2016.09.12インフラ

今さら聞けないサーバ仮想化のメリットと4種類の仮想化技術

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サーバ仮想化の話に入る前に、物理サーバと仮想サーバの違いについて簡単にご説明します。サーバには、Webサーバ・メールサーバ・ファイルサーバ・FTPサーバ・DNSサーバなど様々な種類が存在します。「これらのサーバが目に見えてあるか」が物理サーバと仮想サーバの大きな違いです。物理サーバは目に見える箱(サーバ)が存在しますが、仮想サーバは目に見えないコンピューター上に仮想的に構築されたサーバのことです。今回は、この仮想サーバを含めた仮想化のメリットと、サーバを含めた仮想化技術についてご紹介いたします。 

 
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【目次】
仮想化のメリットとデメリット
仮想化導入の3つのメリット
物理サーバに依存するデメリットもある
大幅なコストダウンにより仮想化を推進する企業が増加
システムごとにメリット・デメリットが違うため、導入前に調査が必要
4つの仮想化技術とそれぞれに必要なスキル
サーバ仮想化
ネットワーク仮想化
デスクトップ仮想化
ストレージ仮想化
仮想化技術のニーズ急上昇
大幅なコストやスペース削減により仮想化が急増
仮想化があるから自動化が出来る
仮想化やクラウド化への道
仮想化技術は無くならないため、エンジニアの需要も減少しない
仮想化技術のエンジニアの平均収入と案件・仕事例
仮想化技術のエンジニアの平均収入
”フリエン”に掲載されている仮想化技術の案件例
まとめ
  
 
 

仮想化のメリットとデメリット

 
“仮想化”という言葉は1960年代にすでに使用されていましたが、近年では急速的に"仮想化"が増加しています。そんな仮想化ですが、実は「実際に限られた数しかないものを、それ以上の数があるようにみせかける」ことを言います。IT業界での仮想化は、CPUやハードディスク、ネットワーク、ハードディスク等の物理リソースを、実際の数以上のリソースが稼働しているように見せます。さらには、仮想化によってシステムの拡張の無駄を省くことができ、既存のサーバの統合・集約をすることができます。
 
なぜ、こういった仮想化技術を取り入れるのだろうか。この疑問に触れる前に、仮想化のメリットとデメリットについてお話します。
 

仮想化導入の3つのメリット

仮想化を導入するメリットは大きく分けて3つあります。コスト削減・品質向上・運用効率の3つのメリットがあるからこそ、仮想化の導入は留まることを知りません。もう少し詳しく掘り下げていきます。
 

3つのコスト削減

仮想化のメリットの1つであるコスト削減。その中のコストは、3つあり、すべてのコストを削減することができます。
 
・物理コスト
仮想化技術を実際に導入する際に直接支出されるコストであり、ハードウェアやソフトウェアの導入費やサーバの台数・構築に必要な支出のすべての削減ができます。目に見えるサーバではなく仮想環境と呼ばれるコンピューター上にサーバを置くことで、1つのコンピューターで複数の仮想サーバを構築することができるため、物理サーバの台数を減少させコストを削減できます。
 
また、サーバ構築自動化ツールもあり、構築のコスト自体の削減ができます。サーバ構築自動化につきましては、サーバー構築自動化のメリットと代表的な自動化ツール3選をご参考ください。
 
・ランニングコスト
物理的な箱がないため、コンピューターの電力の消費のみです。その為、従来の物理サーバより電力を約60%削減することができます。また、設置場所や開発現場を増設などにかかる費用も削減できるため、ランニングコストも削減できます。月額で10万円単位の劇的な削減になります。
 
・投資コスト
仮想化なら実態がないためサーバの設置要員の削減や、親となるサーバの構築・設定ができれば他のサーバを一度に複数構築できるために人件費自体を大幅に削減することが出来ます。また、月次・年次でかかるサーバのメンテナンスも一括で行えるため投資コストの削減に繋がります。
 
