43-04. 仮想化（ホスト型/ハイパバイザ型/コンテナ型）

仮想化とは？

仮想化とは、１つの物理マシン（物理的なコンピュータ）へ仮想的に複数のコンピュータを実装する技術です。

仮想的に実装されたコンピュータを仮想マシン（VM：Virtual Machine）と呼び、ゲストともいいます。逆に、仮想化を実装した物理マシンをホストと呼びます。

●ホストとゲスト
・物理マシン＝ホスト
・仮想マシン（VM）＝ゲスト

仮想化の実装方式として、『ホスト型』『ハイパバイザ型』『コンテナ型』があります。

●仮想化の実装方式
・ホスト型：物理マシンのホストOSの上に仮想化ソフトウェアをインストール
・ハイパバイザ型：物理マシンへハイパバイザをインストール
・コンテナ型：物理マシンのホストOSの上にコンテナエンジンをインストール

ホスト型、ハイパバイザ型、コンテナ型について詳しくみていきましょう。

ホスト型は、物理マシンのホストＯＳの上に、仮想化ソフトウェア（ホスト型の仮想化ソフトウェア）をインストールし、仮想化を実装する方式です。

ホスト型の特徴を「ソフトウェア」、「OS」、「ホストとゲストの共存」、「動作速度」についてまとめると下表になります。

ホスト型では、ホストOSがあるため、ホストとゲスト（仮想マシン）が共存できます、したがって、現在利用中のコンピュータであっても仮想化ソフトウェアをインストールし、仮想化が実装が可能です。

仮想マシンでハードウェアを制御する際は、ホストＯＳを経由する必要があるため動作速度が遅くなってしまいます。

具体的なホスト型の仮想化ソフトウェアには、「VMware Workstation Player」、「VMware Fusion」「Oracle VM VirtualBox」等があります。

出典：VMware Workstation Player

ハイパバイザ型とは、ハイパバイザと呼ばれる仮想化のためのＯＳ・ソフトウエア（ハイパバイザ型の仮想化ソフトウェア）を物理マシンへインストールし、仮想化を実装する方式です。

ハイパバイザ型の特徴も「ソフトウェア」、「OS」、「ホストとゲストの共存」、「動作速度」についてまとめると下表になります。

ホストOSがないので、ホストとゲスト（仮想マシン）を共存させることはできません。したがって、仮想化を用途とした物理マシンを用意し、ハイパバイザをインストール必要があります。

動作速度は、ホストＯＳを介さず、ハードウェアを直接制御できるため、ホスト型の仮想化に比べ速いです。

ハイパバイザ型の仮想化ソフトウェアには、「Vmware ESXi」、「Linux KVM」、「Microsoft Hyper-V」、「Citrix Xen Server」、「RedHat Enterprise Virtualization（RHEV）」等があります。

出典：Vmware ESXi

コンテナ型では、物理マシンのホストＯＳ上に、コンテナエンジンという仮想化ソフトウェアをインストールします。

さらに、このコンテナエンジンの上に、コンテナと呼ばれるアプリケーションの実行環境を構築します。このコンテナが、ホスト型とハイパバイザ型の仮想マシンに相当します。

コンテナ型の特徴も「ソフトウェア」、「OS」、「ホストとゲストの共存」、「動作速度」についてまとめると下表になります。

ホスト型とハイパバイザ型の両方ともゲストＯＳが実装されていますが、コンテナ型では、ホストOSを共有する点が大きな違いです。したがい、ホストとゲスト（コンテナ）は共存が可能です。

また、必要最小限のメモリやCPUのみを消費するので、負荷が小さく高速な動作が可能です。

コンテナエンジンの代表的なものとして、「docker」、「kubernetes」があります。

出典：docker

出典：kubernetes

それでは最後におさらいをしておきましょう！

用語	説明
仮想化	１つの物理マシンへ仮想的に複数のコンピュータを実装する技術・物理マシン＝ホスト・仮想マシン＝ゲスト仮想化の実装方式として、ホスト型、ハイパバイザ型、コンテナ型がある
ホスト型	物理マシンのホストOSの上にホスト型の仮想化ソフトウェアをインストールする実装方式
ハイパバイザ型	物理マシンへハイパバイザ（ハイパバイザ型の仮想化ソフトウェア）をインストールする実装方式
コンテナ型	物理マシンのホストOSの上にコンテナエンジンをインストールする実装方式