Archiクラウドコンピューティングにおける仮想化とその種類

仮想化とは何ですか?

仮想化は、デスクトップ、オペレーティング システム、ネットワーク リソース、またはサーバーの仮想バージョンの作成を可能にするプロセスとして定義できます。仮想化は、クラウド コンピューティングにおいて重要な役割を果たします。

これにより、リソースまたはアプリケーションの物理的な配信が実際のリソース自体から分離されます。これにより、リソースに関連するスペースやコストを削減できます。この技術により、エンド ユーザーは複数のデスクトップ オペレーティング システムとアプリケーションを同じハードウェアとソフトウェアで同時に実行できます。

また、このプロセスにより、同じマシン内で製品やサービスの仮想エミュレーションが保証され、システムの速度が低下したり、システムの効率に影響を与えたりすることはありません。

仮想化の発明はメインフレームが使用されていた時代に始まり、時代が進み新時代の技術が進歩するにつれて、専用ソフトウェアによって仮想化が実現されるようになった。

クラウド コンピューティングの概念としての仮想化

クラウドコンピューティングにおいて、仮想化は仮想マシンの作成を容易にし、複数のオペレーティングシステムの円滑な動作を保証します。また、サーバーオペレーティングシステムと複数のストレージデバイスのための仮想エコシステムの構築にも役立ちます。

クラウドコンピューティング 仮想化とは、仮想エコシステムを含むアプリケーションまたはサービスとして定義されます。このようなエコシステムは、パブリックなものもプライベートなものもあり得ます。仮想化によって、物理的なインフラストラクチャの必要性が軽減されます。クラウドコンピューティングと仮想化という用語は現在では同義語として使われており、急速に統合されつつあります。

仮想化とクラウド コンピューティングは連携して動作し、高度で洗練されたレベルのコンピューティングを確実に実現します。 これにより、さまざまな企業やアクティブ ユーザーの複数のネットワーク スレッド間でアプリケーションを共有できるようになります。

クラウド コンピューティングは、スケーラビリティ、効率性、経済的価値を提供します。 合理化されたワークロード管理システムを提供します。

簡単に言えば、クラウド コンピューティングと仮想化を組み合わせることで、現代の企業は 1 つの専用リソースを使用して、よりコスト効率の高い方法で複数のオペレーティング システムを実行できるようになります。

仮想化の特徴

仮想化には、以下のような様々な機能や特性があります。

• リソースの分散：仮想化とクラウドコンピューティング技術により、エンドユーザーは独自のコンピューティング環境を構築できます。これは、1台のホストマシンを作成することで実現されます。このホストマシンを通して、エンドユーザーはアクティブユーザー数を制限できます。これにより、制御が容易になります。また、消費電力の削減にも役立ちます。
• サーバーリソースへのアクセス性：仮想化は、物理サーバーを不要にする独自の機能をいくつか提供します。これらの機能により稼働時間が向上しますが、耐障害性とリソースの可用性は低下します。
• リソースの分離:仮想化は分離されたリソースを提供します 仮想マシン各仮想マシンには多数のゲストユーザーが存在でき、ゲストユーザーはオペレーティングシステム、デバイス、またはアプリケーションのいずれかです。仮想マシンは、これらのゲストユーザーに隔離された仮想環境を提供します。これにより、機密情報が保護されると同時に、ゲストユーザー同士の接続も維持されます。
• セキュリティと信頼性：仮想化システムは、システムの継続的な稼働を保証し、自動的な負荷分散を実行し、サービスの中断を最小限に抑えます。
• 集約：仮想化における集約は、クラスタ管理ソフトウェアによって実現されます。このソフトウェアは、同種のコンピュータ群またはネットワーク群が接続され、単一の統合リソースとして機能することを保証します。

仮想化の種類

以下に示すように、仮想化テクノロジでは多くのバリアントまたはタイプが利用可能です。

アプリケーションの仮想化

これは、アプリケーションのエンドユーザーがリモート アクセスできるようにする仮想化のタイプとして定義できます。

これはサーバーを介して実現されます。このサーバーには、アプリケーションの使用に必要なすべての個人情報およびその他の関連情報が格納されています。

サーバーはインターネット経由でアクセスでき、ローカル ワークステーション上で実行されます。 アプリケーション仮想化を使用すると、エンドユーザーは同じソフトウェアまたは同じアプリケーションの XNUMX つの異なるバージョンを実行できます。