※サーバをコンテナ化出来、管理がしやすい
仮想化は、サーバの環境をファイル感覚で管理することができます。このサーバ環境のことを”ソフトウェアコンテナ”と言い、“1台のサーバで複数の環境動作が可能”や”ホスト名・IP・アドレスなども個々の環境に割り当てが可能”や”ウイルスなどで破壊された場合でも他の環境に影響がない”ことなどの様々なメリットが生まれるうえ、コンテナごとに管理できるため、非常にメンテナンスが行いやすいため、無駄が省け、投資コストも削減できます。
 

品質・サービス向上

長年使い続けたハードウェアは老朽化委してしまいますが、アプリケーションは陳腐化しません。しかし、古いアプリケーションを動かし続けるために、古いハードウェアを何とか使い続けているという危うい状態の現場は珍しくありません。しかし、いつ故障するかという不安と共に開発しなければいけません。また、古いシステムのサポートが終了したり、古いOSが最新のハードウェアに対応していない場合もあります。そのような事態になってしまえば、アプリケーションを動かすこともできなくなります。
 
しかし、仮想化技術はこのような不安を解決することができます。ハードウェアの機能を仮想化にすることで、古いシステムの設定に合わすことが出来、使い続けることが可能です。また、複数のアプリケーションを1台の仮想サーバに集約することもでき、品質の保持・向上を行うことができます。
 

運用効率化

従来の物理サーバをベースにした環境では、新しいアプリケーションを立ち上げる度に、新たなハードウェアの調達と設定が必要でした。しかし、仮想化の環境では、管理画面の設定のみで仮想マシンを立ち上げることができるため、運用時に効率よく作業を行うことができます。また、不要になった場合も、管理画面の操舵だけで撤去することができます。
 

物理サーバに依存するデメリットもある

上記のように、コスト削減・品質向上・運用効率の3つのメリットがありますが、その反面にデメリットも存在します。
 
・処理能力
仮想化はソフトウェアが必要なため、物理サーバの処理能力に依存してしまいます。そのため、サーバの性能やシステム規模により、仮想化にしてしまうとかえってパフォーマンスが低下してしまう場合もあります。仮想化を導入する前に、既存サーバやストレージ、ネットワークの環境などを十分に調査・分析し、本当に必要か検討することが大切です。
 
・物理サーバよりサイバー攻撃に弱い
仮想化にすることにより、特有のセキュリティ管理が必要となります。複数の仮想サーバ、管理サーバ等の様々なコンポーネントにより構成される仮想化環境は、従来のセキュリティ対策では、ウイルス感染や他の仮想マシンへのウイルス完成の拡大を伏せきれない場合があります。
 
また、仮想化環境に設置することにより、ネットワークを通じで仮想化サーバそのものを直接攻撃されてしまうため、物理サーバよりサイバー攻撃に弱い傾向があります。
 

大幅なコストダウンにより仮想化を推進する企業が増加

処理能力問題や、サイバー攻撃問題のデメリットがあるのに、仮想化技術を取り入れるのでしょうか。それは、大幅なコストダウンが見込めるからです。何をするにも、コストがかかってしまうため、少しでも削れるところは削らないと、より良いものを作り出すための予算も組み立てることができません。また、作業スペースを確保する労力も削減できるため、狭い開発現場の場合は仮想化の決断が速いです。

システムごとにメリット・デメリットが違うため、導入前に調査が必要

サーバの仮想化のメリット・デメリットについてご紹介しましたが、メリット・デメリットも従物理サーバを並べる場合、ラックマウント型の仮想化サーバを並べる場合、ブレード・サーバの仮想化サーバを並べる場合など、システムによって異なります。
 
そのため、仮想化を導入する前に、既存サーバやストレージ、ネットワークの環境などを十分に調査・分析し、本当に必要か検討することが大切です。その際、コストに着目するのか、拡張性に着目するのか、性能に着目するのかなど、開発においてどこを一番重要視するのかの順位決めを行い、導入のためのポイントを洗い出してください。
 
仮想化技術のメリットとデメリット(Think’IT)の記事が詳しく記載されていますので、ご参考ください。
 
 

4つの仮想化技術とそれぞれに必要なスキル

 
仮想化はサーバだけにとどまりません。コンピューターシステムを構成するためには、サーバ本体やクライアントPC、ネットワーク、ストレージなど、危機に応じた仮想化があります。代表的な仮想化技術は4つあります。
 
