システム延命に効果アリ!サーバ仮想化特集

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システム延命に効果アリ!サーバ仮想化特集

2008/12/01


 サーバ仮想化技術は、サーバ性能の向上や導入実績/ノウハウの蓄積により活用される範囲がこの数年で大きく広がり、企業にとって非常に身近なものとなりつつある。最近では運用管理コスト削減のためのシステム統合を実現する手段として注目が集まっており、通常の業務アプリケーションを仮想化したサーバで運用するケースも現れるなど、今後は企業システムを構築する上で中核的な技術となっていくことが予想される。今回の特集では、サーバ仮想化ソフトの基礎知識や導入メリットなどを押さえるとともに、最新の機能や、今後の動向について紹介する。

サーバ仮想化ソフト

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サーバ仮想化ソフトを解体しよう!

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サーバ仮想化ソフトとは

 サーバ仮想化ソフトとは、物理サーバ内のCPU/メモリといったハードウェアリソースを仮想的に分割し、複数のOSやアプリケーションへ分配可能とするソフトウェアのことだ。サーバ内に構築された仮想マシン/仮想環境はパーティショニングされており、外部からは独立したサーバのようにアクセスすることができる。
 サーバの低価格化などを背景に、大規模な企業システムではアプリケーションごと、あるいは部門ごとにサーバが乱立してしまい、管理の複雑化に加え、電力や空調など運用コストの増大といった課題を抱えるようになった。しかし、サーバ1台あたりの性能も向上し続けており、実際のCPU稼働率は10〜20%程度と余力を残している場合が多い。これらのサーバを仮想化し、統合/集約化することで、システム全体の簡素化や最適化が可能となる。
 サーバ仮想化ソフトの登場当初は、アプリケーション開発時のテスト/開発環境など限定的なシチュエーションでの利用が多かった。しかし、ソフトウェア製品のパフォーマンスが向上され、導入実績の蓄積により信頼性/安定性が周知されたことで、システム構築時のコア技術として取り入れる企業も現在では増えているようだ。

図1 サーバ仮想化手法の代表的モデル
図1 サーバ仮想化手法の代表的モデル
■ハードウェアの仮想化(ハイパーバイザ型)

 サーバ仮想化ソフトの中で現在広く利用されているのが、ハードウェアの仮想化を行う「ハイパーバイザ型」と呼ばれる方式の製品だ。ハイパーバイザは、“仮想化されたサーバ上のゲストOSに対して、リソース分配のみを行なう機能に絞ったOS”と言うことができる。物理ハードウェア上で直接動作し、ゲストOSからハードウェアへの全アクセスをエミュレーションするため、ハイパーバイザの下にホストOSなどは不要となる。各仮想マシンはそれぞれ個別のOSを持ち、またOSを含めた今までのシステムをそのまま手を加えずに利用することができる。これにより、まったく異なる環境、異なるアプリケーションを同一の物理サーバ上へ構築することができる。
 ハイパーバイザ型のサーバ仮想化ソフトでは、1つのアプリケーションを動かすためにゲストOSとハイパーバイザを横断しなければならず、オーバーヘッドが大きくなりがちとも言われてきたが、現在ではリソースの使用効率を最適化する手段がベンダで講じられているため、実運用にも問題のないパフォーマンスを発揮可能となっている。
 また、各サーバ仮想化ソフト製品に対応する特殊なゲストOSをハイパーバイザと連携させるアプローチを採用した製品も提供されている。この場合は、OSに仮想化環境を認識させ、ハードウェアリソースへ直接アクセスするようカーネル(OSの中でハードウェアとソフトウェアコンポーネントのやり取りを管理する階層)が修正されている必要があるため、オープンソースのゲストOSが主となっている。

■OSの仮想化(コンテナ型)
図2 仮想環境の構築GUI例
図2 仮想環境の構築GUI例
資料提供:パラレルス

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 このほかに挙げられる仮想化手法が、ゲストOSが同一となるホストOSを利用した仮想化である。この場合では、基盤となるホストOSの上に仮想化レイヤを設け、OSカーネルを多重化することでアプリケーションなどからOSへのアクセスを仮想化する。OSは同一であるため柔軟性には欠けるが、各仮想環境自体はハイパーバイザ型と同様にパーティションで区切られ、スタンドアロンサーバのように稼働させることができる。
 必要となるOSカーネルが1つであるためパフォーマンスを確保しやすく、仮想環境を構築するためのディスクサイズも小さくて済むため、データセンタやサービスプロバイダなど、同様のサーバ環境が大量に必要な業務に適している。また、すべての仮想環境がホストOSから横断的に適用されるため、アプリケーションの共有や修正パッチの一括配布など、データセンタ全体で数百個もの仮想環境を利用する場合でも、運用管理が比較的容易となる。

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