仮想化テクノロジーの技術概要

仮想化とは何ですか？

最も広い定義では、仮想化は物理リソースを使用して仮想環境を作成するプロセスです。 これは、オペレーティングシステム、ネットワーク、およびストレージメディアの3つの要素で構成されています。 基本的に、仮想化は、ハードウェアリソースのアレイの特定のベースからのいくつかの機能で構成される仮想環境を作成するために使用されます。 仮想化により、エンドユーザーはハードウェアの仮想概要を把握できます。

さまざまな種類の仮想化とは何ですか？

（1）ハードウェア仮想化

ハードウェア仮想化またはサーバー仮想化は、仮想化の最も一般的な形式の1つです。 ハードウェア仮想化は、ストレージ、RAM、CPUなどの物理サーバーのリソースを共有することによって仮想マシンを構築するプロセスです。 物理サーバーは、ホストとも呼ばれます。 ハイパーバイザーと呼ばれるハードウェア仮想化で使用されるソフトウェア。

（2）ソフトウェアの仮想化

このタイプの仮想化では、ソフトウェア環境から仮想化システムを管理します。 1つのプラットフォームで複数の環境を実行できます。 1つのプラットフォームから、仮想環境で必要なOS、アプリ、およびすべてのサービスを管理できます。 たとえば、VMWareとVirtualBoxです。

（3）メモリ仮想化

メモリ仮想化は、物理メモリを個々のシステムから単一の仮想化メモリプールに集約するという概念です。 オペレーティングシステムまたはアプリケーションは、このメモリプールを使用します。 アプリケーションはAPIを介してこのメ​​モリプールにアクセスします。 分散して、アプリケーションの高速キャッシュまたは共有メモリリソースとして使用できます。 オペレーティングシステムの場合、ページキャッシュはメモリプールを使用できます。 メモリプールは大きなメモリリソースになります。

（4）ストレージの仮想化

ストレージ仮想化は、物理ストレージを仮想化環境用の小さなストレージネットワークに分離します。 すべての小型ストレージユニットには、集中型コンソールからアクセスできます。 データのバックアップ、アーカイブ、リカバリなど、ストレージ仮想化には多くのメリットがあります。 SAN（ストレージエリアネットワーク）について知っている必要があります。 データのバックアップと復元にかか​​る時間は、SANよりも非常に短くなります。

（5）ネットワーク仮想化

ネットワーク仮想化は、ネットワークを管理して、仮想化されたネットワークまたはVLANを物理ネットワークに接続します。 さらに、ここでは、ファイアウォールネットワークと負荷分散も管理できます。 また、SDN（ソフトウェア定義ネットワークおよびNFV）ネットワーク機能の仮想化も提供します。 これにより、より効率的でスケーラブルになります。

（6）デスクトップ仮想化

これは、クライアントの仮想化とも呼ばれます。 デスクトップ仮想化は、エンドユーザーに個別のデスクトップ環境を提供するために使用されるテクノロジーです。 これは、ユーザーが仮想マシンシステムと対話するためのデスクトップ環境を提供します。 リモートデスクトップシステムを介して保守できます。

仮想化テクノロジーとは何ですか？

インターネット接続が不安定になることがあります。 このため、インターネットを介してあらゆる種類のハードウェアコンピュータシステムを24時間継続して維持することは非現実的です。 この予測不可能性に加えて、ハードウェアシステムは、電気、メンテナンス、取得、およびその他の一連の費用の点でもコストがかかることが判明しています。

今日、多くの企業は、中断のない安全なインターネットプレゼンスと低コストの運用を望んでいます。 幸いなことに、考えられるほぼすべてのニーズに対応する適切な仮想化テクノロジーがあります。 これが、前述のタイプの仮想化が混在する方法です。

仮想化テクノロジーのより広い領域内には、さまざまなWebテクノロジー、データセンター、ソフトウェアなどで仮想化を提供できる一連のクラウドベースのテクノロジーがあります。

