仮想マシンとは？
仮想マシンとは、1台の物理的なコンピューター上で、複数の仮想的なコンピューターを実現するための技術です。
仮想マシンを使用すると、複数のオペレーティングシステムを同時に実行できるため、より柔軟で効率的なシステムを構築できます。
以下では、仮想マシンの概要、仮想マシンの種類、および仮想マシンの利点について説明します。
仮想マシンの概要
仮想マシンは、ハードウェア仮想化技術を使用して、物理的なコンピューターのリソースを仮想的なコンピューターに割り当てます。
仮想マシンを使用すると、ユーザーは複数のオペレーティングシステムを同時に実行でき、ハードウェアのリソースを最大限に活用することができます。
仮想マシンは、仮想化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、ハードウェアとオペレーティングシステムの間に仲介役として働き、オペレーティングシステムがハードウェアリソースにアクセスするための仮想的なインターフェースを提供します。
このようにして、オペレーティングシステムは物理的なハードウェアを直接制御することなく、仮想的なリソースを使用して実行されます。
仮想マシンの種類
仮想マシンには、以下の3つの種類があります。
- ネイティブ仮想マシン（Type 1）
- ネイティブ仮想マシンは、物理的なハードウェア上に直接インストールされ、オペレーティングシステムと仮想化ソフトウェアの間に仲介役として働く特別なオペレーティングシステムを実行
- メリット：オペレーティングシステムとハードウェアとの通信が直接行われるため、高速かつ安定したパフォーマンスが得られる
- ホスト型仮想マシン（Type 2）
- ホスト型仮想マシンは、ホストオペレーティングシステムの上にインストールされ、オペレーティングシステムと仮想化ソフトウェアの間に仲介役として働くアプリケーションを実行
- デメリット：ホストオペレーティングシステムの上にインストールされ、ホストオペレーティングシステムに依存するため、性能に制限がある
- メリット：インストールや設定が簡単
- 個人用途や開発用途などで利用されることが多い
- コンテナ仮想化
- コンテナ仮想化は、仮想マシンとは異なり、オペレーティングシステムのレベルで仮想化を行う技術
- コンテナ仮想化では、複数のアプリケーションを単一のオペレーティングシステム上で分離された環境で実行することができる
- メリット：オペレーティングシステムのカーネルを共有するため、より軽量で高速に動作することができる
仮想マシンの利点
仮想マシンの利点には以下が挙げられます。
- ハードウェアの最大限の活用
- 仮想マシンを使用することで、ハードウェアリソースを最大限に活用できる
- 1台の物理的なコンピューター上で複数の仮想マシンを実行するため、ハードウェアのリソースをより効率的に利用できる
- 複数のオペレーティングシステムを同時に実行
- 仮想マシンを使用することで、複数のオペレーティングシステムを同時に実行できる
- 異なる環境での開発やテストが簡単になる
- セキュリティ
- 仮想マシンを使用することで、仮想マシンごとに独自の仮想ネットワークを設定することができ、セキュリティを高めることができる
- 仮想マシン上で実行するアプリケーションは、ホストシステムに影響を与えることがないため、安全性が向上する
- 仮想マシン上で実行するアプリケーションに対する脆弱性攻撃やマルウェアの感染によって、ホストシステム全体が影響を受けることはない
- 仮想マシンは完全に分離されているため、他の仮想マシンやホストシステムへの影響も防ぐことができる
- 管理の簡素化
- 仮想マシンを使用することで、複数のオペレーティングシステムを単一のハードウェア上で管理することができる
- システム管理の簡素化や効率化が図れる
- ハードウェアのアップグレードやメンテナンスによるダウンタイムを最小限に抑えることが可能
- 環境の再現性
- 仮想マシンを使用することで、特定の環境を再現することが容易になる
- 開発やテストなどの環境の再現性が向上し、問題解決やバグ修正が容易になる
- モビリティ
- 仮想マシンは、単一のファイルとしてエクスポートすることができる
- そのため、移植性が高く、異なるハードウェアやクラウド環境での利用が可能
代表的な仮想マシン
代表的な仮想マシンには以下のようなものがあります。
- Oracle VM VirtualBox
- オープンソースの仮想マシンソフトウェアで、Windows、Linux、macOSなどの主要なオペレーティングシステム上で動作します。多くの機能を備え、使いやすく設定が容易なため、個人用途や開発用途で広く利用されています。
- VMware Workstation
- 商用の仮想マシンソフトウェアで、WindowsおよびLinux上で動作します。高度な機能を提供し、セキュリティや可用性などの面でも優れた性能を発揮します。エンタープライズ用途で広く利用されています。
- Hyper-V
- Windows Serverに統合されたハイパーバイザーで、Windows上で仮想マシンを実行するための機能を提供します。Windows Server上で動作するため、Windows Server環境で利用されることが多いです。
- Docker
- オープンソースのコンテナ仮想化プラットフォームで、LinuxおよびWindows上で動作します。軽量で高速に動作するため、クラウド環境などで広く利用されています。
これらの仮想マシンは、それぞれの特徴や利用用途に合わせて選択されることが多く、多様な用途で活用されています。
まとめ
仮想マシンは、1台の物理的なコンピューター上で複数の仮想的なコンピューターを実現するための技術であり、複数のオペレーティングシステムを同時に実行できるため、より柔軟で効率的なシステムを構築できます。
仮想マシンの種類には、ネイティブ仮想マシン、ホスト型仮想マシン、コンテナ仮想化があります。
仮想マシンの利点には、ハードウェアの最大限の活用、複数のオペレーティングシステムを同時に実行、セキュリティの強化、管理の簡素化、環境の再現性、モビリティが挙げられます。
