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仮想マシンとハイパーバイザの基礎知識

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TIL 仮想化 インフラ
目次

今日学んだこと
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仮想マシンの概要と、構築方式である「ホストOS型」と「ハイパーバイザ型」の違いについて学びました。

学習内容
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仮想マシンとは
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仮想マシン(Virtual Machine)とは、**物理的なコンピュータの中に、ソフトウェアで作られた「もう一台のコンピュータ」**のことです。1つのコンピュータで複数のコンピュータ環境を構築できるため、大規模かつ柔軟な環境構築が可能になります。

仮想マシンの構築方式
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仮想マシンを作る方式は大きく分けて2つあります。

ホストOS型(Type 2)
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既に動作しているコンピュータ(ホストOS)の上に仮想化ソフトをインストールし、その上で仮想マシンを動かす方式です。

┌─────────────────────────────────┐
│  アプリケーション                 │
├─────────────────────────────────┤
│  ゲストOS                        │
├─────────────────────────────────┤
│  仮想化ソフト                     │  ← VirtualBox, VMware Workstationなど
├─────────────────────────────────┤
│  ホストOS                        │  ← Windows, macOS, Linuxなど
├─────────────────────────────────┤
│  ハードウェア / インフラストラクチャ │
└─────────────────────────────────┘

特徴:

  • ホストOSが必要
  • 導入が簡単(普段使っているPCにVirtualBoxなどをインストールするだけ)
  • ホストOSを経由するためオーバーヘッドが発生する

代表的な製品: VirtualBox、VMware Workstation、Parallels Desktop

ハイパーバイザ型(Type 1)
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ハードウェアに直接ハイパーバイザをインストールし、その上で仮想マシンを動かす方式です。ホストOSは不要で、「ベアメタル型」とも呼ばれます。

┌─────────────────────────────────┐
│  アプリケーション                 │
├─────────────────────────────────┤
│  ゲストOS                        │  ← ユーザーが使うのはここ
├─────────────────────────────────┤
│  ハイパーバイザ                   │  ← VMware ESXi, Hyper-V, KVMなど
├─────────────────────────────────┤
│  ハードウェア / インフラストラクチャ │
└─────────────────────────────────┘

特徴:

  • ホストOSが不要(ベアメタル=むき出しの金属の上に直接載せる)
  • ホストOSを経由しないため高パフォーマンス
  • 大規模な仮想化環境に適している

代表的な製品: VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、KVM、Xen

Type番号の由来
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Type番号は「ハードウェアから数えて何番目で仮想化が行われるか」を示しています。

  • Type 1: ハードウェア → [ハイパーバイザ] ← 1番目で仮想化
  • Type 2: ハードウェア → ホストOS → [仮想化ソフト] ← 2番目で仮想化

Type 1はハイパーバイザがハードウェアを直接制御するため「ハイパーバイザ型」、Type 2は仮想化ソフトがホストOS上のアプリとして動くため「ホストOS型」と呼ばれます。

ハイパーバイザの役割
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ハイパーバイザは「OSの代わり」ではなく、**「複数のOSを同時に動かすための土台」**という役割を持っています。ユーザーが直接操作するのはゲストOSであり、ハイパーバイザは複数の仮想マシンを作成・管理するための専用ソフトです。

まとめ
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方式ホストOSパフォーマンス用途
ホストOS型(Type 2)必要オーバーヘッドあり個人利用、手軽な検証
ハイパーバイザ型(Type 1)不要高い大規模環境、本番運用
  • 仮想マシンとは、物理コンピュータの中にソフトウェアで作られた「もう一台のコンピュータ」
  • ホストOS型は導入が簡単だが、ホストOSを経由するためオーバーヘッドが発生する
  • ハイパーバイザ型はハードウェアに直接インストールするため高パフォーマンス
  • 一般的に「ハイパーバイザ」と言えば、ホストOSを必要としないType 1を指すことが多い