サーバーの仮想化は、利用が広がるクラウドサービスでも使われている重要な技術です。
仮想サーバーを導入することにより、リソースの有効活用やコスト削減が実現できます。
仮想サーバーの仕組みやメリット・デメリット、導入の注意点をわかりやすく解説します。
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仮想サーバーとは
まずは仮想サーバーとはなにかについて、その仕組みと物理サーバーとの違いを見てみましょう。
仮想サーバーの仕組み
仮想サーバーとは、単一の物理サーバー上に複数の仮想的な環境（仮想マシン）を作り出す技術です。
物理サーバー上に仮想化ソフトウェアやハイパーバイザーを導入することで、それぞれの仮想マシンが独立して動作できます。
サーバーの仮想化には大きく2通りの方法があります。
一つは、物理サーバーのOS（ホストOS）上に仮想化ソフトウェアを導入し、その上に複数のゲストOSを稼働させる「ホストOS型」です。
もう一つは、物理サーバーに直接ハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェアを導入し、その上に仮想マシンを稼働させる「ハイパーバイザー型」です。
どちらの方式も、複数の仮想マシンで物理サーバーのハードウェアを共有し、各仮想マシンにCPU、メモリ、ストレージなどのリソースを割り当てることで、コスト削減や省スペース化を実現します。
仮想サーバーは高い柔軟性と拡張性を持ち、一つの物理サーバーで複数のサービスを実行できるのが特徴です。
仮想サーバーと物理サーバーの違い
仮想サーバーと物理サーバーは、ハードウェアを持っているか否かに違いがあります。
物理サーバーとは、ハードウェアとして実際に存在するサーバーのことです。
物理サーバーを導入する場合、物理的なサーバーマシンを購入し、設置・管理する必要があります。
一方、仮想サーバーは、物理サーバー上でソフトウェアによってシミュレートされたサーバーのことです。
仮想サーバーは物理的なハードウェアを持たず、ソフトウェア的に作り出されています。
そのため、物理サーバーに比べて低コストで導入・運用することが可能です。
仮想サーバーのメリット
仮想サーバーには多くのメリットがあります。
その中から、主な仮想サーバーのメリットを見てみましょう。
リソースの有効活用
仮想サーバーでは、物理サーバーを複数の仮想マシンで共有するため、リソースを最大限に有効活用することが可能です。
例えば、ある仮想マシンで稼働するアプリケーションのCPUやメモリの使用率が低い時間帯でも、他の仮想マシンが余っているリソースを活用できます。
そのため、物理サーバーを単一の用途に使用する場合と比べて、リソースを無駄なく活用できるのです。
スケーラビリティの向上
仮想サーバーは、必要に応じて仮想マシンにリソースを動的に割り当てることが可能です。
物理サーバーでサービスを提供する場合、トラフィックやデータ量の増加に対応するには、CPUやメモリを増設したり、サーバー台数を増やしたりする必要があります。
一方、仮想サーバーなら、必要に応じて仮想マシンにリソースを割り当てることで、簡単にスケールアップすることが可能です。
導入コストの削減
仮想サーバーで複数のアプリケーションを稼働させる場合、物理サーバーを複数台構築するのと比べて導入コストを抑えることが可能です。
物理サーバーを構築する場合、サーバーの本体費用に加えて、ネットワーク機器や、ラック、電源、設置スペース代、作業費など多くの導入コストがかかります。
仮想サーバーなら、仮想化ソフトの導入や設定に費用がかかるものの、物理サーバーの構築費用に比べてコストを低く抑えられます。
サーバー管理負荷の軽減
仮想サーバーは、サーバーの管理負荷も軽減できます。
物理サーバーの場合、サーバーごとにOSやアプリケーションのインストール、アップデート、セキュリティ設定など、多くの管理作業が必要です。
しかし、仮想サーバーでは、1つの物理サーバー上で複数の仮想マシンを稼働させるため、管理作業を効率化できます。
