仮想化技術入門 波紫寛斗（はし）

目次 ● 勉強会のゴール ● 仮想化とは ● 仮想マシン型仮想化技術 ● コンテナ型仮想化技術 ● 仮想マシンとコンテナによって作られるクラウドサービス

勉強会のゴール ● 仮想化技術の目的を理解する ● 仮想マシン型仮想化技術について理解する ● コンテナ型仮想化技術について理解する

仮想化とは

仮想化とは ソフトウェアによって、以下のものを擬似的に作る技術 ● アプリケーション ● アプリケーション実行環境 ● ストレージ ● ネットワーク ● CPU、メモリ等のハードウェアリソース なぜそんな技術が必要なの？

仮想化を行う目的 ● 拡張性を高める ● 移行性を高める ● ハードウェア資源の有効活用 つまり「効率的に資源を利用して楽に ソフトウェアを拡張・移行する」ために 仮想化技術は必要なんだね！

仮想化の種類 仮想マシン型仮想化技術 コンテナ型仮想化技術 物理機器（ハードウェア） OS（Windows等） 仮想マシン型仮想化ソフト 仮想OS 仮想OS アプリ アプリ 物理機器（ハードウェア） OS（Windows等） コンテナ仮想化ソフト コンテナ コンテナ

仮想マシン仮想化とコンテナ仮想化が仮想化する領域 物理機器（ハードウェア） OS（Windows等） アプリ 仮想マシン型仮想化 コンテナ型仮想化

仮想マシン型仮想化技術

仮想マシン型仮想化技術とは ● 物理コンピュータと同じ機能を有する仮想マシンを作成 する技術 ● 仮想マシン１つに対して、ハードウェアのリソースの設定 ができる ○ 例）CPUは何コア使用する？メモリは何 GB使用する？ ● ホストOSがいらないハイパーバイザー式も存在する（ハ イパーバイザー式と比較して、通常の仮想マシンをホス ト式という場合もある） 物理機器（ハードウェア） OS（Windows等） 仮想マシン型仮想化ソフト 仮想OS 仮想OS アプリ アプリ

仮想マシンのメリット・デメリット メリット デメリット ● セキュリティ面で安心 ● コスト削減 ● 複数のOSで簡単にシステム検証で きる ● ハードウェアリソースの割当が柔軟 に行える ● 物理環境よりも性能が劣る ● 仮想技術を理解した人材が必須 ● 場合によってはコストが高くなる

有名な仮想マシン型仮想化ソフトウェア ホスト式仮想マシン ● VMWare vSphere ● VMWare Player ● Oracle VirtualBox ● etc… ハイパーバイザー式仮想マシン ● Proxmox VE ● VMWare vSphere Hypervisor ● Hyper-V ● Citrix XenServer ● etc…

コンテナ型仮想化技術

コンテナ型仮想化技術とは ● アプリケーションとそのアプリケーションを動作させ るのに必要な依存性のみを入れたコンテナを作成 する技術 ● コンテナには以下の特徴がある ○ コンテナ環境の変更・障害はホストOSに影響しない ○ ホストOSのカーネル（OSに一番近い部分のソフト ウェア群）はコンテナに含まれない ○ 物理リソースの割当可能 ○ コンテナをまとめて管理できるツール（オーケストレー ションツール）も存在する 物理機器（ハードウェア） OS（Windows等） コンテナ仮想化ソフト コンテナ コンテナ

コンテナ型のメリット・デメリット メリット デメリット ● 軽量 ● 拡張性 ● 移行性 ● オーケストレーションツールによる管 理・監視 ● セキュリティリスクが高い ● 仮想技術を理解した人材が必須 ● アプリケーションごとにコンテナを作 成できるが、複雑化しやすい

有名なコンテナ型仮想化ソフトウェア Docker Podman

コンテナを複数管理するツール ● オーケストレーションツール：コンテナを複数管理するツール ● いろいろなオーケストレーションツールが存在

仮想マシンとコンテナによって 作られるクラウドサービス

クラウドとは ● クラウド：インターネット経由で以下のようなITリソースをオンデマンドで使用すること ができる（注文したら使用できる）サービス ○ コンピューティング ○ データベース ○ ストレージ ○ アプリケーション クラウドは技術ではなく、サービスである

クラウドのデプロイモデル 20 クラウド ハイブリッド オンプレミス クラウドで開発～デプロイまで行う、または 既存のインフラからクラウドに移行するモ デル。 クラウドのメリットをフルに利用することが できる。 クラウドリソースと、クラウドにないリソース との間でアプリケーションを連携するモデ ル。 例えば、社内とクラウドを連携させて一つ のシステムとして提供する場合などがこれ に該当する。 オンプレミスに仮想化技術を用いてクラウ ド環境を作り、そこにデプロイするモデル。 「プライベートクラウド」と呼ばれることもあ る。 このデプロイ手法はクラウドのメリットを多 く吸収できないが、運用コストが安くなる ケースもある。

クラウドのデプロイモデル 21 クラウド ハイブリッド オンプレミス クラウドで開発～デプロイまで行う、または 既存のインフラからクラウドに移行するモ デル。 クラウドのメリットをフルに利用することが できる。 クラウドリソースと、クラウドにないリソース との間でアプリケーションを連携するモデ ル。 例えば、社内とクラウドを連携させて一つ のシステムとして提供する場合などがこれ に該当する。 オンプレミスに仮想化技術を用いてクラウ ド環境を作り、そこにデプロイするモデル。 「プライベートクラウド」と呼ばれることもあ る。 このデプロイ手法はクラウドのメリットを多 く吸収できないが、運用コストが安くなる ケースもある。

プライベートクラウドはどうやって作られるのか クラウド ● 必要なときに必要な分だけ、サービスを使用できる ● 必要なときに必要な分だけ、サーバーを立てれば良い ● サーバーを仮想化すれば、簡単に構築ができる 仮想マシン＆仮想コンテナを活用して、 マシンおよびアプリケーションを仮想化すれば、クラウドの要件を満たす

プライベートクラウドを実際に作った人たち ● https://ponzmild.hatenablog.com/entry/2021/11/16/205936 ● https://speakerdeck.com/unchamacom/toaruzi-zhai-sabafalsebian-qian -zi-zhai-sabaha-iizo ● https://logmi.jp/tech/articles/322215 ● https://www.slideshare.net/capsmalt/kubernetes-101916482 ● https://www.intellilink.co.jp/column/cld/2015/111900.aspx

参考資料 ● https://www.slideshare.net/zembutsu/introduction-to-docker-compose-and-swa rm ● https://news.mynavi.jp/techplus/article/zerocontena-7/ ● https://scrapbox.io/kompiro/Docker_container_vs_Docker_compose_vs_Dock er_swarm_vs_Kubernetes