トピック

仮想化について理解する

オペレーティング・システムからアプリケーションに至るまで、新しいソフトウェアの実行に必要な能力は絶えず増えています。より多くのデータ、より高い処理能力、より多くのメモリーが必要です。仮想化は、単一の物理マシンがあたかも複数のマシンとして動作するようにして、サーバーとワークステーションのコスト削減を実現します。

仮想化とは

仮想化とは、複数のシミュレートされた環境や専用リソースを、単一の物理ハードウェアシステムから作成することを可能にするテクノロジーです。ハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェアがそのハードウェアに直接接続し、1 つのシステムを異なる別個のセキュアな環境に分割できるようにします。この分割された環境は、仮想マシン (VM) と呼ばれます。VM は、マシンのリソースをハードウェアから分離して適切に配分する、ハイパーバイザーの機能によって動作します。

ハイパーバイザーを備えた元の物理マシンはホストと呼ばれます。一方、そのリソースを使用する多くの VM はゲストと呼ばれます。それらのゲストにとって、CPU、メモリー、ストレージなどのコンピューティング・リソースは、容易に再配置可能なリソースの格納庫のようなものです。オペレーターは CPU、メモリー、ストレージなどのリソースの仮想インスタンスを制御することができるため、ゲストは必要なリソースを必要になった時点で受け取ります。

理想的には、関連のあるすべての VM が Web ベースの単一の仮想化管理コンソールによって管理されると、速度が向上します。仮想化では、VM に割り当てる処理能力、ストレージ、およびメモリーを自分で決めることができます。また VM は相互に切り離され、それをサポートするハードウェアとも切り離されているため、環境がよりよく保護されることになります。

要約すると、仮想化は、使用率の低いハードウェアから必要な環境とリソースを作り出します。

仮想化により実現されること

サーバーの仮想化

単一のサーバーをあたかも 2 つのサーバーとして、あるいは何百ものサーバーとして動作させることが可能です。

オペレーティング・システムの仮想化

1 つのコンピュータで、複数の異なるオペレーティング・システムを実行できます。

ネットワーク機能仮想化

オリジナルの 1 つのネットワークから、互いに分離した複数の仮想ネットワークを作成することができます。

仮想化の利点

リソースの仮想化により、管理者は物理的な設置状況を気にする必要がありません。データセンターのハードウェアは、真に共用化されます。シームレスなアップグレードが可能となり、ホストマシンが変化しても VM やアプリケーションはそれを検知しません。また、ダウンタイムは劇的に少なくなります。

管理者は、すべてのアプリケーションについて新しいハードウェア上での動作確認が完了するのを待つ必要はありません。VM を移行すれば、すべては以前と同じように動作します。回帰テストにおいては、テストベッドを容易に作成したりコピーしたりすることができ、専用のテストハードウェアや冗長開発サーバーは不要です。

セキュリティの点で仮想化は、一般的な多くの問題に対するエレガントな解決策となります。2 つのシステムをファイアウォールで分離することがセキュリティポリシーで求められている環境でも、それらのシステムを同じ物理ボックス上に安全に配置できます。開発環境の場合、開発者ごとにそれぞれ独自のサンドボックスを用意し、他の開発者の書く劣悪なコードや暴走するコードの影響を受けないようにすることができます。

仮想化による効率とコストへの影響

この調査では、Forrester Consulting が Red Hat Virtualization のお客様にインタビューしました。インタビューを受けたお客様の ROI は 103 %、回収期間は 5.6 か月でした。

仮想マシンの管理方法

仮想化管理ソフトウェアは、仮想化をうまく管理できるように設計されています。確かに、手動でリソースを VM に割り振り、サーバー上にそのためのスペースを作り、それらをテストし、必要に応じてパッチをインストールすることも可能です。しかし、単一のシステムを何百にも分割したとすると、それらのシステムが確実に動作し、最新の情報に更新され、セキュリティが確保されている状態を常に維持するためには、その「分割数」倍の作業が必要になります。運用チームにカスタム VM を短時間で用意することはできず、IT 部門にとってはそれらの手動プロセスすべてが足かせとなってしまうかもしれません。

すべての VM をシステムのモニタリング/プロビジョニング/管理ツールに結び付けるなら、ピーク時やメンテナンス期間中に、システムが適切なハードウェアに自動的に移行するようにすることができます。複数のサーバーからなるファームがあり、ワークロードや時刻に応じて秒単位で設定を変えることが可能だとしましょう。特定のゲストインスタンスのリソース消費量が増加し始めると、モニタリングシステムはそのゲストを、要件の低い別のサーバーに移すか、または中央プールからさらに多くのリソースをそれに割り当てます。