仮想化テクノロジーはどのように機能しますか？

前述のように、仮想化のプロセスでは、世界中の誰もがアクセスできる物理サーバー上にソフトウェア環境を作成する必要があります。 仮想化を実現するために使用できる仮想化テクノロジーは1つだけではありません。 それらはたくさんあります。

システムのすべての管理の役割は、ホストレベルのハイパーバイザーによって引き受けられます。 ホストレベルでは、複数のHyperVノードを持つことができます。 どのHyperVノードでも仮想マシンを作成できます。

ハイパーバイザーの役割は、オペレーティングシステム、ストレージ、およびネットワークを共有することにより、複数の仮想マシンを確立することです。 これを実現するには、ファームウェアの支援が必要です。 ハイパーバイザーは、物理サーバーを使用して、より多くの仮想マシンを作成し、それらの要件を決定し、要件に従ってさまざまなオペレーティングシステムをインストールできます。 OSなどをゲストOSと呼びます。

仮想化テクノロジーのリスト

（1）HyperV

Hyper-V仮想化テクノロジは、WindowsServer仮想化用にMicrosoftによって提供されています。 Hyper-V仮想化テクノロジを使用して、Windowsサーバー上に仮想マシンを作成できます。

Hyper – v仮想化テクノロジは、Microsoftクライアントおよびサーバー仮想化テクノロジとして知られるMicrosoftの最も有用な製品の1つであり、コンピュータシステムのソフトウェア環境を構築するために使用されます。

このテクノロジーは、ハイパーバイザーレイヤーの助けを借りて、ハイパーバイザーからハードウェアリソースを制御し、そのリソースを仮想マシンに割り当てます。 Hyper-v仮想化プラットフォームはWindowsServer2008から導入されました。HyperVはベアメタルまたはネイティブハイパーバイザーであり、タイプ1ハイパーバイザーとも呼ばれます。 Hyper-v仮想化テクノロジは、主にWindows、Linux、およびfreeBaseオペレーティングシステムをサポートします。

Hyper-Vマネージャーと呼ばれるハイパーバイザーは、HyperV仮想化テクノロジーのすべての管理を行います。 Hyper-Vマネージャーを使用すると、ユーザーは、バックアップ、サーバーステータス、VPSのVHDファイル、ホストの追加、サーバーステータスの確認などのさまざまな側面を管理できます。

HyperVでのライブマイグレーション

ライブマイグレーションでは、中断やサービスのダウンタイムを発生させることなく、2台の仮想マシンを2台のホスト間で転送できます。 Hyper –Vテクノロジには、元のホストから次のホストへの仮想マシンの完璧な移動をサポートする機能があります。 2つのホスト間の共有ネットワークは、ユーザーがホスト間で仮想マシンを移動している間、サーバーの稼働を維持するのに役立ちます。

HyperVでのクイック移行とは何ですか？

クイック移行は、2つのホストまたはノード間で仮想マシンを移動するときにサービスが中断することを除けば、他のネットワーク移行と非常によく似ています。 仮想化の概念が始まった時代にさかのぼり、それは長い間存在していました。 迅速な移行は今日でも実行可能です。

ライセンスサブスクリプション

以下は、Windows Server 2012 Essential、Datacenter Edition、およびStandardバージョンでのHyperV仮想化テクノロジのライセンスサブスクリプションです。 価格は国によって異なる場合がありますのでご注意ください。

注：MicrosoftはHyperVライセンスの価格を定期的に改訂する場合があるため、MicrosoftWebサイトからのみ現在の価格を直接確認することをお勧めします。

（2）VMWare

VMWare Virtulizationテクノロジーは、仮想マシンの複数のインスタンスを実行できるクラウドベースの仮想化テクノロジーです。

VMウェア仮想化テクノロジーを定義し、その豊富なデスクトップアプリケーション（ソフトウェア）のように有名にするものはありません。 VMウェアの主な目的は、より小規模な仮想化環境を管理することです。

VMウェアを構成するソフトウェアは、専用のハードウェアリソースをベースとして、より小さな仮想マシンを確立できるように設計されています。 ユーザーは、ネットワーク、ストレージ、ネットワークカード、およびプロセッサを細分化することにより、ハードウェアリソースを管理し、仮想マシンを確立できます。

