仮想化とは
仮想化とは、実態のないものをあたかも実在しているかの如く表現する技術のことです。
1つの物理サーバー上に複数の仮想的なサーバーを構築できます。
まるで某アニメの影分身の術のようにオリジナルは1つなのに複数であるように見せかけられます！
逆に複数の物理サーバーを1つの仮想的なサーバーに見せかけることもできます。
仕組み
仮想化はハイパーバイザーという専用ソフトウェアによって実現されます。
ハイパーバイザーは物理的なハードウェア（CPU、メモリ、ストレージ）を抽象化し、複数の独立した仮想環境を作り出します。
具体的には以下のように動作します：
- 物理サーバーのリソースを論理的に分割
- 各仮想マシンに必要な分だけCPU、メモリ、ディスク容量を割り当て
- 仮想マシン同士が互いに影響しないよう完全に分離
- それぞれの仮想マシンで異なるOSやアプリケーションを実行可能
メリット
仮想化を利用するメリットは以下のとおりです：
- ハードウェア効率の向上：1台の物理サーバーで複数のシステムを稼働できる
- 運用コストの削減：物理サーバーの台数を減らすことで設備投資や電力消費を削減
- リソースの柔軟な配分：需要に応じてCPU、メモリ、ストレージを動的に調整可能
- システム移行の簡素化：仮想マシン全体を別の物理サーバーに移動できる
- 開発・テスト環境の標準化：同一の環境を複数作成し、一貫した開発が可能
これにより企業のITインフラ運用が効率化され、コスト削減と運用の柔軟性向上を実現できます。
デメリット・注意点
仮想化にも以下のような注意点があります：
- パフォーマンスオーバーヘッド：ハイパーバイザーが介在することで、わずかな処理性能の低下が発生
- 単一障害点のリスク：物理サーバーに障害が発生すると、その上で動作する全ての仮想マシンが影響を受ける
- リソース競合：複数の仮想マシンが同じ物理リソースを共有するため、負荷が集中すると性能が低下する可能性
これらのリスクを軽減するため、適切な負荷分散と冗長化の設計が重要です。
具体例
代表的な仮想化技術として、以下のようなものがあります：
サーバー仮想化
VMware vSphere、Microsoft Hyper-V、KVMなどが代表的です。物理サーバー上に複数の仮想マシンを作成し、それぞれ独立したOSとアプリケーションを実行できます。
ネットワーク仮想化
VMware NSX、Cisco ACIなどにより、物理ネットワークインフラを論理的に分割し、複数の仮想ネットワークを構築できます。
コンテナ型仮想化
Docker、Kubernetesが広く普及しており、OS レベルでの仮想化を実現します。アプリケーションとその依存関係をパッケージ化し、環境に依存しない実行が可能です。
まとめ
仮想化は、物理的なハードウェアリソースを論理的に分割・統合してシステム効率を向上させる技術です。
ハードウェア効率の向上、運用コストの削減、リソースの柔軟な配分などのメリットがある一方で、パフォーマンスオーバーヘッドや単一障害点のリスクには注意が必要です。適切に活用すれば、ITインフラの運用を大幅に効率化できる重要な技術といえます。
