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仮想サーバ

キーワード

仮想化、仮想マシン、VM、サーバの仮想化、デスクトップ仮想化、VDI、仮想デスクトップ、画面転送型、SBC、ネットワークブート型、ホスト型、ハイパーバイザ型、サーバーコンソリデーション、スケールアウト、ライブマイグレーション、ホットマイグレーション


仮想マシン(Virtual Machine、VM)

仮想化(Virtualization)とは、ハードウエアリソース(CPU、メモリ、ディスクなど)を抽象化し、物理的な制限にとらわれず、ソフトウエア的に統合・分割できるようにする技術です。ここで仮想とは「存在しない」という意味ではなく、「そのもの自体ではないがソフトウェアにより実質的にそのものとして稼働する」という意味で用いられます。
 仮想マシンは、仮想化の技術を用いてコンピュータを異なる環境で動作させることです。

仮想マシンは、大きく3つの形態があります。

しかし、仮想化技術の面では、互いに共通していることが多く、実際の利用はサーバ・クライアント系であることが多いので、以降はこの区別に捉われない記述にします。


VDI(仮想デスクトップ基盤)

VDI(Virtual Desktop Infrastructure)とは、クライアント端末からサーバまでを含んだ仮想化のことですが、ここでの仮想サーバの仕組みを指すこともあります。

仮想サーバの設置場所

仮想サーバは、社内からの利用のために社内ネットワークに設置するのは当然ですが、社員が、社外からインターネットを介して利用することも多いので、ファイアウォールで保護したDMZに置くのが多くなってきました。

仮想化の区分

サーバとクライアントの処理分担による区分

画面転送型
SBC(Server-Based Computing)ともいいます。すべての資源はサーバにあり処理も サーバで行います。クライアントはWebブラウザとマウス・キーボードがあるだけという環境です。完全なシンクライアントにできるので、クライアントの管理が容易ですし、紛失や盗難などのセキュリティに強いメリットがあります。
ネットワークブート型
画面転送型では、すべての処理がサーバで行われるので、サーバの性能が十分でないと応答がおそくなります。ネットワークブート型では、基本的なソフトウェアはクライアントにおき、サーバから必要なデータだけを送り付け、その後の処理はクライアント側で行う方式です。
 OSやアプリケーションを使用時にサーバからダウンロードする型もあります。

仮想化の制御による区分

ホスト型
ホストに特定のOS(ホストOS)をおき、ホストOSの下で他のOS(ゲストOS)を稼働させて仮想環境を実現する方式です。身近な例ではWindowsの下にLinuxを稼働させることがあります。ゲストOSはホストOSのアプリケーションとして稼働します。
ホスト型ではすでに利用しているサーバにインストールできるので手軽に実現できる利点がありますが、ハードウェアへのアクセスはホストOSを経由するので、オーバーヘッドがかかり十分な性能が得られない欠点があります。
ハイパーバイザ型
ホストOSを持たず、ハイパーバイザという制御ソフトウエアをもち、その下にゲストOSを置きます。ゲストOSがハードウェアを直接制御することができます。また、ハイパーバイザ型の仮想サーバ間では、複数の仮想サーバを効率よく稼働させる仕組みがあります。

サーバ仮想化のメリット・デメリット

ライブマイグレーション

仮想サーバを構成しているハードウェアの構成変更、部品交換などメンテナンスが必要になったとき、仮想サーバ機能を他のハードウェアに移行する(マイグレーション)ことになります。
 ライブマイグレーションとは、マイグレーションの際に、仮想マシンで稼働しているOSやソフトウェアを停止させずに、丸ごと別の物理コンピュータに移動させること。あるいは、その機能です。ホットマイグレーションともいいます。

仮想サーバAからBへライブマイグレーションを行うには、両者を高速LANで接続しており、それを用いて、
  動作中のプログラムが利用しているメモリの内容
  仮想マシンが利用している仮想ディスク
を転送する必要があります。
 ここで、Aのメモリは頻繁にロールイン/ロールアウトが行われているので、Bへの転送中にAの内容が変化することがあります。それを矛盾なく行う仕組みが必要になります。
 それがライブマイグレーション機能であり、VMware や Hyper-V などの仮想マシンOSではこの機能を持っています。