VMウェアは、キー管理ソリューションに暗号化を使用し、データ暗号化方式を使用して顧客のデータを保護し、SQLサーバーに透過的なデータ暗号化を使用してユーザーのデータを安全に転送できるようにし、すべてのVMウェアエンタープライズプラットフォームにさまざまなソフトウェア開発キットを使用します。 これには、より低い運用コスト、重要なVMウェア暗号化テクノロジーが含まれます。 VMウェアハードウェアは、次のプラットフォームで管理できます。 vCenter Server、vSphere Client、vMotion、ESXiなど…VMウェアテクノロジーで利用できるハードウェア管理ツールには多くの種類があります。

VMWareでのライブマイグレーション

ユーザーは、ダウンタイムの遅延を経験することなく、異なる物理サーブ間で仮想マシンを自由に移動できます。 この移行を確実にするために、大規模なストレージおよび接続リソースが使用されます。 仮想マシンを物理サーバー間で移動するには、アクティブメモリと拡張性の高いネットワークが必要です。

ライブマイグレーションの主な利点は、サーバーのフェイルオーバーやダウンタイムに煩わされることなく、必要に応じてハードウェアのメンテナンスを実行できることです。 多くの場合、仮想マシンの移動を自動化およびスケジュールするために、さまざまなソフトウェアが使用されます。 これらのソフトウェアには、vSphere、vMotionなどがあります。これらのソフトウェアの一部は、数秒で同時に複数の仮想マシンの移行をサポートします。

VMウェアハードウェアは、次のプラットフォームで管理できます。 vCenter Server、vSphere Client、vMotion、ESXiなど…VMウェアテクノロジーで利用できるハードウェア管理ツールには多くの種類があります。

ライセンスサブスクリプション

以下は、vSphere for 2020のライセンス情報です。ライブサポートに使用する場合は、ストレージメンテナンス、ライブマイグレーション、高可用性、復元、バックアップ機能、および専用に作成されたウイルス対策をサポートしていることに気付くでしょう。仮想環境上のアプリケーション。 このソフトウェアの価格は国によって異なる場合があることに注意してください。

注：VMWareは定期的に価格を変更する場合があるため、VMWareWebサイトからのみ現在の価格を直接確認することをお勧めします。

（3）KVM

KVM Virtulizationテクノロジーは、Linuxベースの完全なvirtulizationテクノロジーであり、無料のオープンソースのvirtulizationです。

これは、Linuxオペレーティングシステムの仮想化を管理するためのオープンソースソフトウェアです。 KVMは、カーネルベースの仮想化マシンの略です。 KVMは、 Linuxオペレーティングシステムの仮想化に特に使用される仮想化テクノロジーです。 これは、Linuxx86オペレーティングシステム仮想化の完全なソリューションです。 この仮想化テクノロジーを使用すると、個別のネットワークカード、ストレージ、およびグラフィックアダプターを備えたLinux仮想化サーバーを作成できます。

KVMハイパーバイザーでは、複数のオペレーティングシステムを1つのハードウェアホストで問題なく共有できます。 KVMハイパーバイザーは、タイプ2ハイパーバイザーとして機能するように設計されています。 OS仮想化機能と優れたパフォーマンスと管理を備えたハイパーバイザーをお探しの場合は、このプラットフォームから遠く離れたくないかもしれません。 KVMのハイパーバイザー部分は、ストレージ、ネットワークリソース、OS、およびハードディスク間の相互作用をサポートする仮想マシンを確立することは言及する価値があります。

ハードウェアベースの分離：KVMは、ハードウェアベースの対話の能力を多用して、仮想化を実現し、仮想マシン間の境界を作成します。 すべての仮想マシンにアクセス制御を適用します。 これは、仮想化の厳密な実装を通じて実現されます。

