仮想マシンを使うメリットとデメリットとは？

• ソフトウェア開発者やネットワーク管理者でなくても、仮想マシンの利点と欠点を知っておくことは重要だ。
• 仮想マシンは目新しいものではなく、日々使われるようになっている。
• 仮想マシンは初心者でもセットアップが簡単で、多くの場面で役立つことが証明できる。

時々）ソフトウェア開発者として、仮想マシンは私の仕事において非常に貴重なツールである。ここBinaryForkでも、何かをテストしたいとき、自分の仕事用のコンピューターを公開したくないときに、記事のスクリーンショットを撮るために使っている。

仮想マシンとは何か？簡単な定義

仮想マシンは基本的に コンピュータ・システムのソフトウェア・ベースのエミュレーション単一の物理マシン上で複数のオペレーティング・システムを実行できる。そう、VMはあまりクールではないマトリックスなのだ。安全でもある。

つまり、Windows、Linux、macOSをコンピュータ上で同時に動作させることができ、それらを切り替えたり、別々のハードウェアを購入したりする必要がない。

仮想マシンは、通常のコンピュータとは独立して、いつでもシャットダウン、再起動、電源を入れることができる。仮想マシンのハイパーバイザー・ソフトウェアは、仮想マシンの作成、削除、管理に使用される。

仮想マシンを試してみたいなら、無料のスーパーバイザーがたくさんある。個人的には VMware Workstation Player と オラクル・バーチャル・ボックス.

ヴァーチャル・ネットワークがあることをご存知だろうか。 サンドボックス Windowsに組み込まれているのだろうか？

仮想マシンを使用する主な利点の1つは、テストや開発用のサンドボックス環境を構築できることだ。開発環境を仮想マシン内に隔離することで、システムに加える変更や修正がプライマリOSに影響しないことを保証できる。

単一の物理的なマシン上で複数のオペレーティング・システムを実行する能力は、異なるプラットフォーム上でソフトウェアをテストする必要がある開発者や、主要なオペレーティング・システムと互換性のないレガシー・アプリケーションを実行する必要があるユーザーにとって特に有用である。

1台の物理マシン上で複数の仮想マシンを稼働させることで、ハードウェア・コストを節約し、コンピューティング・ニーズに必要な物理スペースの量を減らすことができる。

では、仮想マシンがそんなにクールなら、なぜ私たちはコンピューターを使っているのだろう？まあ、仮想マシンを動かすにはコンピューターが必要なので、物理的なハードウェアがすぐになくなることはないだろう。また、仮想マシンにはいくつかの重要な欠点がある。

仮想マシンの仕組み

仮想マシンは、CPU、メモリ、ストレージ、その他のハードウェア・コンポーネントを含む完全なハードウェア環境をエミュレートすることで機能する。仮想化ソフトウェアは、オペレーティング・システムと物理ハードウェアの間にレイヤーを作成し、オペレーティング・システムを仮想ハードウェアの上で実行できるようにする。このレイヤーは ハイパーバイザーまたは仮想マシンモニター（VMM）.

仮想マシンを起動すると 仮想化ソフトウェアは、物理ハードウェアリソースの一部を仮想マシンに割り当てる。.その後、仮想マシンは起動し、独自のデスクトップ、アプリケーション、データを持つ物理的なコンピュータと同じように動作する。

通常のユーザーにとって、仮想マシンはコンピューター上で動作する別のプログラムに過ぎない。仮想化ウィンドウは移動したり、サイズを変更したり、フルスクリーンモードに設定したりできる。

仮想マシンは、ハイパーバイザーが提供する仮想化レイヤーを通じて、ネットワークカードやUSBドライブなどの物理ハードウェアリソースにアクセスできる。

仮想マシンを使うメリット

全体として、仮想マシンは、コスト削減、柔軟性の向上、セキュリティの改善など、多くの利点を提供する。仮想マシンによって、以下のことが可能になる。 1台の物理マシン上で複数のオペレーティングシステムとアプリケーションを実行するハードウェアを追加する必要性を減らしている。

加えて、こうも言う、 仮想マシンのバックアップ、クローン作成、他の物理マシンへの移行が簡単にできる。そのため、テストや開発環境に最適である。各インストールに必要な数時間を節約することは、企業にとって莫大なコスト削減につながる。

セキュリティの向上

仮想マシンを使う最大のメリットの1つは、セキュリティの向上だ。アプリケーションやプロセスを仮想マシンで実行することで、ホスト・オペレーティング・システムやホスト上で実行されている他のアプリケーションから切り離すことができる。これにより、次のような利点がある。 マルウェアやその他のセキュリティ脅威がシステムに感染するのを防ぐ.

