サーバのイメージ

仮想化の構築技術

サーバのイメージ

仮想化の技術は、仮想マシンにインストールする仮想化ソフトウェアというものによって大きく3つに分類されます。

コンピュータを利用したITシステムを構成する物理サーバ、クライアントPC、ストレージ、ネットワークなどを、ソフトウェアを使って仮想化するための基盤技術が仮想化技術です。仮想化サーバは、その代表的なものですが、物理的な環境にあるハードウェアに仮想化ソフトウェア使った基盤をつくり、その上に仮想化されたハードウェアを配置します。仮想化サーバ上では、それぞれ別々のOSやアプリケーションを作動させることができます。これによって限られた物理的なリソース(CPU、メモリ、ハードディスク、ネットワークなど)の能力を有効活用することができます。

仮想化の方式について

仮想化の方式は大きく分けて3つあり、それぞれに基本的な特徴や、メリット・デメリットがあります。利用用途に合わせて適切な方式を採用することでサーバのパフォーマンスを活かすことができます。ここでは、仮想化の方式の基本を理解していただくために、それぞれの特徴などをわかりやすく説明します。

ホスト

ホスト型の図解

ホスト型はハードウェア(サーバ)の中にOS上に土台となる仮想化ソフトウェアをインストールし、仮想化ソフトウェアで仮想マシンを稼働させる方法です。すでに動作しているコンピュータの中に仮想マシンが作れるためホストOSと仮想化ソフトウェアを動作させるのでハードウェアにかかるリソースは余計に消費をしてしまいます。従って、本番環境には適しているとは言えないタイプのものですが、仮想化環境の構築がしやすい点が特徴で検証環境にはよく使われる手法です。ホスト型の仮想化ソフトウェアの例は「VMware Workstation Player」「VMware Fusion」「Oracle VM Virtualbox」などがあります。

メリット デメリット
  • 既存マシンが利用できる点
  • 仮想化に必要なソフトウェアが扱いやすい点
  • テスト環境などを作成したいときに便利
  • 一般的にハイパーバイザー型の仮想化ソフトに比べて、
    仮想マシンの動作速度が遅い
  • ホストOSを動作させるための物理リソースが必要
  • ゲストOSを運用する場合にホストOSでの処理速度が限定的になる

ハイパーバイザー

ハイパーバイザー型の図解

ハイパーバイザー型はホストOSが不要なものが現在は主流となっております。
ハイパーバイザーとは仮想化のためのOSのようなもので、サーバにインストールし、そのOSの上で仮想マシンを稼働させるような方法です。
ホストOSを必要としないためハードウェアを直接制御することができ、仮想マシンの速度低下を最小限に抑えることができます。また、複数の仮想マシンを効率よく稼働させるための様々な仕組みが盛り込まれています。 ハイパーバイザーの例は「Vmware ESXi」「Linux KVM」「Microsoft Hyper-V」「Citrix Xen Server」「Red Hat Enterprise Virtualization(RHEV)」などがあります。

メリット デメリット
  • ホストOSが不要でハードウェアを直接制御が可能
  • システム全体の観点から見てリソースの使用効率がよい
  • 管理するサーバの台数削減が可能
  • 仮想化環境の高度な管理を実現するツールが
    標準装備されていない場合がある
  • ハードウェアのスペックが低かった場合は
    処理能力不足となる可能性がある
  • 頻繁にアップデートすを要するものもあるため
    専門的な知識や技術が必須

ライブマイグレーションとの関連性

ハイパーバイザーを利用した仮想サーバは、他のハイパーバイザーで稼働している仮想サーバに(ほぼ)瞬時に「機能を移動」することができ、このような機能をライブマイグレーションと呼びます。ハイパーバイザーを利用すると、ハイパーバイザーの上で動作しているゲストOS、アプリケーションなどをクライアントが利用したまま新環境へ移行し、新しいハードウェアや新しい仮想化ソフトウェアに環境移行ができクライアントが快適に利用できることが期待できます。
サーバで動作しているシステムはクライアントが利用する為、常にシステムが稼働することを求められます。ライブマイグレーションでは移行期間に1秒以下の瞬断は発生することはありますが、クライアントは違和感なく通常通り利用できる状態で影響はございません。

