仮想サーバーとは｜仕組み・メリット・物理サーバーやクラウドとの違いを解説！

仮想サーバーとは？サーバーを仮想化する理由は？仮想サーバーでどんなことができる？ある程度のイメージはあるが詳しくはわからない。そんな企業担当者の方に向け、仕組みからサーバーを仮想化するメリット・活用場面、物理サーバーやクラウドとの違いまで、仮想サーバーの基本を解説していきます。

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仮想サーバーとは

仮想サーバー（Virtual Server）とは、1台の物理サーバーコンピューター上に複数構築され、それぞれが独立して稼働する仮想的なサーバーのこと。物理的なハードウェアが1台にもかかわらず、あたかも複数の物理コンピューターが動作しているように見えるため、仮想マシン（Virtual Machine）とも呼ばれます。

構築された仮想サーバーには、それぞれ異なるOS / ミドルウェア / アプリケーションをインストール可能。1台の物理ハードウェアに、複数の異なる環境を構築できることが仮想サーバーの特徴です。

仮想サーバーと物理サーバーの違い

仮想サーバーと物理サーバーの違いは、実体としてのハードウェアがあるかないか。物理サーバーの場合、CPU / メモリ / ストレージなどのハードウェアリソースは、1つのサーバOSが占有して利用します。

一方、仮想サーバーの場合「ハードウェアリソースにアクセスしているのは、あくまでも仮想化ソフトウェア」です。仮想サーバーは、仮想化ソフトウェアにアクセスしているだけで、実体としてのハードウェアを持ちません。

画像出典：株式会社リンク

ハードウェアを共有して活用することから、共有サーバー（レンタルサーバー）を思い浮かべる方も多いでしょう。しかし、共有サーバーと仮想サーバーは別物です。

共有サーバーは仮想サーバーのように「個別の環境」を持てません。共有するOSがハードウェアリソースを分配するため、他ユーザーの影響を受けやすいことも共有サーバーの特徴。仮想サーバーは、共有サーバーとは異なる技術 / アーキテクチャで稼働します。

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仮想サーバー / 仮想化のアーキテクチャ

ただし、仮想化の技術 / アーキテクチャは1つではありません。大きく「ホストOS型」「ハイパーバイザー型」「コンテナ型」という3つの仮想化技術があり、それぞれ特徴も異なります。簡単に解説していきましょう。

画像出典：応用情報技術者試験ドットコム

ホストOS型

ホストOS型とは、物理ハードウェアのサーバーOS（Linuxなど）に仮想化ソフトウェアをインストールし、複数の仮想サーバーを構築する仮想化秘術です。仮想サーバーで動作するOSを「ゲストOS」と呼ぶ一方、ハードウェアで動作する「ホストOS」を必要とすることから「ホストOS型」と呼ばれます。

ハードウェアのホストOSに仮想化ソフトウェアをインストールするだけのため、気軽に仮想サーバーを構築できることがメリット。一方、ゲストOS / ホストOSを経由してハードウェアにアクセスするため、処理速度が遅くなる傾向があります。

ホストOS型の代表的なソリューションとしては、Windows向けの「VMware Workstation Player」が挙げられます。Mac向けの「VMware Fusion」も利用可能です。

VMware Workstation Player

画像出典：VMware

ハイパーバイザー型

ハイパーバイザー型とは、サーバーOSの代わりに仮想化ソフトウェアをハードウェアにインストールし、複数の仮想サーバーを構築する仮想化技術です。

各仮想サーバーのゲストOSは、仮想化ソフトウェアを介してハードウェアにアクセスするため、ホストOS型よりも高速に動作することがメリット。ただし、ハイパーバイザーに対応するハードウェアでしか利用できない点に注意が必要です。現在利用中のハードウェアが対応していなければ、新たに対応ハードウェアを調達しなければなりません。

ハイパーバイザー型の代表的なソリューションとしては、「VMware ESXi」が挙げられます。

VMware ESXi

画像出典：VMware

コンテナ型

コンテナ型とは、コンテナエンジンと呼ばれる仮想化ソフトウェアを利用し、コンテナというスペース（アプリケーション実行環境）を構築する仮想化技術のこと。ハイパーバイザー型とは逆に、ゲストOSという概念がない反面、ホストOSとしてのサーバーOSを利用することが特徴です。

ホストOS型 / ハイパーバイザー型とは異なるアーキテクチャを採用しており、ゲストOSがない分、アプリケーションの起動 / 処理を高速化可能。軽量なコンテナでアプリケーションを実行できるため、大規模企業のインフラ構築ソリューションとして注目されています。

コンテナ型の代表的なソリューションとしては、「VMware Tanzu for Kubernetes Operation」が挙げられます。

VMware Tanzu for Kubernetes Operation

画像出典：VMware

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なぜ仮想化するのか？仮想サーバーのメリット

それでは、なぜサーバーを仮想化する必要があるのでしょうか？そもそも、仮想化技術自体は目新しいものではありません。しかし、CPUをはじめとしたハードウェアの進化にともない、通常の物理サーバでは「リソースを使い切れていない」という課題が顕在化しました。仮想化技術 / 仮想サーバーは、これを解決する目的が第一だったといわれています。

