コンピューティングの概念として、仮想化は 60 年以上前から存在しています。 メインフレーム コンピューターを使用する企業がコンピューティング リソースを共有しやすくするために、1960 年代後半に初めて登場しました。 さまざまなサブシステムにメインフレームのリソースへのアクセスを許可することで、その計算能力を最大限に活用することを意図していました。 仮想化ネットワークとは何か、その種類、および仮想化サーバーの仕組みの詳細については、以下をお読みください。
仮想化とは
XNUMX 台のコンピューターのプロセッサ、メモリ、ストレージ、およびその他のハードウェア コンポーネントは、ソフトウェアを使用してコンピューター ハードウェア (VM) 上に抽象化レイヤーを構築する仮想化を使用して、仮想マシンとも呼ばれる複数の仮想コンピューターに分割できます。
各 VM が使用するのは実際の基盤となるコンピューター ハードウェアの一部のみですが、各 VM は独自のオペレーティング システム (OS) を実行し、別のマシンのように機能します。
現代の企業の IT 設計における一般的なアプローチは、クラウド コンピューティングです。 クラウド コンピューティングの経済的な側面も、このテクノロジによって促進されます。 現在の物理コンピューター ハードウェアを使用してユーザーにクラウド サービスを提供することは、仮想マシンによって可能になります。
仮想化のメリット
データセンターの管理者とサービス プロバイダーは、仮想化によって次のようなさまざまなメリットを得ることができます。
- リソースの有効性: クラウド コンピューティング以前は、各アプリケーション サーバーには個別の物理 CPU が必要でした。 IT ワーカーは、実行するプログラムごとに新しいサーバーを購入してセットアップする必要がありました。
- ソフトウェアで定義された仮想マシン (VM) が実際のコンピューターの代わりになると、ソフトウェアで作成されたポリシーを利用および維持することがより簡単になります。 これを利用して、IT サービス管理のワークフローを自動化できます。
- 短いダウンタイム: システムとアプリケーションのクラッシュにより、ユーザーの生産性が中断され、ダウンタイムが発生する可能性があります。 管理者は、複数の冗長仮想マシンと共存し、問題が発生したときにそれらを切り替えることができます。
- より迅速なプロビジョニング: 各アプリケーションのハードウェアは、個別に購入、インストール、構成する必要があります。 必要なハードウェアがすでに配置されている場合、すべてのアプリケーションを実行するための仮想マシンのプロビジョニングははるかに高速です。
仮想化の種類
＃1。 デスクトップ仮想化
同じコンピューター上で、さまざまなデスクトップ オペレーティング システムをそれぞれ独自の仮想マシン (VM) で実行できます。 デスクトップ仮想化には、次の XNUMX つの種類があります。
- シン クライアント ユーザーがログインすると、仮想デスクトップ インフラストラクチャ (VDI) が中央サーバー上の VM から多くのデスクトップをストリーミングします。 VDI を使用すると、企業はデバイスにインストールすることなく、多くの OS をユーザーに提供できます。
- ローカル デスクトップ仮想マシンを使用すると、ユーザーはローカル コンピューターで XNUMX つ以上の追加のオペレーティング システムを実行し、プライマリ OS を変更することなく、必要に応じてそれらを切り替えることができます。
＃2。 ネットワーク仮想化
ソフトウェアの助けを借りて、ネットワーク管理者は、ネットワーク仮想マシンによって作成されたネットワークの「ビュー」を使用して、単一のコンソールからネットワーク全体を制御できます。 接続、スイッチ、ルーターなどのハードウェア機能と要素を、ハイパーバイザー上で実行されるソフトウェアに変換します。
＃3。 ストレージの仮想化
ストレージの仮想化により、ネットワークのすべてのストレージ ユニット (サーバー上またはスタンドアロン ストレージ ユニット上) に単一のデバイスとしてアクセスできます。 ストレージの仮想化は、すべてのストレージ ブロックを共有プールに統合し、任意のネットワーク仮想マシン (VM) に再分散できるようにします。
＃4。 データの仮想化
今日のビジネスでは、さまざまなファイル タイプやアプリケーションを利用して、クラウドやオンプレミスのハードウェアおよびソフトウェア システムなど、さまざまな場所にデータを保存しています。
＃5。 アプリケーションの仮想化
アプリケーションの仮想化により、アプリケーションをユーザーの OS に明示的にインストールしなくてもアプリケーションを実行できます。 エンド ユーザーのデバイス上の OS は、完全なデスクトップ仮想マシン (上記で説明) とは対照的に、正常に機能し続けます。
