virtualization仮想化とは何か、それは何のためにあるのか

コンピューティングにおける大きな進歩の1つは、疑いもなく仮想化でした。 これにより、 複数のオペレーティングシステムを相互に使用できるようになり、コストとハードウェアリソースを節約できます 。

仮想化のおかげで、企業は技術リソースと費用 、とりわけ物理的なスペースの支出を大幅に最適化することができました 。 この記事では、この手法について可能な限り詳しく分析し、この手法の利点を学びます。

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Windowsの内部にMacまたはLinuxオペレーティングシステムを配置できる可能性は、数年前には想像もできなかったものです。 一方、最近では奇妙なことは正反対です。特に、コンサルティング会社やリモートサーバーを介してWebサービスを提供している会社の場合はそうです。

仮想化とは

仮想化手法とは、ソフトウェアのおかげで、オペレーティングシステムまたはハードウェアプラットフォームの仮想バージョンまたは非物理バージョンを作成することだと言えます 。 したがって、仮想化するとき、実際に実行しているのは、物理マシンが持つであろうリソース（CPU、RAM、ハードドライブ、マザーボード、ネットワーク）と、コンピューターを構成するすべてのもの、および順番にインストールされるソフトウェアを使用してそれらをシミュレートすることです。物理マシン上で動作するオペレーティングシステム内。

物理コンピューターを仮想コード行に変換できるこのリソースまたはツールは、 ハイパーバイザーまたはVMM （仮想マシンモニター）と呼ばれます。 このソフトウェアのおかげで、コンピューターの物理リソースを抽象化して複製できるため、実際のオペレーティングシステムで使用されるだけでなく、別のオペレーティングシステムでも適切に使用できます。 つまり、500 GBのハードディスクがあり、このソフトウェアから別のWindows用の仮想60 GBハードディスクを作成するように指示できます。 または、4 GBのRAMメモリがこの仮想Windowsに割り当てられます。

しかし、これで終わりではありません。2台目のWindowsと3台以上のコンピューターをコンピューターにインストールできるだけでなく、サーバーコンピューターを別の場所（リモートサーバー）に配置して、インストールした仮想オペレーティングシステムにアクセスすることもできます。インターネットネットワーク。 これが、仮想化の真のユーティリティとパワーです。

物理オペレーティングシステムと仮想オペレーティングシステムの違い

実用上、ソフトウェアを介して仮想オペレーティングシステムをインストールすると、物理オペレーティングシステムと実質的に同じ機能が得られます。 唯一の欠点は、このシステムが物理的な機器のリソースを使用するため、パフォーマンスが低下することです。

物理オペレーティングシステムを搭載したコンピューターを起動すると、ハードディスクはこのシステムを起動するためのツールであるMBRを提供します。 同じマシン上にあるにもかかわらず、仮想オペレーティングシステムを起動することはできません。これは、私たちのシステムでは、現在の一般的なデータディレクトリであるファイルにカプセル化されているためです。

仮想化のタイプ

仮想化にはさまざまな種類があり、特定のリソースを仮想化するための手順はかなり異なります。

サーバーまたはハードウェアの仮想化

これは、企業サーバー環境で最も一般的で最も広く使用されている方法です 。 プロセスは、より小さな仮想サーバーを作成することです。 手順は、異なる小さな仮想サーバー、またはより大きな物理サーバーで強力なハードウェアを使用してリソースをほとんど使用しない仮想サーバーを作成することです。 このように、これらのマシンは互いに独立して、ハードウェアリソースを共有して効率的に機能します。

この方法では、ハイパーバイザがプロセッサ、RAM、ハードディスク、およびその他のコンポーネントを制御して、異なる仮想オペレーティングシステムを同じマシン上で同時に実行できるようにします。 これは、ホスティングサーバーや他の種類のクライアントを他のクライアント企業に提供することに専念する企業の前と後を特徴づけています。

• ハードウェアの節約：各機器の物理的な材料を購入する必要はありません。 サーバーにお金を払い出すだけです。 スケーラビリティ：新しいマシンを作成するには、これらの数を増やして新しい物理要素を取得するだけで済みます。

ソフトウェアまたはオペレーティングシステムの仮想化

これは、デスクトップコンピュータのユーザーがほとんどの場合に使用する方法です 。 この方法では、メインコンピューターを割り当てて、オペレーティングシステムがインストールされた1つ以上の仮想環境を作成します。

物理的なコンピューターを使用して、たとえば、LinuxオペレーティングシステムをWindows 10オペレーティングシステム内で実行できるプラットフォームを作成します。 Linuxシステムは、実際のチームの特性を持ち、さまざまなデバイスが利用可能な物理ハードウェアリソースから直接取得されます。

ネットワーク仮想化

この方法により、仮想ネットワーク内に物理ネットワークを作成して、相互に接続された一連のマシンを監視できます。 このようにして、接続されているさまざまなリソース間の相互通信の管理も担当するソフトウェアを使用して、物理ネットワークを再作成できます。

• データ転送速度を上げます 。物理的な制限がない場合、物理的な材料の節約：仮想接続のおかげで、各マシンに専用の物理的な配線を提供する必要がなくなります。 光ファイバーなどの十分な幅のインターフェイスを使用すると、単一の物理接続を介してすべての仮想データを問題なく送信できます。 スケーラビリティ：以前のテクノロジーと同様に、これによりリソースのスケーラビリティが向上します。

