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仮想マシンとは

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仮想マシン (Virtual Machine、VM) とは、仮想コンピュータシステムとして機能する仮想環境のことであり、物理ハードウェアシステム上に作成され (場所はオフプレミスまたはオンプレミス)、固有の CPU、メモリー、ネットワーク・インタフェース、ストレージを持ちます。ハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェアによって、マシンのリソースはハードウェアから切り離され、VM で使用できるように適切にプロビジョニングされます。 

カーネルベースの仮想マシン (KVM) などのハイパーバイザーを搭載した仮想マシンは、ホストマシン、ホストコンピュータ、ホスト・オペレーティングシステム、または単にホストと呼ばれます。リソースを使用する多数の VM は、ゲストマシン、ゲストコンピュータ、ゲスト・オペレーティングシステム、または単にゲストと呼ばれます。ハイパーバイザーは、CPU、メモリー、ストレージなどのコンピューティング・リソースを、既存のゲスト間で、または新しい仮想マシンに容易に再配置できるリソースのプールとして扱います。

仮想マシン (VM) のメリット

VM はシステムの他の部分から分離され、複数の VM をサーバーなどの 1 台のハードウェア上で共存させることができます。要求に応じて、またはリソースを効率的に使用する目的で、VM をホストサーバー間で移動できます。  

VM を使うと、複数の異なるオペレーティングシステムを 1 台のコンピュータ上で同時に実行できます。たとえば MacOS ノートパソコン上で Linux® ディストリビューションを実行できます。各オペレーティングシステムは、オペレーティングシステムやアプリケーションがホストハードウェア上で通常実行されるときと同じ方法で実行されるので、VM 上でエミュレートされるユーザーエクスペリエンスは、物理マシン上で実行されるリアルタイムのオペレーティングシステムの場合とほぼ同じです。  

仮想化テクノロジーにより、多数の仮想環境でシステムを共有できるようになります。ハイパーバイザーがハードウェアを管理し、物理リソースを仮想環境から分離します。リソースは、必要に応じて物理環境から VM にパーティション分割されます。

VM が稼働し、ユーザーまたはプログラムが発行する命令で物理環境のリソースが余分に必要になった場合、ハイパーバイザーはその要求を物理システムのリソースにスケジューリングし、仮想マシンのオペレーティングシステムとアプリケーションが物理リソースの共有プールにアクセスできるようにします。

仮想化に使用できるハイパーバイザーには 2 種類あります。

Type 1

Type 1 ハイパーバイザーはベアメタルです。VM リソースはハイパーバイザーによって直接ハードウェアにスケジューリングされます。KVM は Type 1 ハイパーバイザーの例です。KVM は 2007 年に Linux® カーネルに統合されたため、最新バージョンの Linux を使用していれば、 KVM も使用できます。 

Type 2

Type 2 ハイパーバイザーはホスト型です。VM リソースはホスト・オペレーティングシステムに対してスケジューリングされ、ハードウェアに対して実行されます。VMware Workstation と Oracle VirtualBox は Type 2 ハイパーバイザーの例です。 

VM を使用する最大の理由はサーバーの統合にあります。ほとんどのオペレーティングシステムとアプリケーション・デプロイメントでは、ベアメタルにデプロイした場合、少量の物理リソースしか使用しません。サーバーを仮想化すると、多数の仮想サーバーを物理サーバーに配置して、ハードウェアの使用率を改善できます。 

すると、ハードドライブやハードディスクなどの物理リソースを追加購入する必要がなくなり、データセンターでの電力、スペース、冷却の要件も緩和されます。VM によって障害復旧の手段が追加され、これまではハードウェアを増設しなければ達成できなかった、フェイルオーバーと冗長性が可能になります。

VM は、残りのシステムから分離された環境を提供するので、VM 内部で何が実行されていても、ホストハードウェア上で実行されるものには影響しません。

VM は分離されているので、新しいアプリケーションのテストやプロダクション環境の設定に適した選択肢です。特定の目的をサポートする、専用の VM を実行することもできます。

Red Hat は、KVM と oVirt のコミュニティにおける設立以来のコントリビューターとして KVM ハイパーバイザーの改良に携わり、長期にわたり仮想化ソフトウェアの開発を支えてきました。 

現在、KVM ハイパーバイザーはすべての主要な OpenStack® および Linux の仮想化ディストリビューションにおける中核的要素となっており、その全体的なパフォーマンスや、単一サーバー上において適切に機能して実行される VM の最大数に関する記録を打ち立てました。 

Red Hat® Virtualization は、Linux および Microsoft Windows のワークロードを仮想化する、オープンソースのソフトウェア・デファインド・プラットフォームです。Red Hat Enterprise Linux および KVM 上に構築されており、リソース、プロセス、アプリケーションを仮想化する管理ツールを備え、クラウドネイティブとコンテナ化の未来に対応する安定した基盤を提供します。

関連資料

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コンテナと VM

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KVM (Kernel-based Virtual Machine:カーネルベースの仮想マシン) は、Linux をハイパーバイザーに変貌させるオープンソースの仮想化テクノロジーです。

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