1. 序章

仮想化は、コンピューターリソースを論理的に分割する手法です。 これは、リソース分離の根本的な複雑さを抽象化することによって実現されます。 古いテクノロジーですが、それでも人気のあるテクノロジーであり、クラウドコンピューティングのこの時代に非常に関連性があります。

このチュートリアルでは、概念、タイプ、動作など、仮想化のさまざまな側面について説明します。

2. 仮想化とは何ですか？

仮想化は、コンピューターリソースのソフトウェアベースまたは仮想バージョンを作成するのに役立ちます。 これらのコンピューターリソースには、コンピューティングデバイス、ストレージ、ネットワーク、サーバー、さらにはアプリケーションが含まれます。

これにより、組織は単一の物理コンピューターまたはサーバーを複数の仮想マシン（VM）に分割できます。 その後、各VMは独立して対話し、単一のコンピューターのリソースを共有しながら、さまざまなオペレーティングシステムまたはアプリケーションを実行できます。

3. 仮想化はどのように機能しますか？

ハイパーバイザーソフトウェアは、v irtualizationを容易にします。 ハイパーバイザーはオペレーティングシステムの上にありますが、ハードウェアに直接インストールするハイパーバイザーを使用することもできます。 ハイパーバイザーは物理リソースを取得し、仮想環境がそれらを使用できるようにそれらを分割します。

ユーザーまたはプログラムが物理環境からの追加リソースを必要とする命令をVMに発行すると、ハイパーバイザーは要求を物理システムに中継し、変更をキャッシュします。

ハイパーバイザーによって作成された仮想マシンは単一のデータファイルとして機能し、あるコンピューターから別のコンピューターに移動してそこで開くことができ、他のマシンと同じように機能します。 したがって、それは多くの柔軟性と移植性を提供します。

4. ハイパーバイザーの種類

ハイパーバイザーは、タイプ1とタイプ2の2つのカテゴリで利用できます。

4.1. タイプ1ハイパーバイザー（ベアメタル）

タイプ1ハイパーバイザーは、物理マシンの真上にインストールされます。タイプ1ハイパーバイザーは、インストールタイプの性質上、ベアメタルハイパーバイザーとも呼ばれます。

これらのカテゴリのハイパーバイザーは、タイプ2ハイパーバイザーよりも人気があり安全です。

タイプ1ハイパーバイザーはレイテンシーが低く、市場で最も使用されています。 これらのハイパーバイザーのの例としては、VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、またはオープンソースのカーネルベースのVM（KVM）があります。

4.2. タイプ2ハイパーバイザー（ホスト型）

一方、タイプ2ハイパーバイザーの場合、物理サーバーとハイパーバイザーの間にホストOSのレイヤーがあります。 このため、これらのハイパーバイザーを「ホスト型ハイパーバイザー」と呼びます。

これらはあまり一般的ではなく、主にエンドユーザーの仮想化に使用されます。

ホスト型であるため、タイプ1と比較して遅延が大きいことが知られています。タイプ2ハイパーバイザーには、OracleVirtualBoxまたはVMwareWorkstationが含まれます。

5. 仮想化の種類

仮想化は、仮想化するリソースに基づいていくつかのカテゴリに分類されます。

5.1. データの仮想化

データ仮想化では、仮想化ソフトウェアが複数のデータソースの前に配置され、それらを単一のデータソースとして扱うことができます。 これにより、必要なデータを特定の形式で簡単に配信できます。

5.2. デスクトップ仮想化

デスクトップ仮想化により、シミュレートされたデスクトップ環境を一度に多くの物理マシンに展開できます。 各マシンに物理的にインストール、構成、および更新される従来のデスクトップ環境とは異なり、デスクトップ仮想化により、管理者はすべての仮想デスクトップで一括構成、更新、およびセキュリティチェックを実行できます。

5.3. サーバーの仮想化

サーバーは、ラップトップやデスクトップなどの他のコンピューターがさまざまな異なるジョブを実行できるように、大量の特定のタスクを処理するように設計されたコンピューターです。 サーバーを仮想化すると、サーバーはこれらの特定の機能をより多く実行できるようになり、コンポーネントが複数の目的を果たすことができるようにサーバーをパーティション化する必要があります。

5.4. OS仮想化

オペレーティングシステムの仮想化はOSカーネルで行われ、複数のオペレーティングシステムを並べて実行するのに便利な方法です。 ハードウェアコストを削減し、セキュリティを強化し、ソフトウェアメンテナンス（更新/パッチ適用）コストを制限します。

5.5. ネットワーク機能の仮想化

ネットワーク機能の仮想化は、IP構成、ファイル共有、ディレクトリサービスなどのネットワーク機能を分離します。 ネットワークの仮想化は、スイッチ、ルーター、サーバー、ケーブル、ハブなどの物理コンポーネントの数を減らすのに役立ちます。

6. 仮想化のメリット

6.1. コスト削減

1つの物理インフラストラクチャで複数の仮想マシンを実行できるため、設置面積とそれに関連するコストが大幅に削減されます。 さらに、この統合はコアで行われるため、多くのサーバーを維持する必要はありません。 また、消費電力と全体的なメンテナンスコストも削減されます。

6.2.  敏捷性とスピード

仮想マシンのスピンアップは、簡単で迅速なアプローチです。 まったく新しいインフラストラクチャをプロビジョニングするよりもはるかに簡単です。

たとえば、チームの開発/テストリージョンが必要な場合は、システム管理者用に新しいVMをプロビジョニングする方がはるかに高速です。 さらに、自動化されたプロセスが導入されているため、このタスクは迅速で、他の日常的なタスクと同様です。

7. 結論

この記事では、仮想化の概要を説明し、仮想化がどのように機能するかについて説明しました。 次に、さまざまなハイパーバイザーについて話しました。

最後に、さまざまなタイプの仮想化と、従来の非仮想化コンピューティングと比較したその利点について説明しました。