1.1 仮想化の概要

1.1.1 仮想化の歴史の概要
1.1.2 ハイパーバイザ

ここ数年、IT業界では仮想化テクノロジへの注目がかなり高まってきました。ただし、以降に示す歴史の概要から読み取れるように、その概念はずっと以前から存在しています。この項では、仮想化のテクノロジおよび現在存在する方法の高レベルの概要について説明し、企業が仮想化の採用を推進しているいくつかの理由も取り上げます。

1.1.1 仮想化の歴史の概要

仮想化の概念は、IBM社が堅牢なタイムシェアリング・ソリューションの開発に長い時間と労力を投じた1960年代後半から1970年代初頭のメインフレーム時代にその起源があると一般的に考えられています。タイムシェアリングとは、多人数のユーザー間でのコンピュータ・リソースの共有使用を指し、ユーザーとユーザーが共有する高価なコンピュータ・リソースの両方の効率の向上を目指したものです。このモデルはコンピュータ・テクノロジにおける飛躍的な進歩となり、演算処理能力の利用コストは激減し、企業、さらには個人が、コンピュータを実際に所有することなく使用できるようになりました。単一のサーバーの処理容量が非常に大きいために大部分のワークロードではサーバーを効率的に使用することがほとんど不可能な現在の業界標準の演算処理に対して仮想化が推進されているのは、同様の理由によります。リソース使用率を向上させるのと同時にデータ・センター管理を簡略化する最適な方法は、仮想化の使用です。

現在のデータ・センターは、仮想化技術を使用して物理ハードウェアを抽象化し、CPU、メモリー、ディスク、ファイル記憶域、アプリケーション、ネットワークからなる論理リソースの大規模な集約プールを作成し、これらのリソースをアジャイルかつスケーラブルな、統合された仮想マシンの形式でユーザーまたは顧客に提供します。テクノロジと使用事例が進化を遂げても、コンピューティング環境で同時に複数の独立したシステムの実行を可能にするという、仮想化の中心的な意味は変わっていません。

1.1.2 ハイパーバイザ

仮想化の定義を、単一のホスト・コンピュータで複数のオペレーティング・システムを実行可能にすることとした場合、仮想化スタックの必須コンポーネントはハイパーバイザです。このハイパーバイザは、仮想マシンモニタ(VMM)とも呼ばれ、複数のゲスト・オペレーティング・システムが実行および監視される仮想プラットフォームをホスト・コンピュータ上に作成します。このように、複数のオペレーティング・システムは、同じオペレーティング・システムの複数のインスタンス、または別々のオペレーティング・システムのいずれの場合でも、ホストによって提供されるハードウェア・リソースを共有できます。

表1.1「ハイパーバイザのタイプ」に示すように、通常、ハイパーバイザはこれら2つのタイプのいずれかに分類されます。

表1.1 ハイパーバイザのタイプ

分類

特徴と説明

タイプ1: ネイティブまたはベア・メタル

ネイティブのハイパーバイザは、ホストのハードウェアで直接動作するソフトウェア・システムであり、ハードウェアを制御したり、ゲスト・オペレーティング・システムを監視します。したがって、ゲスト・オペレーティング・システムは、ハイパーバイザより上の別のレベルで動作します。仮想マシンアーキテクチャのこの従来の実装の例は、Oracle VM、Microsoft Hyper-V、VMWare ESX、およびXenです。

タイプ2: ホスト型

ホスト型ハイパーバイザは、従来のオペレーティング・システム内で動作するように設計されています。つまり、ホスト型ハイパーバイザはホスト・オペレーティング・システムの上部に個別のソフトウェア・レイヤーを追加し、ゲスト・オペレーティング・システムはハードウェア上の第3のソフトウェア・レベルになります。ホスト型ハイパーバイザの有名な例は、Oracle VM VirtualBoxです。他に、VMWare Server、VMWare Workstation、Microsoft Virtual PC、KVM、QEMU、Parallelsなどがあります。