＃6。 CPU 仮想化
CPU (中央処理装置) (中央処理装置) ハイパーバイザー、仮想コンピューター、およびオペレーティング システムはすべて、クラウド コンピューティングと呼ばれる基本的な概念によって実現されます。 これにより、物理 CPU を多数の仮想 CPU に分割して、さまざまな仮想マシン (VM) で使用できるようになります。
＃7。 GPU 仮想化
GPU (グラフィックス プロセッシング ユニット) は、要求の厳しいグラフィックまたは数学計算を処理することでコンピューティング パフォーマンスを向上させる、特殊なマルチコア プロセッサです。 GPU 仮想マシンを使用すると、多数のマシン (VM) が XNUMX つの GPU の処理能力のすべてまたは一部を利用して、より高速なビデオ、人工知能 (AI)、およびその他のグラフィックまたは計算負荷の高いアクティビティを実行できます。
#8。 クラウド仮想化
前述のように、クラウド コンピューティング モデルには仮想化が必要です。 クラウド コンピューティング プロバイダーは、サーバー、ストレージ、その他の物理データ センター リソースを仮想化することで、消費者にさまざまなサービスへのアクセスを提供できます。
仮想化サーバーとは
サーバーの仮想化では、ソフトウェアを使用して、物理サーバーを多数の個別の分離された仮想サーバーに分割します。 各仮想サーバーで独立したオペレーティング システムを実行できます。
サーバー仮想化の利点
企業にとってのクラウド コンピューティングの利点は数多くあります。 サーバー仮想化の利点は、ネットワーク要件の簡素化だけではありません。
- スペースの節約: サーバーごとに XNUMX つのプロセスまたはプログラムのみを実行すると、データセンターがすぐに乗っ取られてしまいます。 少数の物理サーバーで複数の仮想サーバーをホストすることにより、多くの物理スペースを節約できる場合があります。
- ハードウェアのコスト削減: 物理サーバーをまとめると、費用がかかる場合があります。 仮想サーバーを展開するためのコストが大幅に削減されます。
- リソース効率の向上: 多くのサーバーは、そのジョブに必要以上に強力であるため、企業は生のリソースにお金を払っています。 仮想マシンは効率を高めます。
- エネルギー コストの削減: クラウド コンピューティングを使用すると、無駄なインフラストラクチャに投資する代わりにサーバー リソースを効率的に使用できるため、エネルギーを使用するサーバーの数を減らすことができます。
- IT 需要の減少: 大規模な物理サーバー ネットワークを維持することは、組織の IT 部門にとって困難な場合があります。 仮想マシンはリソースを解放することで、IT スタッフが他のビジネス要件に集中できるようにします。
サーバー仮想化の欠点
サーバーの仮想化はあらゆる点で完璧ではありません。 仮想マシンには、次のようないくつかの欠点があります。
- 初期費用の引き上げ: 新しい機器の費用とライセンス料により、初期費用が増加する可能性があります。
- パフォーマンスの低下: 特にハイパーバイザーを使用する仮想マシンを使用している場合、リソース共有の結果、パフォーマンスがわずかに低下することがあります。
- サーバーのスプロール: VM のスプロールは、仮想マシン (VM) の作成が非常に簡単であるため、管理者が誤ってネットワークを過剰に構築した場合に発生します。
XNUMX 種類のサーバー仮想化
＃1。 完全仮想化
物理サーバーの CPU とディスク容量は、完全なクラウド コンピューティングに使用されるソフトウェアの一種であるハイパーバイザーを介してすぐにアクセスできます。 各仮想サーバーは、物理サーバーのリソースも監視するハイパーバイザーによって、他のサーバーから分離されています。
＃2。 準仮想化:
完全なクラウド コンピューティングとは対照的に、準仮想化では、ネットワーク全体が単一の一貫したシステムとして動作する必要があります。 準仮想化では、仮想サーバー上の各オペレーティング システムが他のオペレーティング システムを認識しているため、オペレーティング システムを少ない処理能力でハイパーバイザーによって管理できます。
＃3。 OS レベルの仮想化:
完全仮想化や準仮想化とは異なり、OS レベルの可視化ではハイパーバイザーを使用しません。 代わりに、実際のサーバーのオペレーティング システムの仮想化機能が、ハイパーバイザーのすべての機能を処理します。 ただし、このサーバー技術では、すべての仮想サーバーが同じオペレーティング システムを使用する必要があります。
サーバー仮想化を行う理由
低コストで Web ホスティング サービスを提供でき、サーバー仮想マシンを使用して既存の IT インフラストラクチャ リソースを有効に活用できます。 サーバーは、サーバー仮想化なしで運用している場合、そのコンピューティング能力のごく一部しか使用しません。
