ハイパーバイザーは、クラウドコンピューティングの有効化に不可欠なサーバー仮想化の実現において非常に重要な役目を果たします。広義には、仮想化はソフトウェアを利用して物理的リソースのシミュレーションまたはエミュレーションを行うことを指します。 サーバー仮想化において、ハイパーバイザーとは物理ハードウェアのリソースを使って仮想マシン (VM) を作成および実行するソフトウェアプロセスになります。ハイパーバイザーは、基盤となるサーバーハードウェアからVMとそのプログラムを抽象化および分離することで、物理的リソースのより効率的な利用、保守と運用の簡素化、そしてコスト削減を実現します。
ハイパーバイザーを利用する理由
ハイパーバイザーは、ほとんどの物理ハードウェアが一度に1つのオペレーティングシステムしか実行できないという大きな技術的な問題を解決できました。単一のOSがハードウェアのキャパシティを完全に活用することは稀であるため、この制約はリソースの無駄遣いを引き起こしていました。
ハイパーバイザーは、仮想化された物理サーバーのリソース (メモリ、ネットワーク帯域幅、CPUサイクルなど) を集約して、リソースを仮想マシンと呼ばれる仮想環境に割当てることで、上述の制約に対処します。ハイパーバイザーは、仮想マシンモニター (VMM) とも呼ばれます。VMは、基本的にソフトウェアベースのコンピューターであり、OSとアプリを含め、物理コンピューターと同じリソースにアクセスできます。ハイパーバイザーであれば、複数のVMをゲストとして実行できるため、基盤となるホストマシンの物理リソースをより効率的に利用できます。各VMがすべてのサービス、アプリ、またはオペレーティングシステムの専用マシンとして機能することで、単一のサーバー上で複数の異なるOSを実行することも可能です。ハイパーバイザーはVMの論理的分離も可能であり、これによって個別のVMをクラッシュ、エラー、またはサイバー攻撃など、同一ハイパーバイザー上のほかのVMの問題の影響から保護できます。
ハイパーバイザーによって得られる仮想化のメリット
ソフトウェアであるハイパーバイザーは、OSやアプリケーションを物理的なホストから切り離します。この分離により、VMをあるホストから別のホストに簡単かつ迅速に、中断することなく移行することができるなど、さまざまな利点が得られます。ライブマイグレーションと呼ばれるこの機能は、ワークロード・バランシングにとって不可欠です。また、ライブマイグレーションはノード障害の際に自動的に行われるため、高可用性と稼働率の向上を確保できます。
仮想化は物理的なフットプリント(設置面積)を減らしてコスト削減を可能にするため、電力、冷却費、そして保守費用も抑えます。また、仮想化はITサービスを提供する際の俊敏性とスピードを大幅に高めます。例えば、顧客の要望に応えるには、新しい環境をプロビジョニングするよりもVMを急速展開した方がはるかに楽です。
ハイパーバイザーのType 1とType 2 - その違いは?
Type 1ハイパーバイザー
Type 1ハイパーバイザーは物理サーバー上に直接インスト－ルされているため、「ベアメタル」ハイパーバイザーとも呼ばれています。物理サーバーのリソースに直接アクセスできるため、Type 1ハイパーバイザーは非常に効率的です。Type 1ハイパーバイザーのこうした設計は、攻撃対象領域と侵害の可能性を抑えるため、より安全です。Type 1ハイパーバイザーは、その強力なセキュリティ、拡張性、安定性、そして性能から、企業向けITの文脈において最もよく選ばれています。最も一般的に利用されているハイパーバイザーには、Nutanix AHV、VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、そしてCitrix Hypervisorがあります。
Type 2ハイパーバイザー
Type 2ハイパーバイザーは、物理サーバーの既存OSでアプリケーションとして実行される点で異なります。これは、物理サーバーとハイパーバイザーの間に位置するホストOS上で実行されるため、「ホスト型」ハイパーバイザーとも呼ばれています。Type 2ハイパーバイザーは、Type 1と比べてレイテンシとリスクの危険性が高いため、サーバーベースの環境にとっては理想的ではありません。なお、インストールは比較的簡単であるほか、1つ以上のオペレーティングシステムを実行する必要のある個別のPCユーザーや、パフォーマンスとセキュリティが主な懸念事項とはならない、特定のユースケースにおいて上手く機能します。
ハイパーバイザーのセキュリティ面に関する考察事項
仮想マシン (VM) 環境は、システムの残りの部分からは隔離されているため、特定のVM内で稼働しているものが、ホストハードウェア上のその他のVMで実行中のものに一才影響を及ぼしたり、干渉することがありません。万が一VMが侵入された場合でも、システム全体に影響は及びません。
しかし、サイバー犯罪者はハイパーバイザーにも不正侵入できることが知られています。このような不正侵入は、ハイパーバイザーが管理するあらゆる仮想マシンに問題を引き起こし、各VM内のデータを脆弱性リスクにさらしてしまいます。
セキュリティプロトコルおよび要件は、ハイパーバイザーの種類によって異なります。
ハイパーバイザーを選択する際の重要な検討事項
- 複雑さ - 簡単に展開・管理が可能か?個別のコンソールを備えた複数の製品であり、保守、運用、およびトラブルシューティングにフルタイムの専任担当者を必要としますか?それとも、IT担当者が比較的すぐに習得できるような内容でしょうか?
