仮想化実現

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【参考】仮想化を実現するための、ソフトウェアの種類を紹介します。

ソフトウェアの種類は下記の3種類です。

●ハイパーバイザー型
ハードウェア上に直接インストールされ、仮想化環境・仮想マシン（VM）（ゲストＯＳ・アプリケーション）を管理するソフトウェア。

●ホストＯＳ型
ハードウェア上に直接インストール（ホストＯＳが）され、仮想化環境の構築が（ゲストＯＳ・アプリケーション）はホストＯＳ上の、仮想マシン（VM：Virtual Machine）にインストールされるものと、ホストＯＳにアプリケーションがインストールされ仮想環境でない部分もあります。

●コンテナ型
ハードウェア上に直接インストール（ホストＯＳが）され、コンテナと言う独立したアプリケーション空間を用意し、その空間でライブラリやアプリケーションを動かす仕組み。コンテナ空間でない部分は、ホストＯＳにアプリケーションがインストールされ仮想環境でない部分も並行し構築されます。上記2つ（ハイパーバイザー型・ホストＯＳ型）と比較した場合、ゲストＯＳをインストールする必要が無く低リリースで利用可能で、ゲストＯＳの起動が無いため、アプリケーションの起動が速く、仮想環境の作成・廃棄しやすい特徴があります。また他のゲストＯＳを持っているものと比べると、ファイルのサイズが小さくなるメリットもあります。しかしホストＯＳとは別のＯＳの仮想環境が構築できないデメリットもあります。

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●サーバコンソリデーション：仮想化技術を用いることで、複数の専用サーバに分散されていた機能やアプリケーションを統合すること。サーバのコスト削減や設置スペースなどの削減が見込まれる。

●仮想化

・クラウド化するために使われている。基盤技術の1つが仮想化。

仮想化の種類

　VR（Virtual Reality（仮想現実））：コンピューターによって創り出された仮想空間を現実であるかのように疑似体験できる技術です。例として、ヘッドマウントディスプレイというゴーグル型のモニターを用いて視覚的に、デジタル上に再現された仮想空間に没入し、まるでその場にいるように体感できます。

　AR（Augmented Reality（拡張現実））：現実世界にデジタル情報を重ね合わせ、新たな価値を生み出す技術です。例として、スマートフォンやスマートグラスなどのカメラを通じて、現実世界の光景にCG映像などを合成し、あたかも実存するように見せる技術です。

　MR（Mixed Reality（複合現実））：ARと同様、現実の光景にデジタル情報を重ね合わせる技術です。ARを発展させたもので、3Dオブジェクトなど、ARよりも大きな情報量のものを現実世界に配置できます。その他、ユーザーの位置や動きに合わせた情報表示や、ユーザーによる操作や複数人の体験も可能です。

　XR（Extended Reality／Cross Reality）：現実空間と仮想空間を融合させ、新たな体験を創造する技術の総称です。VR、AR、MRはいずれもXRに含まれ、それらを複数組み合わせるシーンでXRと表現されることがあります。

　メタバース：インターネット上の仮想空間ですが、VRを用いた世界において、ただのバーチャルな世界というよりも、主にアバターを介したコミュニケーション空間や社会的活動の場という意味合いが強いです。

　VDI（VirtualDesktopinfrastructure）：仮想デスクトップ環境を構築する技術です。クライアントはVDIサーバに接続しデスクトップ画面のみ転送資する。マルウェアの感染を防げます。

仮想化ソフトウェア

　Hyper-V:Microsoftが提供するハイパーバイザ型仮想化ソフトウェア。

　VMware vSphere:大規模環境に適した仮想化ソフトウェア。

　KVM:Linuxカーネルに組み込まれた仮想化エンジン。

　Xen:仮想化ソフトウェアの先駆け的存在。ハイパーバイザ型とコンテナ型の両方に対応しています.
・セグメンテーション方式：可変長の区画管理。
・ページング方式：固定長の区画管理。（固定長のため、断片化が発生しない）

●ページフォールト：プログラムの実行に必要なページが主記憶に存在しないときに発生する割込。

●ページアウト：主記憶上のページを仮想記憶（補助記憶）に移動させる処理。（主記憶に空きがある場合はページアウトの処理は不要。）

・スケールアウト：サーバを増やす。並行処理が可能な場合に適している。

・スケールイン：サーバを減らす。

・スケールアップ：サーバのメモリを増やす。並行処理が不可能な場合、増設などでは適している。

・スケールダウン：サーバのメモリを減らす。

●ページイン：仮想記憶（補助記憶）上のページを主記憶に移動させる処理。

米ページアウト→ページインの順番です。

・IaaS（Infrastructure as a Service：イアース）：仮想化技術を活用したクラウドサービスの一形態です。インフラストラクチャーをサービスとして提供することを意味します。IaaSでは、サーバーやストレージ、ネットワークなどのIT基盤をインターネット経由で利用できます。代表的なサービスとしては、「Amazon Web Services」（AWS）や「Google Cloud」などがあります。

・デジタルツイン：各種センサから得た情報を用いてコンピュータ上の仮想空間に現実空間の複製を用意しシミュレーションや予測を行う技術です。

・スラッシング：処理の多重度を増やしたところ、ページイン・ページアウトが多発し応答が遅くなる現象。

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