2022-09-14 09:57:23

仮想サーバーを実現する手法とメリット・デメリットについて解説

業務によっては、複数のサーバー環境が必要になることも少なくありませんが、業務環境を新しく構築する場合、コストが問題になります。

そんななか、低コストで手間なく環境構築できる方法として普及しているのが仮想サーバーです。

この記事では、仮想サーバーの概要や具体的な実現方法、メリット・デメリットについて解説します。

仮想サーバーとは

仮想サーバーとは、1台の物理サーバー上に複数のサーバーを仮想的に設ける技術のことです。

それぞれのサーバーは、物理サーバーと同じようにOSやアプリケーションをインストールできます。

つまり、1台の物理サーバーで別々の環境を利用できるということです。

従来は、1台のサーバーに個別の環境を構築するのが一般的でした。

しかし、複数の環境を用意したい場合はコスト負担が大きくなってしまいます。

また、物理サーバーのリソースを使いきれないことも少なくありません。

仮想サーバーは複数の環境を低コストで構築でき、物理サーバーのリソースを効率的に活用できる方法として普及しています。

1960年代からそのコンセプトは提唱されてきましたが、IT技術の発展によって近年現実的担った技術です。

現在は多くの企業業務環境構築の方法として採用されています。

仮想サーバーを実現する手法

仮想サーバーを実現する手法は以下の3種類に分けられます。

ホストOS型
ハイパーバイザー型
コンテナ型

それぞれの手法について詳しく解説します。

ホストOS型

ホストOS型は、物理サーバー上にホストとなるOSを稼働させ、さらにそのOS上に仮想化ソフトウェアをインストールして仮想サーバーを実現する手法です。

代表的な仮想化ソフトウェアとして「VMware Workstation Player」「VMware Fusion」「Oracle VM Virtualbox」などが挙げられます。

すでに導入しているハードウェアをホストOS用の物理サーバーとして利用できるため、導入に手間がかからない点がメリットです。

また、仮想化ソフトウェアはユーザーに扱いやすいように設計されているため、運用が簡単な方法と言えます。

一方で、ホストOSを稼働させている性質上、後述する手法と比較すると動作が遅くなる傾向があります。

ホストOSを動作させるためのリソースを確保しなければならない点もデメリットのひとつです。

ハイパーバイザー型

ハイパーバイザー型は、「ハイパーバイザー」という専用のソフトウェアをハードウェアにインストールし、そのソフトウェア上に直接仮想サーバーを構築する手法です。

仮想サーバーの土台となるOSは必要ありません。

「VMware ESXi」「Linux KVM」「Microsoft Hyper-V」「Citrix Xen Server」「Red Hat Enterprise Virtualization（RHEV）」などが、ハイパーバイザーの代表例です。