- パフォーマンス - ミッションクリティカルなアプリケーションをサポートできるだけの十分な性能を備えているか?本番環境における性能のベンチマークを確認してみましょう (可能な限り実環境の状況に近い状態で確認)。
- コスト - ライセンス料は必要か? それとも、より大きなソリューションにビルトインされているか?
- エコシステム - 豊富なエコシステムをサポートしているか?例えば、最も一般的に利用されているゲストオペレーティングシステムをサポートしていますか?(Microsoft、Suse、RedHat、Ubuntu、CentOSなど) 。主要なエンタープライズアプリと技術をサポートしていますか? (Microsoft SQL Server、Exchange、 SAP、Oracle、Citrix、Splunk、SAP、またVMware Horizonなど)。
「Nutanix Enterprise CloudとAHVへの移行で相当な管理コストを削減できたことで、基盤となるインフラストラクチャーに全ての時間を費やすのではなく、Citrixエンドユーザーのサポートに専念できるようになりました。」Black Hills Energy、Paul Farrell氏
「AHVは大きなセールスポイントでした。代替の仮想化プラットフォームも検討しました。また、私たちのような公的資金を頼りにする組織にとって常に問題となるライセンス費用も検討しましたが、求めていたのは他のコアインフラストラクチャーサービスを最大限に活かせるだけでなく、新たに管理インターフェースやスキルセットを必要としない仮想化プラットフォームでした。Nutanix AHVは、こうした点を全てカバーしてくれるだけでなく、それ以上のメリットも提供してくれます。」SMG、Amardeep Rai氏
「1週間もかからないうちにAHVに慣れました。AHVは必要なものすべてを単一のコンソールで表示できるシンプルなソリューションであり、1クリックでスムーズにアップグレードできるところも気に入っています。また、夜間のアップグレードや別々のNASによる非効率なサイロ化に悩まされることもなくなりました。」JetBlue、Armando Muniz氏
Nutanix AHV ハイパーバイザー
こちらのテクニカルノートをダウンロードして、Nutanixのエンタープライズクラウドソフトウェア、業界で最も人気のあるハイパーコンバージドソリューション、統合型仮想化および管理性能などの詳細をご確認ください。
AHVベースのVMのデータ保護
こちらのテクニカルノートをダウンロードして、Acropolis上でAHVを利用する際のVMデータ保護機能 (使い方と機能など) の概要をご確認ください。
SAPをNutanix上で実行する
Nutanixエンタープライズクラウドソフトウェアの概要、そしてNutanix上でSAPを設計および構成する際の推奨事項をご覧ください。
ベストプラクティスガイド:
OracleをNutanix上で利用する
ネイティブなNutanix AHVを活用することで、基本となるインフラストラクチャーの管理・最適化に伴う複雑さを取り除き、アプリケーションの向上および本番環境までの時間の加速といった、より高価値なタスクに集中できます。
Citrix Virtual Apps and DesktopsをNutanixで実行
Citrix Virtual Apps and DesktopsをNutanixインフラストラクチャーで実行する上でのベストプラクティスをご紹介します。Nutanixのデータ局所性によって、Citrix VDIワークロードのネットワークの混雑を最小化。デスクトップとアプリケーションをセキュアなモバイルサービスとして提供。
Microsoft SQL ServerをNutanix上で実行
Microsoft SQLソリューションにおいて、Nutanixのハイパーコンバージドインフラストラクチャー (HCI) のパフォーマンスと管理の優位性を活かす方法をご紹介します。