コンテナ

コンテナ型の図解

コンテナは「アプリケーションを実行するための領域(ユーザ空間)を複数に分割して利用する」もので、ホスト、ハイパーバイザーとは全く異なる概念です。ユーザがアプリケーションを実行するための、一通りのリソースが提供される空間を1つのOS(「Docker」または「Kubernetes」)で実現できます。すなわち、コンテナはアプリケーション実行環境を仮想化すると言えます。
コンテナ仮想化は1つのOSで稼働しますので、プロセッサやメモリの消費は少なく、ストレージの使用もわずかです。そのため、同じ性能のハードウェアであれば、より多くのコンテナを同時に動かすことができますし、高速で起動や停止ができ性能が劣化することは殆どありません。すなわちシステム資源の負担は小さく、可搬性は高いが、OSは限られることが特徴です。

メリット デメリット
  • 必要最小限のCPUやメモリしか使用しないので
    負荷が小さく高速な動作が実現可能
  • 比較的容易でコピーも簡単なので作業時間の大幅な短縮が可能
  • 開発と運用の相性がよくリリースサイクルの高速化が期待できる
  • 複数のホストでのコンテナ運用が煩雑になる
  • カーネルを他のコンテナと共有するため個別に変更できない
  • 新しい技術であり学習コストが比較的高い

システム構築・運用との関連性

仮想化技術を利用する課題・目的

仮想化技術によるシステム構築はコンピューティングリソースの集約や、仮想基盤を利用しているクラウド環境への移行による運用コスト削減でメリットがあります。運用まで見据えたシステム構築を実施することで、システム安定稼働を実現します。

システム運用との関連性

仮想化は、コンピュータリソースの有効活用を目的としており、柔軟性や拡張性も高いものです。しかしそれは一方で、システムの監視という側面から考えると、複雑化しており、CPU、メモリ、ストレージ容量、デイスク使用率などコンピュータリソース管理のポイントが多くなることになります。

仮想化の関連サービス

システム構築サービス

システムインテグレーション(SI)

当社が20年以上に亘りMSP事業者としてシステム運用監視サービスを提供してきました。お客様とともに監視、運用、レポート分析というサイクルをまわすなかで、最終的にたどり着くのはシステム設計段階での運用まで考えたシステム構築の重要性です。当社はシステム運用監視サービスで培った知見と、真のニーズを汲み取った提案をすることで、お客様に最適なシステムインテグレーションを提供します。

マイグレーション(移行)

システム構築サービス

当社は20年以上にわたりMSP事業者としてシステム運用監視サービスを提供してきました。また、石狩、横浜、大坂の3拠点のデータセンターを運用するとともに、プライベートクラウドも自社で提供してきました。これらのサービスの提供で培った知見や経験をもとに、お客様のニーズをしっかりと汲み取り、パブリッククラウドを含めた最適なシステムマイグレーションの提案をします。

マネージドクラウド

Next Generation EASY Cloud®

株式会社アイネットが提供する企業向けクラウドDream Cloud®の中核サービスとなるEASY Cloud®のサービス基盤を刷新した 次世代型クラウドサービスです。

システム運用監視サービス

Management Service Library(MSL)

当社の中核サービスであるMSP事業のシステム運用監視サービス(MSL)は、サーバやネットワーク機器の監視やシステム全体の運用・監視など、24時間365日体制で統合的にお客さまのシステム環境をサポートするサービスです。ハイブリッド環境でシステムを運用されているお客さまや、AWS、Microsoft Azure、Google Cloud Platformなど、お客さまご利用のシステム環境に合わせて、監視サービスのみのご提供から運用サポートを含めたフルマネージドサービスまで、お客さまのご要望に応じて、ご選択いただけます。