サーバ仮想化技術の過去・現在・未来：サーバ仮想化技術の可能性と限界（1）（2/3 ページ）

CPUリソースの利用を最適化する手法として注目されるサーバの仮想化技術。連載の第1回目として、サーバ仮想化技術の背景と全般的な動向を紹介する。

[古明地 正俊（野村総合研究所 情報技術本部情報調査室 上級研究員），＠IT]

主なサーバ仮想化技術

サーバの性能拡張と仮想化技術

　一般に、サーバの性能拡張のための手段には、台数により性能を向上させる「スケールアウト」と単体のサーバ性能を向上させる「スケールアップ」がある。スケールアウトはWebサーバのようなフロントエンド・サーバの性能向上方法として利用されており、最近ではブレードサーバの普及に伴い、サーバの性能向上策として広く利用されている。一方、スケールアップによる性能向上は、メインフレームやハイエンドのUNIXサーバなどで利用される性能向上策である。

　両者で利用される仮想化技術もそれぞれ異なっている。スケールアウトにより性能向上を図るIAサーバでは、VMWareに代表される仮想マシンソフトウェアが一般的であり、メインフレームやハイエンドUNIXサーバではパーティショニングの技術が利用されている（図１）。

図1　スケールアップ、スケールアウトと仮想化の関係

パーティショニング

　パーティショニングには、大きく分けて「物理パーティショニング」と「論理パーティショニング」の2種類がある。

　1台の物理サーバを物理的なブロック単位に分割する方式を、「物理パーティショニング」という。1つのブロックは、1つ以上のプロセッサ、メモリ、I/Oカードにより構成される。物理パーティショニングでは、ハードウェア障害や負荷の影響がパーティション同士で影響を与えないため、システムの信頼性が高いという利点がある。

　また、CPU単位、メモリブロック単位で分割し、どのパーティションにも自由にリソースを配分できるようにしたものを、「論理パーティショニング」という。パーティショニングの技術はサーバベンダー依存の独自技術であり、利用できるOSなどに制限がある。例えばHPの場合、これまではHP-UX上でしか利用できず、最近セルボード（4CPU）単位の物理パーティショニング機能「nPar」などがLinuxから利用可能となった。ちなみに、HPでは物理パーティショニングをnPartition（nPar）、論理パーティショニングをVirtual Partitioning（vPAR）、IBMはPhysical Partiotioning（PPAR）、Logical Partitioning（LPAR）という名称で実装している。

仮想マシンソフトウェア

　仮想マシンソフトウェアには、WindowsなどのホストOS上に仮想マシンを構築する「Hosted Virtualization」タイプと、サーバ・ハードウェアやパーティション上に直接仮想マシンを構築する「Non Hosted Virtualization」タイプがある。アプリケーションソフトウェアは仮想マシン上にインストールしたゲストOS上で動作する。

　複数のIAサーバで動作していたシステムをパーティショニングによってサーバ統合した場合、既存のアプリケーションに変更が必要となるのに対して、仮想マシンソフトを利用したサーバ統合の場合、既存のアプリケーションが動作していたのと同様のOSをゲストOSに利用することにより、アプリケーション実行環境の移行が容易であるという利点がある。

　しかし、仮想マシンソフトやホストOSがシングルポイント障害の要因となるため、システム全体の信頼性という点では、パーティショニングによる仮想化に1歩譲ることとなる。