「サーバ仮想化、ネットワーク仮想化、ディスクトップ仮想化、ストレージの仮想化」
 
大きなメリット・デメリットは先に紹介した内容と大差はありません。それぞれの仮想化の技術がどういうものか、必要なスキルの一部をご紹介していきます。
 

サーバ仮想化

サーバ仮想化は、1台のサーバ上で複数のオペレーティングシステムを同時に動作させ、複数の業務システムの処理を可能にします。ネイティブアプリはWEBのサーバサイド開発を中心としている現場で、使用頻度が高い仮想化です。
 
サーバ仮想化にはいくつかの方式があり、大きく3つに分けられます。
・仮想OS(ホスト)方式
物理サーバのOS上に仮想化ソフトウェアをインストールし、複数の仮想化環境を動作させる方法です。運用中のサーバにも導入出来るメリットがありますが、オーバーヘッドが発生する場合もあります。
 
・物理パーティショニング
物理サーバ上に独立したパーティション(ハードウェアの区画)を設けて分割する方法です。負荷やトラブルを隔離するため、別のパーティションに影響を及ぼしにくくなるメリットがありますが、パーティションを変更するといった運用の柔軟性に難があります。
 
・ハイパーバイザー方式
ハイパーバイザーというソフトウェアによってブル地リソースを制御し、複数の仮想マシンに分割され、それぞれの仮想マシンが独立して動作します。ホストOSが不要で、ハイパーバイザーがハードウェアを直接制御するため、他の仮想マシンと同じ物理リソースを共有でき、高い処理能力を発揮します。近年最も普及しているサーバ仮想化の方式です。
 

サーバ仮想化に必要なスキル例

VMware
仮想化用のソフトウェア製品です。Windows、Linux、Mac OSに対応しています。VMwareの導入により、1台のコンピューター上で新旧のシステム用のOSを同時に実行し、複数の利用環境を1つに集約することが可能です。また、VMware vSphereという製品は、ハイパーバイザー方式を取り入れています。
 
Hyper-V
マイクロソフト社が提供するハイパーバイザ方式の仮想システムです。主にWindowsServerで使用されます。ただしHyper-Vは”ペアレントOS”と呼ばれる管理用のOSを必要とします。
 
AWS
Amazon社が提供している、Amazon Web Servicesというサービスのことで、ネットワーク経由でクラウドサービス(仮想サーバなどの仮想化技術)を提供してくれます。クラウドサービスはIaaSと言います。AWS以外のクラウドサービスについて知りたい方は、主要な10のIaaS比較|サービス選定で大切な3つのポイントをご参考ください。
 
 

ネットワーク仮想化

通信回線やルーター等のネットワーク関連装置状に複数の異なる論理ネットワークを構築する技術です。従来のポイントと異なる点は、”ネットワーク危機のデータ伝送機能と制御機能を分け、制御機能を集約”、”危機を遠隔制御するためのプロトコルの標準化”の2点です。
 

ネットワーク仮想化に必要なスキル例

Cisco
ネットワーク機器で代表的なCiscoですが、” Cisco Nexus”シリーズは仮想化に強い製品です。物理的な展開だけではなく仮想的な展開の両方のワークロードデリバリを迅速化できるメリットがあります。
 
VPN
Virtual Private Network(仮想プライベートネットワーク)の略で、VPNを利用することにより、本来の公的なネットワークにに跨って、まるで直接接続されたイントラネットに繋がっているようにデータを送受信できる技術です。
 

デスクトップ仮想化

サーバー上にクライアントPCのディスクトップ環境を構築し、クライアントPCの管理運用の省力化・セキュリティ向上・情報漏洩対策を行うことが出来る技術です。ディスクトップ仮想化の技術を導入することにより、クライアントPCの運用管理をサーバ側でまとめて行うことができます。また、クライアントPC側にはデータを残さないため、セキュリティも向上出来ます。
 