アプリケーションの仮想化は、パッケージ ソフトウェアまたはホストされたアプリケーションを通じて提供されます。

ネットワーク仮想化

この種の仮想化では、多数の仮想ネットワークを実行でき、それぞれが独立した制御プレーンとデータプレーンを持つ。物理ネットワーク上で共存し、互いの存在を知らない関係者によって運用されることも可能である。

ネットワーク仮想化は、仮想ネットワークを作成し、仮想ネットワークの提供を維持します。

ネットワーク仮想化を通じて、論理スイッチ、ファイアウォール、ルーター、ロード バランサー、およびワークロード セキュリティ管理システムを作成できます。

デスクトップ仮想化

これは、エンドユーザーのオペレーティング システムをサーバーまたはデータ センターにリモートで保存できるようにする仮想化のタイプとして定義できます。これにより、ユーザーはリモートでデスクトップにアクセスでき、地理的に離れた場所からアクセスできます。また、さまざまなマシンを使用して仮想的にデスクトップにアクセスすることもできます。

デスクトップ仮想化を利用することで、エンドユーザーは個々の業務ニーズに応じて複数のオペレーティングシステム上で作業できるようになります。

個人が、 Windows オペレーティングシステムが異なっていても、デスクトップ仮想化を利用できます。これにより、個人は2つの異なるオペレーティングシステム上で作業することが可能になります。

したがって、デスクトップ仮想化は数多くの利点をもたらします。携帯性、ユーザーのモビリティ、そしてパッチやアップデートによる容易なソフトウェア管理を実現します。

ストレージの仮想化

このタイプの仮想化では、ストレージ管理を容易にする仮想ストレージ システムが提供されます。

これにより、単一のリポジトリから複数のソースにアクセスすることで、ストレージを効率的に管理できます。ストレージ仮想化により、一貫性のあるスムーズなパフォーマンスが保証されます。

また、高度な機能に関する継続的なアップデートとパッチも提供します。 また、基盤となるストレージ機器で発生する変更に対処するのにも役立ちます。

サーバー仮想化

この種類の仮想化により、サーバーのマスキングが保証されます。メイン サーバーまたは目的のサーバーは、多数の仮想サーバーに分割されます。これらのサーバーは、マスキング プロセスを容易にするために、ID 番号とプロセッサを継続的に変更します。これにより、各サーバーが独自のオペレーティング システムを完全に分離して実行できるようになります。

データの仮想化

これは、複数のソースからデータを取得・収集し、単一の場所から管理する仮想化の一種と定義できます。データの取得元、収集元、保存先、フォーマット方法に関する技術的な知識は一切必要ありません。

データは論理的に整理されており、関係者や利害関係者は、そのデータの仮想ビューにアクセスできます。これらのレポートは、エンドユーザーもリモートでアクセス可能です。

データ仮想化の応用範囲は、データ統合からビジネス統合まで多岐にわたります。また、サービス指向アーキテクチャのデータ サービスにも使用され、組織データの検索にも役立ちます。

Archi仮想化の構造

仮想化のアーキテクチャは、仮想化を概念的に記述するモデルとして定義されます。クラウド コンピューティングにおける仮想化アプリケーションは重要です。クラウド コンピューティングでは、エンド ユーザーはクラウドと呼ばれるアプリケーションでデータを共有します。ただし、エンド ユーザーは仮想化自体を使用して IT インフラストラクチャ全体を共有できます。

仮想化のアーキテクチャは次のとおりです。

上の図では、仮想化は仮想アプリケーションとインフラストラクチャ仮想サービスで構成されています。

仮想アプリケーション サービスはアプリケーション管理に役立ち、仮想インフラストラクチャ サービスはインフラストラクチャ管理に役立ちます。

どちらのサービスも、仮想データセンターまたはオペレーティングシステムに組み込まれています。これらの仮想サービスは、あらゆるプラットフォームおよびプログラミング環境で使用できます。また、オンプレミスクラウドまたはオフプレミスクラウド経由でアクセス可能です。

仮想化サービスは、サードパーティ個人によってクラウド ユーザーに提供されます。 その代わり、クラウド ユーザーはサードパーティの個人に、該当する月額料金または年額料金を支払う必要があります。

この料金は、サードパーティがエンドユーザーにクラウド サービスを提供することを補償するために支払われます。サードパーティは、エンド クラウド ユーザーの要求に応じて、さまざまなバージョンのアプリケーションも提供します。

仮想化は一般的にハイパーバイザによって実現されます。ハイパーバイザは、オペレーティングシステムと基盤となるハードウェアを分離することを可能にします。これにより、ホストマシン上で多数の仮想マシンを同時に実行し、同じ物理コンピュータリソースを共有できます。仮想化アーキテクチャを実現する方法は2つあり、以下に説明します。

