仮想化とは
仮想化は、コンピュータの物理的なハードウェアリソースを抽象化し、論理的に分割または統合することで、複数の独立した仮想的な環境を作り出す技術のことです。
仮想化の概要と目的
仮想化（Virtualization）は、1台の物理サーバー上で複数の仮想マシン（Virtual Machine: VM）を同時に実行したり、ストレージやネットワークといったリソースをあたかも独立しているかのように見せたりする技術です。
これにより、物理リソースを効率的に活用し、柔軟性、拡張性、可用性を高めることが可能になります。仮想化は、ITインフラの最適化、コスト削減、運用管理の簡素化、災害対策の強化など、現代のデータセンターやクラウドコンピューティングにおいて不可欠な基盤技術となっています。
仮想化の種類と応用
仮想化は、対象となるリソースによって様々な種類に分類されます。
サーバー仮想化
最も一般的に利用されている仮想化技術です。1台の物理サーバー上に、ハイパーバイザーと呼ばれるソフトウェアを導入し、その上で複数の独立したOS（ゲストOS）とその上で動作するアプリケーションを同時に実行します。各VMは、あたかも独立した物理サーバーであるかのように振る舞います。
サーバー仮想化の利点
- リソースの有効活用: 物理サーバーのCPU、メモリ、ストレージなどを複数のVMで共有することで、利用率を向上させます。
- コスト削減: 物理サーバーの台数を削減できるため、ハードウェア購入費用、設置スペース、電力消費、冷却コストなどを削減できます。
- 柔軟性と迅速なプロビジョニング: 新しいサーバーが必要な際に、物理サーバーの準備を待つことなく、数分でVMを構築・展開できます。
- 分離と隔離: 各VMは互いに独立しているため、あるVMでの問題が他のVMやホストOSに影響を与えるリスクを低減します。
- 災害対策と高可用性: VMは物理ハードウェアから抽象化されているため、特定の物理サーバー障害時にも、別のサーバーへ容易に移動（ライブマイグレーション）させることができ、システムの可用性を高めます。
ストレージ仮想化
複数の物理ストレージデバイスを論理的に統合し、単一の大容量ストレージプールとして管理する技術です。
これにより、ストレージの管理が簡素化され、容量の柔軟な割り当てや、データの高可用性確保が可能になります。RAIDやSAN（Storage Area Network）も広義のストレージ仮想化の一種です。
ネットワーク仮想化
物理的なネットワーク機器（ルーター、スイッチ、ファイアウォールなど）を抽象化し、ソフトウェアで論理的なネットワークを構築する技術です。SDN（Software Defined Networking）やNFV（Network Functions Virtualization）がこれに該当します。
これにより、ネットワーク構成の変更が容易になり、迅速なサービス展開や、セキュリティポリシーの柔軟な適用が可能になります。
デスクトップ仮想化（VDI: Virtual Desktop Infrastructure）
ユーザーのデスクトップ環境（OS、アプリケーション、データ）をサーバー上で仮想化し、クライアントデバイスからはリモートアクセスで利用する技術です。これにより、データの一元管理、セキュリティ強化、BYOD（Bring Your Own Device）の推進、災害時の業務継続性向上などが図れます。
アプリケーション仮想化
アプリケーションそのものを仮想化し、OSから分離して実行する技術です。アプリケーションをパッケージ化し、どのOS環境でも互換性の問題を気にせずに実行できるようになります。
仮想化を支える技術要素
- ハイパーバイザー: 物理ハードウェア上で動作し、複数のゲストOSを実行するための基盤を提供するソフトウェアです。VMware vSphere (ESXi), Microsoft Hyper-V, Xen, KVM などがあります。
- コンテナ技術: DockerやKubernetesに代表される技術で、OSカーネルを共有しながらアプリケーションとその実行に必要な環境（ライブラリ、設定ファイルなど）を分離して動作させます。VMよりも軽量で起動が速いのが特徴です。
仮想化技術は、クラウドコンピューティングの発展とともにさらに進化を続けています。サーバー、ストレージ、ネットワークといったインフラ全体を仮想化し、ソフトウェアで制御するソフトウェア定義データセンター（SDDC）の概念が広がっています。
また、コンテナ技術の普及により、アプリケーションの可搬性と開発・運用の効率性が飛躍的に向上しています。仮想化は、ITシステムの構築、運用、管理のあり方を根本から変革し、デジタルトランスフォーメーション（DX）を推進する上で不可欠な技術であり続けるでしょう。
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