ストレージ仮想化

この仮想化方法を使用して、 複数のストレージリソースが作成され、通常はネットワーク上に配置され、分散されます 。 これらのユニットを1つだけでなく複数持つことで、それらに同時にまたは個別にアクセスすることが可能になります。 このようにして、複数のマシンが単一の大容量ハードドライブを使用できる場合よりも、複数のマシンによるデータへのアクセスがはるかに効率的で高速になります。 さらに、SSDフラッシュドライブの実装により、このパフォーマンスを大幅に向上させることができます。 要約すると、次のような利点があります。

速度の向上：ユニットを分割すると、データへのアクセスが速くなります。

• スケーラビリティの向上：スペースを増やしたい場合は、既存のユニットを残して新しいユニットを購入するだけで済みます。 効率の向上：利用可能な情報が分割され、直接アクセスできるため、待ち時間がなくなります。 自動リソース管理：これらのリソースの同期と管理は、通信プロトコル、 TCP / IPまたはSASやRAIDなどの異なるインターフェースを使用するもの。

メモリ仮想化

概念は、ストレージ仮想化の場合とまったく同じです。 アイデアは、さまざまなコンピューターが使用できるように、ネットワーク上のディストリビューションを通じて共有機能メモリーを作成することです。 ネットワークストレージと同じ利点があります。

デスクトップ仮想化

この仮想化方法を使用して、他のユーザーがリモートで接続し、別の場所からそのサーバーのデスクトップを取得できるオペレーティングシステムを備えたマシンを作成します。 利点：

• 集中管理された場所 ：複数のユーザーがリモートで接続できる単一のオペレーティングシステムを備えたコンピューターが必要です。 ソフトウェアライセンスの節約 セキュリティ：この方法では、ファイルが別のコンピューターにある場合よりもファイルの保護が強化されます。

仮想化ソフトウェア

すべての場合と同様に、有料の仮想化プログラムも無料です。

支払いプログラム：

• VMware ： EMC Corporationが所有するものは、市場で最も重要で高度なツールの1つです。 Hyper-V ：これはMicrosoftが所有するハイパーバイザーであり、 WindowsサーバーまたはWindows 10 Pro Parallelsのライセンスを取得すると無料で利用できるようになります。これは、最も有名な有料プログラムの1つです。 ソフトウェアとハ​​ードウェアの両方の仮想化が可能です。 Virtuozzo ：従来Linuxで利用可能でしたが、2005年にWindowsに登場しました。

無料プログラム：

• VirtualBox ：最も有名なオープンソースソフトウェアであり、ユーティリティが最も多いソフトウェアです。 Oracleによって開発されたVirtualBoxは、Windows、Mac、Linuxで利用でき、これらすべてのVirtual PCオペレーティングシステムを仮想化することもできます。Microsoftが所有し、Windows XP、Vista、7 Xenのバージョンで利用できます 。ケンブリッジ大学によって開発されました。 LinuxおよびUnix OpenVZオペレーティングシステムで利用可能なオープンソースソフトウェア：ホストと仮想の両方でLinuxバージョンとのみ互換性がある他のオープンソースソフトウェア。 KVM ：Linuxオペレーティングシステム用の別の仮想化ツール

仮想化を使用する利点

仮想化を使用する利点はたくさんあります。 最も重要なものは次のとおりです。

• コスト削減 ：最も重要な利点の1つは、コストの節約です。 仮想化のおかげで、より多くのオペレーティングシステム用のハードウェアやライセンスを購入する必要がなくなります。 作業効率の向上：ネットワーク上で共有されるさまざまな要素でリソースを共有およびスケーリングすることにより、データまたはリソースへのアクセス効率が大幅に向上します。 エネルギー消費量の削減 ：これは、電気ネットワークに接続されている機器の数に直接関係しています。 仮想機器がある場合、他のシステムをサポートするプラットフォームのみが消費され、 セキュリティが向上します。物理機器をネットワークに接続すると、データがクラッシュする可能性が高くなります。 サーバーとストレージの仮想化により、このリスクは大幅に軽減されます。 メンテナンスの必要性が少ない ：仮想マシンには物理コンポーネントがないため、障害が発生することはありません。 クローンの可能性 ：仮想マシンがあれば、必要に応じて何回でもクローンを作成したり、追加のインストールを行うことができます。 移植性 ：前のポイントと同様に、マシンのクローンを作成する場合、カスタムハードウェアを検索する必要がある場合は、そのマシンを別のサーバーに割り当てることができます。

仮想化の短所

黒がなければ、白は存在しなかっただろう。 すべてのものと同様に、仮想化方法の使用にはいくつかの欠点もあります。

• 学習フェーズ ：克服すべき課題の1つは、仮想化ソフトウェアの使用方法を正確に知ることです。 この方法を使用する担当者は、仮想化ツールの可能性と使用法を正確に把握している必要があります。 初期コストの増加 ：複数のマシンをホストするには、それぞれにリソースを割り当てる必要があります。 したがって、おそらく企業が最初は持っていない強力なソフトウェアに投資する必要があります。 チェーン障害の増加：仮想マシンサーバーとして機能するコンピューターに障害が発生すると、それらすべてが動作しなくなるため、障害が発生すると、パフォーマンスが大幅に低下します。

一般に、 仮想化は、企業や、物理的な機器を必要とせずにアプリケーションをテストしてネットワーク構成を実践する必要があるユーザーにとって非常に役立つ優れたツールです 。

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