• タイプ1：最初のハイパーバイザーの種類は、ベアメタルハイパーバイザーと呼ばれます。これはホストシステムのハードウェア上で直接動作します。効率的なリソース管理を実現し、リソースの高い可用性を保証します。ハードウェアシステムへの直接アクセスを提供することで、拡張性、パフォーマンス、安定性が向上します。
• タイプ2：2つ目のハイパーバイザーの種類は、ホスト型ハイパーバイザーです。これはホストオペレーティングシステム上にインストールされ、仮想オペレーティングシステムはハイパーバイザーの上で直接動作します。このタイプのシステムは、システム構成を容易にし、簡素化します。

さらに、管理タスクも簡素化されます。ホスト オペレーティング システムが存在すると、仮想化対応システムのパフォーマンスが制限され、セキュリティ上の欠陥やリスクが生じることもあります。

仮想化の利点

仮想化の利点とメリットをいくつかご紹介します。

• 仮想化には、開発プロセスのコスト削減や生産性の向上など、いくつかの利点があります。
• 非常に複雑な IT インフラストラクチャを構築する必要がなくなります。
• これにより、リソースへのリモート アクセスが容易になり、スケーラビリティが向上します。
• 非常に柔軟性が高く、ユーザーは1台の標準的なマシン上で複数のデスクトップオペレーティングシステムを実行できます。
• これにより、システム障害に伴うリスクが排除され、異なる仮想サーバー間の柔軟なデータ転送も強化されます。
• 仮想化における作業プロセスは高度に合理化され、俊敏であるため、ユーザーは最も経済的に作業および操作できます。

仮想化のデメリット

仮想化のデメリットは非常に限られています。以下に、仮想化のデメリットと利点を挙げます。

• 既存のハードウェア セットアップから仮想化セットアップへの移行には多大な時間の投資が必要となるため、これは時間のかかるプロセスと見なすことができます。
• 既存または実際のセットアップから仮想セットアップへの移行を支援する熟練したリソースが不足しています。
• 熟練したリソースが少ないという点で制限があるため、仮想化の実装には高コストの実装が必要になります。
• 移行プロセスが細心の注意を払って処理されないと、機密データにセキュリティ上のリスクが生じる可能性もあります。

クラウド コンピューティングにおける仮想化の役割

仮想化では、物理サーバーに適切な名前が割り当てられます。そして、必要に応じてポインタがその物理サーバーに向けられます。仮想化によって、同種のアプリケーションの実行が容易になります。

また、仮想的で分離されたネットワーク、ストレージ、メモリ領域環境も提供します。 仮想化はホスト マシンとゲスト マシンを通じて実現されます。 ホスト マシンは、仮想マシンが開発されるマシンとして定義でき、そのように開発された仮想マシンはゲスト マシンと呼ばれます。

ハードウェア仮想化は、クラウド コンピューティング プロセスの下で最も効率的かつ効果的にサービスとしてのインフラストラクチャ ソリューションを提供することにより、重要な役割を果たします。

このタイプの仮想化により、移植性が確保されます。 ゲスト マシンはイメージの仮想インスタンスとしてパッケージ化されており、そのような仮想イメージは必要に応じて簡単に削除できます。

仮想化の重要な用語

仮想化にはいくつかの重要な技術があり、それらは以下のように定義されます。

• 仮想マシン：仮想マシンとは、ハイパーバイザの下で動作する仮想タイプのコンピュータと定義できます。
• ハイパーバイザー: これは、実際のハードウェア上で動作するオペレーティングシステムと定義できます。オペレーティングシステムの仮想対応物は、仮想プロセスを実行またはエミュレートするサブパートです。これらはドメイン 0 または Dom0 と定義されます。詳細については、 Hypervisor そしてそれがどのように動作しますか。
• コンテナ：これらは、同一のオペレーティングシステムインスタンスまたはハイパーバイザのサブセットである、軽量な仮想マシンとして定義できます。これらは、対応する名前空間またはプロセス識別子とともに実行されるプロセスの集合です。
• 仮想ネットワーク：これは、論理的に分離され、サーバー内部に存在するネットワークとして定義されます。このようなネットワークは、複数のサーバーにまたがって拡張することができます。
• 仮想化ソフトウェア：このタイプのソフトウェアは、コンピュータデバイス上で仮想化を展開するのに役立ちます。

よくあるご質問