それぞれの仮想化管理システムには独自の特徴がありますが、多くはわかりやすいユーザーインタフェースを備え、シンプルなプロセスで VM を作成でき、仮想環境のモニター、リソースの割り当て、レポート作成、規則の自動適用の機能があります。中には、複数ブランドのハードウェアやソフトウェアを統合し、ユーザーが自分に最適な管理システムをインストールすることのできる仮想化管理ソリューションもあります。

仮想化とクラウド・コンピューティングの違い

この 2 つは混同されがちです。どちらの場合も、ハードウェアからリソースを分離して有用な環境を作り出すことが中心概念だからです。このように考えてみてください。

仮想化はクラウド作成に役立ちますが、そのままクラウド・コンピューティングとなるわけではありません。

米国国立標準技術研究所によると、クラウド・コンピューティングの 5 つの特徴は、ネットワーク、リソースプール、ユーザーインタフェース、さまざまな機能のプロビジョニング、および自動リソース制御/割り振りです。仮想化はネットワークやリソースプールを作成しますが、ユーザーインタフェースの作成、VM のプロビジョニング、リソースの制御/割り振りのためには、付加的な管理およびオペレーティング・システム・ソフトウェアが必要です。

VM は単なるコンテナか?

仮想化はコンテナが使用できるリソースをプロビジョニングします。それらの VM はコンテナが稼働できる環境ですが、コンテナが仮想環境に結び付いているわけではありません。

VM の機能や容量は有限です。それらを作成するハイパーバイザーが物理マシンの有限リソースに結び付いているからです。一方、コンテナは、その実行環境との間で同じオペレーティング・システム・カーネルおよびパッケージ・アプリケーションを共有するので、その全体を開発/テスト/実動用の設定間で移動したり、開いたり、使用したりすることができます。

Red Hat を選ぶ理由

Red Hat は、これまで長い間、仮想化の開発をサポートしてきました。Linux® カーネルの一部を構成するカーネルベース仮想マシン (KVM) ハイパーバイザーの改良に携わり、KVM と oVirt のコミュニティ設立以来ずっと貢献してきました。現在、KVM ハイパーバイザーは主要な OpenStack および Linux 仮想化ディストリビューションすべてのコアとなっており、多くの Red Hat 製品のベースにもなっています。全体のパフォーマンスについて、また単一サーバー上でうまく動作する VM を最大数実行することについての記録を打ち立てようとしているところです

テクノロジーがオープンソースであるため、Red Hat の仮想化製品は、すでにあるインフラストラクチャを活用して非常に幅広い範囲のサーバーやハードウェアで動作するように設計され、テストされ、動作が保証されています。さらには、Microsoft とのコラボレーションにより、さまざまな設定の動作保証やサポートもしています。それで、Red Hat® Enterprise Linux 上に少数の VM を作成する場合であれ、Windows ベースの何百という VM を Red Hat Virtualization によって管理する場合であれ、Red Hat は 365 日 24 時間体制のサブスクリプション、継続的な配信、専門技術、認証コミットの点で皆様のお役に立ちます。

考えてみてください。受賞歴に輝く世界規模の安心サポートを伴う世界最強クラスの仮想化インフラストラクチャにより、ハードウェアをもっと有効活用しながら、慣れ親しんだシステムを実行できるのです。

総コスト削減からデータセンター・フットプリント縮小に至るまで、仮想化のメリットは IT 界に広く知られていますが、そのさまざまな特徴は現在のコンピューティング環境に本当に合っていると言えるでしょうか?この調査によると、仮想化について従来言われてきたメリットは、現在も引き続きメリットとなっています。

仮想化を使い始めるために必要なアイテム

必要なのはそれだけです。本当に。ベアメタル・ハードウェアからオープンソース・システムまたはプロプライエタリー・システムに至るまで、何にでもインストールできます。何十あるいは何百という仮想マシンのデプロイを開始してください。それを扱うハイパーバイザーと、操作を簡単にしてくれる管理プラットフォームを利用できます。

軍事レベルのセキュリティや 99.999% のアップタイムを提供し、ビジネスクリティカルなワークロードに対応するオペレーティング・システム上で、仮想化ディストリビューションを実行してください。これが、Red Hat の仮想化ソフトウェアを実行するように意図されているオペレーティング・システムです。

リソースが 1 つの要因である場合に仮想化から分離してストレージをデプロイしなけばならないという問題を解決するには、同じサーバーハードウェアをハイパーバイザーとコントローラの両方として使用します。今あるサーバーを、コンピューティング・リソースとストレージリソースを統合したクラスタ化プールとして動作させます。これは、リモートオフィスや支店に理想的なセットアップです。

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