ディスクトップ仮想化の方式は大きく分けて2つあります。
・サーバベース型
サーバ上のOSやアプリケーション資源を複数のユーザで共有します。カスタマイズは仮想PC型より柔軟性に劣りますが、単一のOS環境を複数の利用者が共同使用できるため、企業用などの同一のアプリケーションでは高いパフォーマンスが出ます。
 
・仮想PC
サーバの仮想化基盤のうえに各ユーザ専用の仮想PCを設置し、OSやアプリケーションを動作させ、自分専用の端末モニターに表示します。個々に合わせてカスタマイズできるため。特殊なアプリケーションや特定作業に特化することができます。
 

デスクトップ仮想化に必要なスキル例

Citrix XenDesktop
デスクトップ仮想化用の製品です。PC寛容をサーバ上に仮想化し、管理サーバでデータを管理することで、PC管理コストの削減やセキュリティ強化と利便性を実現します。仮想PC型方式でよく利用されます。
 

ストレージ仮想化

ストレージ装置の拡張を可能にし、導入コストの適正化や集中管理を可能にする技術です。ストレージ仮想化技術を導入することにより、複数のストレージ装置を統合した仮想的な論理ストレージ(大容量ストレージ)をコンピューターネットワーク上に設けることができます。仮想ストレージを集中管理する横が出来、ストレージ装置ごとの空き容量などを個別に管理する手間も省けます。
 

ストレージ仮想化に必要なスキル例

VSAN
Virtual SANの略で、VMwareのストレージ仮想化の技術です。ESXiホストに搭載されている内蔵ストレージをまとめ、1つの分散型共有ストレージとしてESXiホストが利用できる特徴があります。
 
・コールドストレージ
ほとんどアクセスされないデータ用に最適でなおかつ低コストで安全性と信頼性の高いソリューションを提供します。使用中のハードウェアが破損しても、ファイルは保護されます。
 

仮想化技術のニーズ急上昇

 
2007年頃までは消費電力が増加傾向にありました。ですが、その後は省電力化に向けた取り組みが世の中で始まり、2011年の関東大地震をきっかけに、さらに省電力化に力を入れ始めました。同じように、コスト削減に大きなメリットがある仮想技術に火が付き、仮想化技術を取り入れる企業が急増しました。
 

大幅なコストやスペース削減により仮想化が急増

1つのコンピューターで複数の仮想サーバを構築することができるため、サーバ本体時代のコストを大幅削減できたうえ、コンピューター上の技術で実態がないため、スペースが不要です。その為、狭い開発現場でも取り入れるメリットが大きいため、仮想化技術が急増しました。
 

IoT関連やWebサービスも仮想サーバで開発する

IoT関連のシステムや、サーバサイドの開発、ネイティブアプリの開発等も仮想環境で開発を行います。特に、IoT(モノのノインターネット)は、インターネットを通じて全てのモノが繋がるため、仮想化技術は必須となります。全てのモノを繋げるサーバが実態がある物理サーバでは、ただの邪魔なモノが増えただけに過ぎず身の回りも狭く窮屈な思いをします。その為、仮想技術は必須になってきます。
 

VRもディスプレイ仮想化技術を使用

VRは、コンピューター上に人工的に環境を作り出した仮想現実です。あたかもそこにあるかのような感覚を体験できます。これは、私たちが専用の機器を通して、目で見る仮想現実のため、ディスプレイ仮想化技術です。プレイステーションVRとしても、注目されている技術になります。今後、爆発的に増える見込みがあります。
 

仮想化があるから自動化が出来る

仮想化技術やクラウドの利用範囲が広がる中、「自動化」というキーワードを課題に掲げる企業が急増しました。これは、運用改善や運用の強化、サービスの向上や運用コストの最適化などのメリットがあげられるからです。ではなぜ、仮想化があるから自動化の課題があげられるのでしょうか。
 
物理サーバの場合は、1つのアプリケーションに1つの物理サーバでしたが、サーバ仮想化の場合は1つのコンピューターで複数の仮想サーバを構築し、同時にアプリケーションの開発が出来るからです。複数のアプリケーションを同時に動作させることが出来るからこそ、その動作を自動化し、さらにコスト削減を目標にする企業が多く存在します。
 