ハードウェアのリソースを効率的に利用できることから、現在においては仮想サーバーを構築する方法の主流となっています。

仮想サーバーの土台となるOSは必要ありません。

一方で、仮想サーバーのパフォーマンスがハードウェアに依存している点や、運用・アップデートに専門的な知識が必要な点には注意が必要です。

コンテナ型

コンテナ型は、ホストOS上に「コンテナ」というアプリケーション環境を個別に用意して、仮想的な環境を構築する方法です。

構築するのはあくまでアプリを稼働させる環境であり、ゲストのOSは使用しません。

それぞれの環境は、共通のOSで用意されます。

ホストOS型やハイバーバイザー型とは、コンセプトがまったく異なる仮想サーバーの手法です。

最小限のリソースしか消費しないため、動作が高速な点がメリットです。

一方で、新しい技術であることから情報が少なく、専門的な知識がない場合は運用が煩雑になってしまうケースがあります。

物理サーバーと仮想サーバーの違いをおさらい

仮想サーバーに対し、物理的に設置されているサーバーを一般的に物理サーバーと呼びます。

物理サーバーでは、原則として1台のハードウェアに対して1つの環境が構築されます。

物理サーバーには、CPUはメモリなどのハードウェアも含まれます。

対して、仮想サーバーにはこうしたハードウェアは搭載されていません。

また、物理サーバーはピーク時の稼働で生じる負荷を想定して設計されています。

実際には、ピークの負荷が常時継続することはないため、リソースが無駄になりがちです。

対して仮想サーバーは、柔軟にリソース配分ができるため、効率的な方法としても評価されています。

物理サーバーと仮想サーバーの比較を表にまとめました。

	物理サーバー	仮想サーバー
初期コスト	高い	低い
運用コスト	高い	低い
拡張性）	低い	高い
障害の強さ	弱い	強い

コストの低さや拡張性、そして近年相次いでいる災害に対するBCP対策になる点が評価され、現在は仮想サーバーが広く普及しています。

仮想サーバーのメリット

仮想サーバーのメリットを具体的に解説します。

コストを削減できる

仮想サーバーで新しいサーバーを構築する場合、新たにハードウェアを用意する必要はありません。

このことから、物理サーバーを構築する場合と比較してコストを大きく削減できます。

また、仮想サーバーはハードウェアのリソースを効率的に利用できる点も特徴です。

物理サーバーしか選択肢がない場合は新しい環境を構築するために、もう1台ハードウェアを購入するしかありません。

対して、仮想サーバーはハードウェアのリソースを活用するため、購入するハードウェアの台数を削減することにもつながります。

省スペース化できる

1台のハードウェアに複数の環境を構築できるため、省スペース化につながります。

規模が小さいオフィスでも目的に応じて複数の環境を構築可能です。

結果として電気代や保守のための人件費など、管理コストも減少します。

簡単に拡張できる

黄拡張が簡単な点も仮想サーバーの大きなメリットのひとつです。

リソースが不足した場合、物理サーバーの場合は新しくハードウェアを用意するしかありません。

物理サーバーの構築には、設置場所の用意や業務環境用の設定など、煩雑な作業が多数生じます。

本番環境の構築までに1カ月程度かかるケースも少なくありません。

しかし、仮想サーバーの場合は必要に応じて手軽に拡張することができます。

BCP対策につながる

仮想サーバーはBCP（事業継続計画）対策としても効果的です。

近年の日本では、大地震や豪雨などの大型自然災害が多発しています。

企業のサーバーが物理的に損壊し、業務を継続できなくなるケースも少なくありません。

そこで、遠隔地のハードウェアに構築した仮想サーバーをバックアップ環境として用意しておけば、他のサーバーが使えなくなった際もデータを引き出して業務を継続できます。

仮想サーバーのデメリット

仮想サーバーには上記のようなメリットがある一方、以下のようなデメリットもあるため注意が必要です。

環境構築の前に十分な調整を行わなければならない

仮想サーバーで構築できる環境の規模は、ハードウェアのリソースによって決まります。

ハードウェアのリソースを確認せずに仮想サーバーを構築すると、パフォーマンスが低下するケースがあるため注意が必要です。

仮想サーバーを構築する前には、物理サーバーの十分なリソースを確保できるか、慎重に調整しなければなりません。

物理サーバーと比較して性能が落ちるケースがある

仮想サーバーは、物理サーバー上に仮想的な環境を構築する方式です。

物理サーバーと比較すると、余分にハードウェアのリソースを消費しています。

そのため、物理サーバーと比較するとパフォーマンスが低下するケースがあります。

特にホストOS型ではベースのOSでリソースを消費している関係上、明らかな性能低下が確認されることは少なくありません。

ハイパーバイザー型であっても、物理サーバーと比較すると幾分か性能は落ちてしまいます。

ハードウェアを管理ソフトウェアの相性が良ければ改善することもあるため、ソフトウェアを慎重に選ぶことが重要です。

ただし、業務上、迅速な処理が求められる場合は、物理サーバーのほうが適していると言えます。