サーバーの仮想化では、各物理サーバーを多数の仮想サーバーに分割することで、各仮想サーバーが異なる物理デバイスとして機能することが可能になります。 各仮想サーバーで、アプリケーションとオペレーティング システムの独立性が可能です。 このプロセスで各仮想サーバーが物理サーバーになり、各物理システムの容量が増加すると同時に、リソースの消費が増加します。
仮想化ネットワークとは
ネットワーク仮想化 (NV) とも呼ばれるネットワーク リソースの抽象化は、ネットワーク リソースをハードウェアからソフトウェアに移動するプロセスです。 物理ネットワークは、多数の独立した仮想ネットワークに分割したり、他の物理ネットワークと組み合わせて、NV を使用して単一の仮想ソフトウェア ベースのネットワークを作成したりできます。
ネットワーク管理者は、ネットワーク仮想マシン ソフトウェアを使用して、ネットワークの構成を変更することなく、仮想コンピュータをドメイン間で移行できます。 同じ物理ネットワーク ファブリック上で異なる仮想ネットワーク レイヤーを実行するために、ソフトウェアはネットワーク オーバーレイを構築します。
仮想化ネットワークを使用する理由
周辺機器からクラウド、SDDC (Software-Defined Data Center) に至るまで、ネットワーク仮想化はサービス提供方法のルールを変えています。 この方法を使用すると、ネットワークは、静的で硬直的で効果のないものではなく、動的で適応性があり最適化されたものになります。 新しいアプリケーションをサポートするためのインフラストラクチャのセットアップに数日または数週間を費やすことは忘れてください。 ネットワーク仮想化がそれを実現します。 短期間で価値を実現するために、アプリは数分でアップグレードまたは展開できます。
ネットワーク仮想化はどのように機能しますか?
ネットワーク仮想化は、ネットワーク サービスをハードウェアから切り離し、仮想ネットワークのプロビジョニングを可能にします。 物理ネットワークをパケット転送バックプレーンとして使用し、ソフトウェアベースのネットワーク構築、構成、および監視を提供します。
ネットワークおよびセキュリティ サービスは、データ センターのハイパーバイザーに提供され、リンクされた各アプリケーションのネットワークおよびセキュリティ要件に基づいて、仮想マシン (VM) やコンテナーなどの特定のワークロードに「接続」されます。 セキュリティ サービスとネットワーク サービスはワークロードを転送します。
ネットワーク仮想化の利点
ネットワーク クラウド コンピューティングは、データ センター ネットワークの維持、およびクラウド内のネットワークとセキュリティの制御に関連する多くの手順を自動化および合理化することにより、企業が速度、俊敏性、およびセキュリティを大幅に向上させるのに役立ちます。 ネットワーク仮想化の主な利点の XNUMX つ以上を以下に示します。
- ネットワークのプロビジョニングは、数週間ではなく数分で行う必要があります。
- 手動タスクを自動化して運用効率を向上
- 物理トポロジとは無関係に、ワークロードを配置および移動
- ネットワーキング クラウド コンピューティングは、データ センターのネットワーク セキュリティを強化するのに役立ちます
仮想化の主な目的は何ですか?
視覚化の主な目的は、仮想化がソフトウェアに依存してハードウェアの動作を模倣し、仮想的なコンピューター システムを構築することです。 これにより、IT 企業は複数の仮想システム、および多数のオペレーティング システムとアプリケーションを XNUMX 台のサーバーで運用できます。 規模の経済と有効性の向上は、結果として得られる XNUMX つの利点です。
仮想化が使用される理由
仮想化は、IT の俊敏性、柔軟性、およびスケーラビリティを向上させながら、コストを大幅に削減する可能性があります。 クラウド コンピューティングの利点には、ワークロード モビリティの向上、パフォーマンスとリソースの可用性の向上、運用の自動化、IT の所有コストと運用コストの削減が含まれます。
まとめ
このチュートリアルでは、インフラストラクチャ管理が企業の管理と効率的な運用にとっていかに重要であるかを学びました。 組織のネットワーク システムの多くの要素を活用することでその有効性を高める主要なテクノロジの XNUMX つが仮想化です。 これにより、時間とエネルギーの両方が節約されます。 さらに、サービスはより迅速に動作し、仮想化とクラウド コンピューティングを組み合わせることで、さまざまなオンデマンドの顧客アプリケーションをプロビジョニングして提供できます。
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