基礎解説
仮想化技術はじめの一歩

2.仮想化技術が利用される用途

インテル株式会社 ソフトウェア&ソリューション統括部
分散並列技術部  大原 久樹
2008/08/07

仮想化の利用シーン

 仮想化技術そのものは決して新しいものではなく、メインフレーム・コンピュータの時代から連綿と続いているものである。だがWindowsサーバの普及やその上でのさまざまな仮想化技術の実装により、仮想化を業務に簡易に取り込めるようになってきている。また、Windowsサーバの性能向上に伴い、新しい利用シーンも見られるようになってきた。現在、仮想化は主に、「サーバ統合」「サーバ移行」「開発環境」の3つの利用シーンで用いられていることが多い。さらに今後は、高可用性や災害復旧(ディザスタ・リカバリ)といった用途などでも仮想化の利用が増えると見られている。

用途 サーバ統合 サーバ移行 開発環境 高可用性/ディザスタ・リカバリ
メリット ・設備投資の削減
・利用率の向上
・ミッションクリティカル用途におけるOSやハードウェアの選択の自由度の向上 ・1台のワークステーション上で複数のOSの実行が可能(WindowsアプリケーションをMac OSやLinux上で実行可能) ・高い業務の継続性を実現可能
仮想化の主な用途とそのメリット

■サーバ統合
  サーバ統合(コンソリデーション)とは、複数台のサーバをまとめて1台にし、物理的なサーバの台数を減らすことである。利用率の低い複数のサーバを1台の物理マシンに仮想化を用いてまとめることによって、サーバの資産コストを削減することが可能である。最近では、利用率の低いサーバだけを対象とするのではなく、大容量のメモリを搭載し、高速なマルチプロセッサのシステムを統合先に用いることによって、通常業務のアプリケーション・サーバを積極的に統合する動きも盛んとなっている。

サーバ統合のイメージ
仮想化技術を利用することで、複数の物理サーバを1台の物理サーバ上に統合し、資産コストや管理コストの削減が実現可能となる。

■サーバ移行
  サーバ移行(マイグレーション)とは、あるサーバ上で動作しているアプリケーションやサービスなどを別のシステムへ移すことである。例えば、サポート期間が過ぎてしまった古いサーバの上で業務上不可欠なアプリケーションが動作しており、そのOSがWindows NT Server 4.0であるといった場合、最新のサーバやOSの上に環境を再構築しようとしても、デバイス・ドライバの対応などの問題で、移行できないことがある。

 仮想化技術を用いることで、Windows NT Server 4.0などがサポートしていない新しいデバイスであっても、VMMがレガシー・デバイスにエミュレーションすることで、OSに認識させることが可能になる。これにより、古い環境を新しいサーバ上に構築できる。さらに複数の古い環境を1台のサーバに移行すれば、サーバ統合の効果も得られる。物理サーバ上のOSを仮想環境に移行する作業を容易にするためのツール(P2V:Physical to Virtual)もVMMベンダなどから提供されている。

サーバ移行のイメージ
古いサーバ上で構築したアプリケーションを最新のサーバやOS上に移行しようとしても、アプリケーションを正しく実行できなかったり、デバイス・ドライバの対応などの問題から最新のサーバでは古いOSが実行できなかったりする。そのような場合、仮想化技術を用いることで、古いOS環境ごとアプリケーションを最新のサーバ上に移行させることが可能になる。

開発環境
  ソフトウェア開発の現場では、仮想マシン上に開発環境を構築することもよく見受けられる。これによって開発中のソフトウェアに不具合があった場合の影響をゲスト環境にとどめ置けるだけでなく、1台のマシン上で複数OSの試験を行えるというメリットもある。こうした開発プロセスを支援するミドルウェアはさまざまなISVから提供されている。

仮想化の利用が期待されるそのほかの用途
  今後さらに積極的な仮想化の活用が考えられるシーンの1つとして、高可用化がある。現在でも各VMMベンダから提供されている「ライブ・マイグレーション(live migration)」と呼ばれる機能を用いることで、ゲスト環境上のアプリケーションを動作させたまま、瞬時に、異なる物理サーバ上の仮想環境へ移行することが可能だ。これにより、何らかの障害が発生/予測された際に、アプリケーションを動作させた状態で仮想環境を異なる物理サーバの仮想環境に移動させられるため、サービスを停止させなくて済み、高可用性が実現できる。今後は、こうしたライブ・マイグレーション機能がビジネスの連続性を維持するために、より積極的に用いられていくと考えられる。また遠く離れたデータセンターをそれぞれ仮想化することによって、ディザスタ・リカバリ(災害時の復旧)にも利用できる。

ディザスタ・リカバリに仮想化を利用するイメージ
遠く離れたデータセンターを仮想化することで、異なるハードウェア上でも同じOS/アプリケーションが実行可能になる。またライブ・マイグレーション機能と併せて利用することで、アプリケーションを止めることなく、異なる場所での実行に切り替えることも可能だ。

 また仮想マシン上の仮想ハードディスクは、前述のようにファイルとなっているため、ファイルを別のサーバなどにコピーするだけで、ゲストOS上にインストールされたアプリケーションやデータを含めて、まるごとバックアップすることが可能だ。リストアは、そのファイルを仮想マシン上に戻せばよい。その際、別のサーバ上に構築された仮想マシンであっても、設定などの変更は最低限で済む。通常、バックアップしたOSイメージは、特定のハードウェアでの動作を前提としているため、基本的には異なるサーバにリストアすることはできない。これに対し仮想マシン技術を利用していれば、デバイス・ドライバの変更なども不要で、仮想マシンさえ提供すれば、そのまま動作させることができる。仮想マシン技術をうまく使えば、障害発生時のダウンタイムを低減させることが可能である。

 サーバ集約をさらに突き詰めて、動的にサービスを負荷分散する利用シーンも活発になることが予想されている。サーバ集約の1つの課題は事前の性能見積もりであり、異なる性能特性を示すサーバをどの程度1台のマシンに集約できるか、きちんと評価することは意外に難しい。動的な負荷分散の仕組みがあれば、多少設計が甘くても、異なる物理サーバを動的に振り分けることができ、資産コスト・運用コストをともに削減できる。ただ、これらの物理サーバはサーバ・プールとして用いられるので、ある程度の初期コストは必要となる(当初から動的な負荷分散を想定したパフォーマンスの余力をあらかじめ準備しておく必要があるため)。データセンター向けの利用シーンと考えられる。

 最近、仮想化が注目されてきている理由に、グリーンIT(情報システムの省電力化の推進)との関連がある。いままで仮想化は、サーバ集約やサーバ移行によるIT管理コスト・運用コストの削減を目的として導入されることが多かったが、今後はサーバ台数の効率化や、省電力なサーバ・プラットフォームへの置き換えによる電力消費量の削減といった目的でも仮想化が促進されていくと思われる。


 INDEX
  [基礎解説]仮想化技術はじめの一歩
    1.仮想化技術が注目される理由
  2.仮想化技術が利用される用途
    3.仮想マシン・モニタの概要

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