仮想マシンでは、さまざまなセキュリティ設定を簡単に作成してテストすることもできる。例えば、特定のファイアウォール構成を持つ仮想マシンを作成し、さまざまなタイプの攻撃に対する動作をテストすることができる。

コスト削減

仮想マシンを使用するもう1つの利点は、コスト削減である。仮想化以前は、企業はアプリケーションをホスティングするための物理サーバーの取得に、IT支出のかなりの割合を費やしていた。仮想マシンを使えば、1台の物理サーバー上で複数の仮想マシンを稼働させることができるため、追加ハードウェアの必要性と関連コストを削減できる。

仮想マシンはまた、必要に応じて簡単にスケールアップやスケールダウンができる。より多くのコンピューティング・パワーが必要な場合は、物理サーバーを追加購入する代わりに、既存の仮想マシンにリソースを追加するだけでよい（現在のサーバー・ハードウェアが追加された負荷を処理できる限り）。

柔軟性

仮想マシンは、柔軟性にも優れている。1台の物理マシン上で異なるオペレーティング・システムやアプリケーションを実行できるため、テストや開発目的には特に便利だ。

仮想マシンはまた、異なる環境間でのアプリケーションやデータの移動を容易にする。例えば、特定の構成で仮想マシンを作成し、それを別の物理マシンやクラウド環境に最小限の労力で移動／コピーすることができる。

チームでは、全員が同一の仮想マシンを使用すれば、非互換性を排除することが可能だ。既存の仮想マシンクローンを使って新しいメンバーをセットアップすれば、新しいメンバーを受け入れやすくなる。

深刻な故障からの容易な回復

仮想マシンのバックアップは非常に簡単だ。仮想マシンのファイルを別のパーティションかNASドライブにコピーし、元の場所に戻すだけで仮想マシンを動作可能な状態にリカバリできる。

コンピューターにブルースクリーンが表示されると、ファイルが破損し、極端な場合、Windowsの再インストールが必要になることがある。当社の Windowsのバックアップとリストア それでも、コンピュータの完全な復元にはかなりの時間がかかる。

効率的なリソース利用

最後に、仮想マシンはより効率的なリソース利用を可能にする。1台の物理サーバー上で複数の仮想マシンを稼働させることで、既存のハードウェアリソースを有効活用し、無駄を省くことができる。

アイドリング状態のコンピューターはコンピューティングパワーの無駄遣いだ。ホスティング会社では仮想マシンが主流だが、それはまさにこの理由からだ。

仮想マシンでは、さまざまなアプリケーションやプロセスにリソースを簡単に割り当てることもできる。例えば、特定の仮想マシンに多くのメモリやCPUリソースを割り当てて、パフォーマンスを向上させることができる。また、必要に応じて仮想マシンのハードウェア構成を減らすことも完全に可能だ。

仮想マシンのデメリット

仮想マシンには多くの利点がある一方で、ユーザーが直面する課題もある。このパートでは、仮想マシンを使用する際の最も一般的な欠点について説明する。

パフォーマンス・オーバーヘッド

仮想マシンを使用する際の最も大きな課題の1つは、パフォーマンスのオーバーヘッドである。仮想マシン内でオペレーティング・システムやアプリケーションを実行するには、CPU、メモリ、ストレージなどのリソースを追加する必要がある。このため、物理マシン上で同じアプリケーションをネイティブに実行する場合と比較して、パフォーマンスが低下する可能性がある。

さらに、1台の物理マシン上で複数の仮想マシンを稼働させると、リソースの競合によってパフォーマンスがさらに低下する可能性がある。仮想マシンがリソースを奪い合い、パフォーマンスの低下や不安定につながる可能性がある。

仮想マシンを使ったことがある人なら、そのマシンが動作する物理的なコンピューターほどキビキビ動作しないことがわかるだろう。ほとんどの場合、仮想マシンはGPUアクセラレーションに関してそれほど優れていないからだ。ほとんどの場合、ゲームをプレイするのは問題外だ（コンシューマー向け仮想マシン・ソフトウェアとハードウェアの話だ）。

エンタープライズ環境では、仮想マシンに完全にパススルーできる特殊なソフトウェアとハードウェアが、あらゆる種類のアプリケーションへの扉を開くだろう。GeForce Nowのようなプラットフォームを使ったゲームのストリーミングは、フル3Dアクセラレーションで可能である。

互換性の問題

仮想マシンを使用するもう1つの課題は、互換性の問題である。ハードウェアやソフトウェア構成の違いにより、仮想マシン環境内で正しく動作しないアプリケーションもある。その結果、機能が低下したり、問題のアプリケーションの起動や使用に完全に失敗したりすることさえある。

さらに、仮想マシンは、すでに述べたグラフィックカードなど、特定のハードウェア・デバイスや周辺機器と互換性がない場合がある。そのため、仮想マシン環境内でこれらのデバイスを使用する能力が制限される可能性がある。

ライセンスの制限

最後に、仮想マシンを使う場合、ライセンスの制限も課題となる。ソフトウェア・ベンダーによっては、仮想マシン・インスタンスごとに個別のライセンスを要求する場合があり、ソフトウェア・コストが大幅に増加する可能性がある。

