージを仮想的に分割して割り当てたりすることが可能です。ストレージの集中管理が実現でき、ストレージ管理の手間を省けます。
ネットワーク仮想化
物理的なネットワーク構成上に、異なる仮想ネットワークを構成することや、仮想的な専用線を構築することができます。複数のネットワーク機器の統合による物理的なネットワーク構成の簡略化や、1台のネットワーク機器を仮想的に分けて、ユーザーやサーバー単位でのネットワークの分割や、アクセス制御の機能・設定の変更も可能です。
デスクトップ仮想化
クライアント（ユーザー）が利用するデスクトップ環境を、サーバー上に構築します。クライアントのデスクトップ環境は個々のPCではなく、サーバー上に展開されているため、ポリシーの適用や管理を一元的に行なえます。
仮想化のメリット
仮想化のメリットは、おもに3点が挙げられます。ここでは、仮想化のなかでもよく利用されるサーバー仮想化を中心に、メリットについて説明します。
可用性・拡張性を高められる
物理的なリソースが許す限り、仮想サーバーは何台でも構築できます。一時的にサーバー増強が必要になった際は、単体サーバーに割り当てるリソースを増やしてスペックを増強することや、仮想サーバーを増やして負荷を分散することも可能です。
また、仮想化されたサーバーはバックアップも取得しやすいため、拡張性とあわせて可用性も高められる点がメリットです。
コストの削減
物理的なサーバーを多く運用する場合、リース代・電気代・設置スペースなどのコストが大きな課題となります。さらに、物理的な故障などの対応にかかる保守費用も存在します。
サーバーを仮想化してまとめる仮想化集約を進めることで、物理サーバーの数は必要最小限に留めることができ、上記のコストを削減することが可能です。
サーバーを運用する際には冗長化が欠かせず、物理サーバーを稼働させる場合はその倍の台数を用意することが多いでしょう。しかし、仮想化集約を進めることで、仮想化の基盤となる物理サーバーを数台用意するだけで、必要最低限の冗長化でカバーできるようになります。
また、導入やリプレース時、運用にかかるコストも削減できることから、全体的なコスト削減の効果が期待できるでしょう。
運用の効率化
大規模なシステムにもなると、サーバーを数十台～数百台運用することも珍しくありません。多くのサーバーを別々に運用・管理することは、非常に煩雑です。
その点仮想サーバーであれば、仮想化アプリケーションで一元的に管理できます。仮想化によってサーバー管理を効率化し、運用に関わる人員を削減することも可能です。
仮想化のデメリットや注意点
仮想化は多くのメリットをもたらす反面、デメリットや利用する際に注意すべき点が存在します。ここでも、サーバー仮想化を中心に、デメリットや注意点について説明します。
物理サーバーに比べて性能が低下する可能性
仮想サーバーは物理サーバー上に展開されるため、物理サーバーに比べて性能が低下する傾向にあります。
物理サーバーはCPUやメモリなどのリソースへ直接アクセスできますが、仮想サーバーは仮想化ソフトウェアを介さなくてはいけないことが要因です。
処理速度を必要とする仮想サーバーを運用する場合には、専用の仮想化ソフトウェアの運用も考慮する必要があります。
必要リソースの見極めの難しさ
仮想化する際には、将来的なシステムの姿を見据えた設計が必要不可欠です。例えば、ホストとなる物理サーバーのリソースが枯渇すると、仮想サーバーを増やすことができなくなります。
また、小規模システムで統合するデータが少ない場合には、サーバーを集約しても、ハードウェアリソースを効率的に利用できないため、メリットを活かしきれずにかえって効率が悪くなる場合もあります。
そのため、将来的にどの程度の仮想サーバーを利用するのか、それぞれの仮想サーバーにどの程度のリソースが必要になるかなどを、事前に見極める必要があります。
仮想化に精通した人材の確保が必要
システム全体を仮想化する場合、物理サーバーの運用時とは異なる運用が必要になります。例えば、従来どおりのセキュリティ対策では不十分となるため、仮想化に合わせたセキュリティ対策が必要です。
また、集約化することで仮想サーバーと物理サーバーそれぞれの障害時の対策も異なります。特定の仮想サーバーで障害が発生した際にはアクセス経路を変更する、仮想化基盤となる物理サーバーの障害時には仮想サーバーをまるごと別の物理サーバーへ移動するなど、障害対策も別途考慮しなければなりません。
物理サーバーを運用する際のノウハウも活かせますが、仮想化アプリケーションを十分に活用した最適な運用・管理を行なうには、仮想化に精通した人材の確保が求められます。
仮想化とクラウドの違い
仮想化とクラウドは論理的なものとして概念が似ていますが、仮想化は技術であり、クラウドはサービスを表す言葉です。
仮想化は単一のハードウェアリソースを分割・統合し、複数の論理的なシステムを構築するための技術です。対して、クラウドはインターネットを介してICTインフラやアプリケーションなどを利用できるサービスを提供しています。
クラウドサービスのなかでも仮想化技術を使ってハードウェアリソースを分割し、提供するサービスも存在しますが、サーバーなどのインフラだけでなく、開発環境などのプラットフォームの提供やメールアプリケーションの提供など、幅広い分野に展開している点が特徴です。
まとめ
仮想化とは、ソフトウェアを用いてハードウェアリソースを統合・分割する技術です。具体的には、サーバー、ネットワーク、ストレージ、クライアントPC（デスクトップ）などの仮想化技術が存在します。
仮想化を活用すれば可用性や拡張性を高められ、コストの削減や運用の効率化が実現可能です。
ただし、仮想化には多くのメリットがある反面、性能が低下する可能性やリソースの見極めの難しさ、専門的なノウハウが必要になるなどの注意点もあります。
仮想化とクラウドは、論理的なものとして概念が似ていますが、仮想化は技術であり、クラウドはサービスという違いがあります。しかし仮想化はシステムをクラウド移行する際に大いに役立つため、将来的なクラウド移行を見越して導入を検討してみるのも良いでしょう。
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