つまり、仮想サーバーを構築・活用する最大のメリットは「ハードウェア資産を効率よく活用できる」こと。一方で、それに付随するいくつかのメリットを享受できることも明らかになりました。

• ハードウェア（物理サーバー）集約によるコスト削減
• 古いOSでしか動作しないアプリケーションを仮想サーバーで稼働
• 必要なときに必要な環境の仮想サーバーを素早く構築できる
• レプリケーション機能によるBCP対策

レプリケーション機能とは、構築した仮想サーバーを「データとしてバックアップする」機能のこと。管理しやすいデータとして分散バックアップしておくことで、手軽にBCP対策を実行できます。こうした特徴・メリットを活かし、さまざまな場面で仮想サーバーの活用が進んでいます。

• 仮想マシンを構築して従業員や学生用の作業環境を提供
• 複数の業務アプリケーションを仮想サーバーで実行
• システム / アプリ開発用のテスト環境を仮想サーバーで構築

仮想化の注意点は？仮想サーバーのデメリット

もちろん、仮想サーバーを活用する際に留意しておきたい、デメリットにもなりうる注意点もあります。大きくは以下の3点。

• 仮想サーバー / 仮想化に関する知識 / スキルが必要
• ハードウェアに障害が発生した場合の影響が大きい
• パフォーマンス面で物理サーバーに見劣りする

特に障害時の対応やパフォーマンスは、仮想サーバーのアーキテクチャを考えれば避けられない注意点。障害時の対策を講じておくこと、用途に応じては物理サーバーの活用を視野に入れておくことが重要です。

仮想サーバーとクラウドはなにが違う？

仮想サーバーとはなにか？ここまでで概要や仕組み、メリット・注意点を紹介してきましたが、仮想マシン（VM）を利用できるクラウドとなにが違うのか？疑問を感じた方も多いでしょう。

クラウドとは、コンピューティングリソースをインターネット経由で提供するサービスのこと。仮想化はクラウドのメイン技術ではありますが、仮想サーバーのみを提供しているわけではありません。たとえば、インターネット経由でアプリケーションを利用できるSaaSも、クラウドサービスの一部です。

仮想サーバーを気軽に素早く利用する方法

一方、クラウドサービスは、仮想サーバーを気軽かつ素早く利用するのに有効な方法でもあります。なぜなら、クラウドの提供するコンピューティングリソースには、仮想サーバーや仮想化に対応する物理サーバーが含まれるから。

クラウドサービスを活用することで、高価なハードウェアの調達や環境を整備することなく、スピーディーに仮想サーバーを利用できます。

IaaSクラウドサービス

仮想サーバー（インスタンス）をインターネット経由で利用できるクラウドサービスの代表例が「IaaS（Infrastructure as a Service）」です。文字通り、アプリ / システムの開発ベースとなる「仮想的なインフラ基盤」を利用できるサービス。仮想サーバーを「所有」するのではなく「利用」した分のみ支払う従量料金制を採用することが特徴です。

また、物理サーバーを仮想化技術で分割するだけでなく、複数の物理サーバーを統合し、1つの仮想サーバーとして利用することも可能。Webサイトから計算能力の求められるアプリまで、さまざまなニーズに対応するほか、状況に応じてリソースを増減できる「スケーリング」にも対応しています。IaaSの代表例として挙げられるサービスは「AWS EC2」です。

AWS EC2

画像出典：AWS

ベアメタルクラウド

仮想化に対応する物理サーバーをインターネット経由で利用できるクラウドサービスが「ベアメタルクラウド」です。ベアメタルとは「むき出しの金属」の意味を持つ英単語。文字通り、OSを含むソフトウェアのない、空の物理サーバーのことをベアメタルといいます。ベアメタルクラウドの代表例として挙げられるのは「AWS EC2 Dedicated Host」です。

ライセンス管理ツールと統合されたDedicated Hostは、Microsoft / Oracleなど、物理サーバーを必要するソフトウェアの管理が可能。さらに、ライセンスを管理しながら、EC2と同様の「インスタンス（仮想サーバー）のシームレスな起動」も実現しています。

AWS EC2 Dedicated Host

画像出典：AWS

【まとめ】仮想サーバーの基本を紹介しました

仮想サーバーとは？サーバーを仮想化する理由は？仮想サーバーでどんなことができる？ある程度のイメージはあるが詳しくはわからない。そんな企業担当者の方に向け、仕組みからサーバーを仮想化するメリット・活用場面、物理サーバーやクラウドとの違いまで、仮想サーバーの基本を解説してきました。

クラウドの活用が拡大していくのに伴って、仮想化 / 仮想サーバーへの注目も高まっています。しかし、クラウドが万能ではないのと同じように、目的によっては仮想サーバーが適していない場合もあります。選択肢としての仮想サーバーの特徴を知り、目的に応じて使い分けていくことが重要です。

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