仮想化やクラウド化への道

「今後、すべてのコンピューティングサービスは仮想化やクラウドに向かう」
 
これは、2016年10月に開催されたFreeBit Cloud Exchange 2013カンファレンスで言われた一言です。IoTなどの技術が発展し、仮想化技術が主流になってきたからこそ、クラウドを最大限に活用できるインフラの構築が重要な課題になります。インターネット上に保存し、いつでもどこでも様々な環境でデータの閲覧やアップロードができます。その為、従来の物理サーバではなく、実態のない仮想化の技術が必須になってきます。
 
また、仮想化やクラウド化が進めば、海外との連携も容易く行うことができ、移動時間の短縮や、時差などの時間の生涯もクリアすることができます。そうなれば、世界中どこにいても仕事をすることができます。そのため日本はもちろん、アメリカをはじめとする海外では仮想化やクラウド化の技術の研究開発が続けられています。
 

仮想化技術は無くならないため、エンジニアの需要も減少しない

上記に記載したように、実態がなく、いつでもどこでも仕事をすることが出来る技術は、アメリカやヨーロッパではすでに半数以上導入されています。日本も仮想技術に対する努力は留まるところを知らず、IoTやVR等の仮想化技術が必須な新しい技術が生まれているため、仮想化技術は無くなるどころかまだ始まったばかりの将来性がある技術です。
 
そのため、仮想化技術のエンジニアの需要も無くなりません。むしろ、エンジニア不足のため、需要が増加し続けます。物理サーバも完全になくなることはありませんが、これからは仮想化技術が主流になるため、仮想化技術の知見・経験があるインフラのエンジニアの需要は高まるばかりです。
 

仮想化技術のエンジニアの平均収入と案件・仕事例

 
仮想化技術のエンジニアの実態について触れていきます。今回は、インフラでまとめ、物理と仮想化でどれ程の差があるのかも合わせてご紹介いたします。
 

仮想化技術のエンジニアの平均収入

詳細設計以降の開発要員の平均年収になります。あくまで平均ですので、要件定義から出来る人や、運用だけの人で収入の差はあります。少しでも収入を上げたい人は、上流工程である、要件定義や基本設計のスキルを磨くようにしてください。
 
 
上記の画像を見れば一発ですが、物理系インフラ技術より、仮想化技術のエンジニアの方が高い傾向にあります。これはやはり、時代のニーズもありますが、仮想化で物理コストを大幅に削減し、人件費などに回すことが出来るからです。
 

”フリエン”に掲載されている仮想化技術の案件例

エンジニアのための情報サイト”フリエン”に掲載されている案件情報を少しだけご紹介します。
 

(【C系(C、C++、C#)】セキュリティ製品および仮想デスクトップ環境管理製品の開発の案件情報を見る)
 

(【WindowsServer】大手運送業向け仮想環境の運用保守業務の案件情報を見る)
 

(【インフラ/サーバ/Windows/Hyper-V/Exchange/ Citrix】官公案件 庁内PC-LANの案件情報を見る)
 
気になる案件情報が見つかった方は、【登録フォーム】よりお気軽にお問い合わせください。掲載できない案件も複数抱えているうえ、随時仮想化技術関係のエンジニアを探している企業も豊富です。
 
 

まとめ

いかがでしたでしょうか。仮想化と聞いて、すぐに思い浮かぶことは仮想サーバかと思いますが実は、サーバ・ネットワーク・ディスクトップ・ストレージの4つの仮想化が存在します。全ての仮想化に精通しているフルスタックエンジニアがいれば、引っ張りだこ間違いなしです。

しかし、人によっては1つのスキルをしっかり伸ばしたいという人もいます。きちんと基礎を作り上げ、経験を積むことが大切です。

特にインフラ系のエンジニアの場合は、1つ1つの仕事期間が長い場合が多いので、最後まで責任をもってやり切ってください。仮想化技術の仕事のニーズが急上昇しているので、仕事選びの幅が広がってはいますが、いろいろな現場で経験を積みたいという人よりも、長く勤めてくれる人の方が開発現場に好まれる傾向がありますのでご注意ください。
 
 
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