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43-04. 仮想化(ホスト型/ハイパバイザ型/コンテナ型)

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仮想化(ホスト、ハイパバイザ、コンテナ型) ITパスポート
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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
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仮想化の実装方式(ホスト型/ハイパバイザ型/コンテナ型)とは?

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

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
ソフトウェアホスト型の仮想化ソフトウェア
OSホストOS
ゲストOS
ホストとゲストの共存可能
動作速度遅い

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

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。

 ハイパバイザ型
ソフトウェアハイパバイザ
(ハイパバイザ型の仮想化ソフトウェア)
OSゲストOS
ホストとゲストの共存不可能
動作速度中程度

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。

Vmware ESXi出典:Vmware ESXi

コンテナ型

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。

 コンテナ型
ソフトウェアコンテナエンジン
OSホストOS
ホストとゲストの共存可能
動作速い

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。

docker出典:docker

kubernetes出典:kubernetes

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【まとめ】仮想化(ホスト型/ハイパバイザ型/コンテナ型)

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

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