可用性の向上
仮想化技術を使うと、複数の物理サーバーをまとめて1つの大きな仮想サーバーとして扱う、「クラスター化」が可能です。
クラスター化することで、物理サーバーのうちの1つがダウンした場合でも、他の物理サーバーで仮想マシンを稼働させサービスを継続できます。
そのため、システムの停止時間を最小限に抑えられ、高い可用性が実現可能です。
仮想サーバーのデメリット
仮想サーバーには多くのメリットがある一方、デメリットも存在します。
仮想サーバーのデメリットも見ていきましょう。
オーバーヘッドによるパフォーマンス低下
仮想サーバーでは、仮想化ソフトウェアやハイパーバイザーの稼働によるオーバーヘッドが生じます。
そのため、物理サーバーと比べてパフォーマンスが低下する場合があります。
仮想サーバー上で動作するアプリケーションが増えるほどオーバーヘッドが大きくなるため、適切なリソースの割り当てや管理が必要です。
専門知識を持った管理者が必要
仮想サーバーは、物理サーバーに比べて複雑な構成になるため、専門的な知識を持った管理者が必要です。
特に、仮想化ソフトウェアやハイパーバイザーの設定・管理、ストレージの設定など、物理サーバーにはない知識が必要となります。
十分な知識を持った技術者がいない場合、セキュリティリスクやシステム障害のリスクが高まってしまいます。
コスト削減できるからと安易に導入すると、うまく運用できずにかえってコストがふくらむ場合もあるので注意が必要です。
セキュリティ対策や障害対策の難易度は高め
仮想サーバーでは同一の物理サーバー上で複数の仮想マシンが稼働するため、セキュリティ対策や障害対策の連携が必要になります。
例えば、ある仮想マシンのセキュリティホールが、他の仮想マシンにも影響を与える可能性があるため、全体的なセキュリティ対策が必要です。
また、物理サーバーの障害によって複数の仮想マシンが停止してしまう可能性もあるため、全体的なバックアップや復旧の計画も求められます。
仮想サーバー導入の注意点
仮想サーバーの導入にあたって注意すべき点もあります。
どのようなポイントに注意する必要があるかを見ていきましょう。
仮想化ソフトの選定
サーバーの仮想化には、仮想化ソフトウェアやハイパーバイザーの導入が必要です。
代表的な製品に下記のようなものがあります。
仮想化ソフトウェア
- VMware Workstation Player
- VMware Fusion
- Oracle VM VirtualBox
ハイパーバイザー
- VMware ESXi
- Microsoft Hyper-V
- Linux KVM
導入の目的に応じて機能や性能を比較して、最適なソフトウェアを選定することが重要です。
適切なリソース管理
仮想サーバの導入にあたっては、リソースを適切に管理することが重要です。
物理サーバのリソース（CPU、メモリ、ストレージ、ネットワークなど）を、仮想マシンに適切に割り当てることで、高いパフォーマンスと安定した動作を実現できます。
一方、リソースの割り当て不足や過剰割り当ては、仮想マシンのパフォーマンス低下や仮想サーバー全体のリソース不足による障害の原因となるため、注意が必要です。
セキュリティ対策
仮想サーバを運用する上で、セキュリティ対策は欠かせません。
デメリットで解説したように、1つの物理サーバー上で複数の仮想マシンが稼働しているため、1つの仮想マシンの脆弱性により他の仮想マシンが被害を受ける可能性があります。
仮想サーバーのセキュリティ対策には、仮想マシンが動作する物理サーバーやネットワークのセキュリティも含めて、全体的なセキュリティの確保が求められます。
仮想サーバーでリソースを効率的に活用しよう
仮想サーバーでは、物理サーバー上に複数の仮想マシンを稼働させることができます。
仮想サーバーの導入・運用には、適切なリソース配分や仮想サーバー特有のセキュリティ対策といった専門的な知識が必要です。
これらの注意点を踏まえつつ、仮想サーバーを導入することで、コスト削減や効率的なリソース活用が実現できます。