さらに、ライセンス契約によって、本番ワークロードの実行など、特定の目的での仮想マシンの使用が制限される場合もある。

仮想マシンを使用する際には、ライセンス契約を注意深く確認し、ベンダーに相談し、ライセンス要件に準拠していることを確認することが不可欠である。

仮想マシンの最も一般的な使用例

仮想マシンは、ソフトウェア開発からクラウド・コンピューティングまで、さまざまな目的に使用できる分離環境を構築するための優れたツールだ。仮想マシンの最も一般的な使用例としては、以下のようなものがある：

ソフトウェア開発

仮想マシンによって、開発者はメインのオペレーティングシステムに影響を与えることなく、ソフトウェアの開発やテストに使用できる隔離された環境を構築できる。これは、異なるソフトウェア設定を必要とする複数のプロジェクトに携わる開発者にとって、特に有用である。仮想マシンを使用することで、開発者は異なる環境を簡単に切り替えることができ、異なるソフトウェアパッケージ間の競合を避けることができる。

仮想マシンは、ソフトウェア開発チームにとっても有用だ。あらかじめ設定された開発環境を持つ仮想マシンを作成することで、開発者はプロジェクトを開始するために必要なツールを新しいチームメンバーに素早くセットアップすることができる。これにより、時間を大幅に節約し、チーム全員が同じソフトウェア設定を使用できるようになる。

テストとデバッグ

仮想マシンのもう一つの一般的な使用例は、テストとデバッグである。仮想マシンによって、開発者はソフトウェアのバグを特定・修正するためのテスト環境を構築することができる。隔離された環境を作ることで、開発者はメインのオペレーティング・システムや他のソフトウェア・パッケージに影響を与えることなくソフトウェアをテストできる。開発者は制御された環境でソフトウェアをテストできるため、バグの特定や修正が容易になる。

仮想マシンは、異なるオペレーティング・システム上でソフトウェアをテストするためにも使用できる。異なるオペレーティングシステムを搭載した仮想マシンを作成することで、開発者は追加のハードウェアを購入したり、メインマシンに新しいオペレーティングシステムをインストールしたりすることなく、異なるプラットフォーム上でソフトウェアをテストすることができる。

レガシー・アプリケーション・サポート

仮想マシンは、レガシー・アプリケーションのサポートにも使える。多くの古いアプリケーションは最新のOSと互換性がなく、これらのアプリケーションを実行できるマシンを見つけるのは難しい。古いオペレーティング・システムで仮想マシンを作成することで、開発者はレガシー・アプリケーションを最新のハードウェアで実行できる。

仮想マシンは、レガシー・アプリケーションのバックアップ作成にも利用できる。あらかじめ設定された環境で仮想マシンを作成することで、レガシー・ハードウェアのユーザーは、ハードウェアの故障やその他の問題が発生した場合に使用できるレガシー・アプリケーションのバックアップを確保することができる。

クラウド・コンピューティング

最後に 仮想マシンはクラウド・コンピューティングの重要な構成要素である.クラウド・プロバイダーは仮想マシンを使って、様々なアプリケーションを実行できるスケーラブルで柔軟な環境を構築する。仮想マシンを使用することで、クラウド・プロバイダーは1台の物理マシン上で複数のアプリケーションを実行できる分離された環境を構築できる。これにより、コストを大幅に削減し、大規模なクラウド環境の管理を容易にすることができる。

仮想マシンは、クラウドサービスを利用する顧客にとっても有用だ。事前に設定された環境を持つ仮想マシンを作成することで、顧客は独自のインフラ構成を気にすることなく、アプリケーションを簡単にクラウドにデプロイすることができる。

結論

結論として、仮想マシンの利用は、個人にも組織にも多くのメリットをもたらす。物理的なインフラを削減することで、仮想マシンは効率性と生産性を高めながら、大幅なコスト削減を実現できる。さらに、仮想マシンはディザスタリカバリ（災害復旧）時の回復力を高めることができる。

仮想マシンのもうひとつの大きなメリットは、その柔軟性と移植性だ。ユーザーは仮想マシンを物理サーバー間、あるいはクラウドに簡単に移動させることができ、必要に応じてスケールアップやスケールダウンを簡単に行うことができる。

仮想マシンはまた、1台の物理マシン上で複数のオペレーティング・システムを実行できるため、開発者やIT専門家にとってより大きな柔軟性を提供する。つまり、仮想マシンはソフトウェア開発者だけのものではない。

仮想マシンの起動には時間がかかり、物理サーバー上でホストされるアプリケーションほど高速には動作しないかもしれないが、仮想マシンが提供するメリットは、こうした欠点を上回ることが多い。

私自身、仮想マシンはいつも使っているし、ここBinaryForkでも仕事でもかなり重宝している。結局のところ、仮想マシンを使うかどうかは、それぞれのニーズや目標によるだろう。

もしあなたが初心者なら、VMを試してみるべきだと思う。最初は敷居が高く感じるかもしれないが、思っているより簡単だと断言できる。

イオヌートル＝アレクサンドル・ポパ

BinaryForkのライター兼編集長。テクノロジー、科学、宇宙開発、映画に情熱を注いでいる。コンピュータサイエンスを卒業後、20年以上前からテクノロジーに関する記事を書き始めた。