仮想環境とは?その構築方式やメリットに関しても徹底解説

IT・コンピュータ業界を中心として、エンジニアをはじめ社会人の間でよく耳にする「仮想環境」という言葉。具体的に、どのようなことを意味するのか、その概要や仮想環境の主な構築方式について、分かりやすく紹介していきます。

仮想環境とは? 概要とメリットを分かりやすく解説


仮想環境とは、パソコンやサーバーなどのハードウェア内で、「仮想化」の技術を使って創り出されたヴァーチャルな世界を意味します。また、「仮想化」の技術とは、ハードウェアを構成するCPUやメモリを、理論上で分離または統合する技術です。

例えば、物理的には1台のサーバーであっても、仮想化の技術を適用することによって、基本ソフトが異なるサーバー2台分以上の役割を果たせる点が魅力。したがって、仮想環境を利用すれば、Windows対応のマシン上で、MacやLinuxを動かすことも可能となります。この場合、もともとインストールされていた基本ソフトを「ホストOS」、仮想化によってインストールできた基本ソフトを「ゲストOS」と呼び、区別するのが一般的です。さらに、仮想化されたサーバー等を「仮想マシン」と称し、仮想化の対象としては、サーバーのほか、ストレージやデスクトップ、ドライブが該当します。

仮想環境を構築するメリットは、既存リソースの有効活用と管理コストの削減です。また、サーバーなど物理的なマシンの購入数を最小限に抑えることができる点もメリットのひとつとして挙げられます。

仮想環境の構築法・ホスト型


仮想環境を構築する方式は、使用するソフトウェア(仮想化ソフトウェア)の種類によって、3種類に分類されます。そのなかでも、最も一般的な方式のひとつとして知られるのが「ホスト型」です。別名「ホストOS型」と呼ばれることもあります。ホスト型は、ホストOS(もともとのOS)と本来のハードウェアの上で、仮想化ソフトウェアを実行させ、その上でゲストOSを運用する方式です。

ホスト型のメリットとしては、既存マシンが利用できる点のほか、仮想化に必要なソフトウェアが扱いやすい点が挙げられます。一般的なアプリケーションと同じような感覚で、仮想化ソフトウェアをインストールできるので、テスト環境などを作成したいときに便利です。なお、ホスト型で利用する仮想化ソフトウェアは、VMware PlayerやOracle VM VirtualBoxなどが主流となっています。

一方、ホスト型のデメリットは、ゲストOSを運用する場合にホストOSでの処理も必要となることから、処理速度が限定的である点です。

仮想環境の構築法・ハイパーバイザ型


上述のホスト型のデメリットである処理速度を改善するために、考案された仮想環境の構築方式が、「ハイパーバイザ型」です。本方式では、ホストOSの代わりに、専用の仮想化管理ソフトウェアとして知られる「ハイパーバイザ」を導入し、その上で複数のゲストOSを動作させます。したがって、ホストOSでの処理が不要となる分だけ、ホスト型と比較するとレスポンス速度の向上が期待できる点が、大きな魅力のひとつです。

一方、ハイパーバイザ型のデメリットとしては、既存マシンに適用できず、新規マシンにのみ適用できる点が挙げられます。したがって、導入前には、購入予算なども含め、慎重かつ十分な検討が必要です。ハイパーバイザ型で利用する仮想化ソフトウェアの代表例としては、VMware vSphereやHyper-V、KVM(下記※参照)が知られています。
※KVWは、Karnel-based Virtual Machineの略。

仮想環境の構築法・コンテナ型


すでに紹介したホスト型やハイパーバイザ型に比べ、比較的新しい仮想環境の構築方式が、「コンテナ型」となります。コンテナ型を採用した場合、存在するOSはホストOSのみで、仮想化ソフトウェア(「Docker」など)の上に、複数の「コンテナ」と称される専用領域が構築されます。各コンテナ内では、それぞれに必要なアプリケーションソフトの起動が可能。ただし、異なるコンテナ間のアクセスはできないため、注意が必要です。なお、仮想化ソフトウェア「Docker」は、Linuxにのみ対応している点も覚えておきましょう。

コンテナ型では、仮想OSが、基本機能を担うソフトウェアの一部「カーネル」をホストOSと共有するため、各専用領域でOSをインストールする必要がありません。したがって、仮想環境の構築に要する準備期間は、比較的短期で済ますことができるメリットがあります。また、実際はホストOSを共有しているものの、各コンテナの利用者は、まるで自分だけのOSであるような感覚で使えるレスポンスの良さも魅力。さらに、コンテナ型は、新規マシンはもちろん、既存マシンに対して適用できる点もメリットのひとつです。

まとめ

やり方次第では、仮想環境を導入することで、職場のスペースや予算を一層有効に利用できそうですね。使い勝手の良い仮想環境を構築するために、各方式の特徴やメリット・デメリットを理解した上で、自身や職場のニーズに合った方法を採用しましょう。

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