KVMでのライブマイグレーション

KVMは、フェールオーバークラスタリングを使用せずに、仮想マシンをあるノードから別のノードに移動するためのライブおよびオフラインの移行をサポートしています。 ここで、x64ビットゲストマシンはx64ゲストマシンのみで移行できますが、x32ビットはx64およびx86ビットで移行できます。

ライセンスサブスクリプション

高額な値札が付いている他の便利なソフトウェアとは異なり、KVMは無料で利用できます。ライブサポートを含む一連の高度な仮想化機能が付属しています。 KVMを使用すると、個別にライセンスされたさまざまなハイパーバイザープラットフォームを使用して仮想化を管理できます。 ライセンスを提供するプロバイダーには、RedHatとSolusVMがあります。

（4）Citrixサーバーの仮想化（以前はXenServerと呼ばれていました）

Citrix Virtulizationテクノロジーは、XenHypervisorに基づいてデスクトップとアプリケーションに仮想化を提供します。

Citrixサーバーの仮想化は、最も人気のある仮想化テクノロジーの1つです。 これにより、ユーザーは複数のストレージスペース、ネットワーク構成、およびその他のさまざまな拡張機能を管理できます。 Citrixサーバー仮想化は、主にデスクトップ、アプリケーション、およびサーバーの仮想化に使用され、まとめてマルチテナンシー仮想化プラットフォームと呼ばれます。 これは、より大きなスケーラビリティとより大きな展開パフォーマンスを備えたオプションを探している場合に必要な、まさに完璧な仮想化テクノロジーです。 この仮想化テクノロジーは、XENサーバーでより適切に実行されます。

Citrixハイパーバイザーを使用すると、異常なシステム読み込み時間中のリソースの枯渇を回避できます。 また、仮想マシンの一意のタグ付けと命名が可能になります。 さらに良いことに、ライブマイグレーションをサポートする機能が組み込まれており、安全なテンプレートが作成されます。

Citrixサーバー仮想化でのライブマイグレーション

Citrixハイパーバイザーはすべてのバージョンで利用できます。 サーバー間のライブおよびオフラインの仮想マシンの移行を提供します。 この機能では、仮想マシンのディスクがソースサーバーと宛先サーバーによって共有されます。 この機能により、ダウンタイムなしでVMを移行できます。 ストレージが相互に共有されている場合、ダウンタイムに直面することなく移行を簡単に行うことができます。

ライセンスサブスクリプション

Citrix Xenサーバーのエディションはいくつかあり、すべてライセンスを取得できます。 同社はソケットごとにライセンスを提供しています。 年間ライセンスは、XENサーバーのサポートを提供します。 また、ソフトウェアのメンテナンスも必要です。 これにより、24時間年中無休のテクニカルサポートにアクセスできるようになります。

お住まいの地域に関する具体的な情報については、Citrixの公式Webサイトを参照してください。

注：Citrixは定期的に価格を改訂する場合があるため、現在の価格をCitrixWebサイトから直接確認することをお勧めします。

仮想化テクノロジーを使用する際に取るべきセキュリティ対策は何ですか？

仮想サーバーとホストサーバーの両方で仮想化のセキュリティを最大化するには、次の側面を考慮する必要があります。

• 仮想マシンへのアクセスにはプライベートネットワークを優先します。
• 仮想化されたリソースファイルを保存できるセキュリティを設定し、ファイルに適切なアクセス許可を設定します。
• マルウェアの攻撃や盗難からサーバーを保護するために、セキュリティファイアウォールを設定します。
• 第2世代の64xビットプロセッサを使用することをお勧めします。

結論

仮想化は、ハードウェアのメンテナンスの問題が発生している企業や個人にとって心配事になる可能性があります。 仮想化には多くの利点があります。3つの主要な例として、物理ハードウェアの必要性の削減、確立の容易化、データセンターによる管理があります。 ハードウェア、ソフトウェア、メモリ、さらにはネットワークのニーズに応じて、仮想化にはいくつかの種類があります。 仮想化テクノロジーのより広い領域内には、さまざまなWebテクノロジー、データセンター、ソフトウェアなどで仮想化を提供できる一連のクラウドベースのテクノロジーがあります。