仮想化基盤の中心的存在・vSphereの登場人物

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今回は、vSphere の用語や機能をご紹介します。

VMware vSphere ~仮想化環境の中心的存在~

VMware vSphere (以下 vSphere )とは VMware vSphere ESXi (以下 ESXi ) と VMware vCenter Server (以下 vCenter )を含む仮想化ソフトウェアのスイートの総称です。
この vSphere により、仮想化環境を実現することができます。

vSphereは、各物理ホストの上にハイパーバイザーである ESXi が敷かれており、その上でゲストOS、アプリケーションが動いています。
そして ESXi の管理を束ねているのが vCenter です。
vSphere 環境の管理者は vSphere Client 、または vSphere Web Client (以下 Web Client )を用いて vSphere という仮想化環境の管理を行うことができます。

それでは関連する各用語を説明していきます。

vSphere の構成要素

・ ESXi
・ vCenter Server
・ vSphere Client / Web Client
・ 仮想化マシン
・ 共有ストレージ

ESXi ~ vSphere の根幹をなす仮想化ソフトウェア~

ESXi は、 vSphere の中核となるハイパーバイザー型仮想化ソフトウェアです。
ハイパーバイザー型は、サーバーへ直接インストールし仮想マシンを稼働させる方式で、ホストOSを必要としないためハードウェアを直接制御することができ、仮想マシンの速度低下を最小限に抑えることができます。
ハイパーバイザー上では、複数の仮想化マシンを実行することができます。

具体的には、各物理サーバーの上に Windows や Linux のような OS を直接インストールするのではなく、それぞれの物理サーバーにESXi をインストールしておくことで、1つの物理サーバー上で複数の OS を動かすことが可能となります。

vCenter Server  ~仮想化環境の司令塔~

vCenter Server は、vSphere 環境の管理一元化を行う、仮想化環境を管理するためのサービスです。
1台の物理サーバーに vCenter Server をインストールし、 vCenter Server として使うことも可能ですし、仮想化マシンに vCenter server をインストールして使うこともできます。

vCenter Server の役割は、主に2つあります。
・ 複数の ESXi を束ねて管理する統合管理
・ vSphereにある様々な機能を有効化

vSphere Client / vSphere Web Client ~仮想基盤の入り口~

vSphere Client とは仮想化環境へのアクセスの入り口となるインタフェースを提供します。
vSphere Client は Windows マシンにインストールして使用するものでしたが、 Web ベースの vSphere Web Client (以下 Web Client )を用いることによって、ブラウザベースの vSphere 環境の管理ツールを提供し、 vSphere 基盤の運用・監視を行うことができます。

仮想化マシン ~仮想化マシンの実体はファイル~

冒頭で、各物理ホストの上に ESXi が敷かれており、その上に OS 、アプリケーションが動いているとお話しました。
ここで出てくる物理ホストとは、物理サーバーのことを指し、この物理サーバー上に直接 ESXi がインストールされています。
この ESXi がインストールされたサーバーのことを通称「 ESXi サーバー」と呼んでいます。そしてこの ESXi が、 Windows や Linux 等の OS = ゲスト OS やアプリケーションを入れる器を作り出します。
この器が「仮想化マシン」です。

この仮想化マシンには、物理環境でいう CPU やメモリ、 HDD といった装置も ESXi によって仮想化されソフトウェアとして定義され、仮想 CPU 、仮想メモリ、仮想 HDD として存在しています。

vSphere 5.5 では、仮想マシンに対して最大 64 vCPU (仮想 CPU )、1 TB のメモリを割り当てることができます。
また、仮想化マシンの実体は”ファイル”です。
全ての仮想化マシンの情報はファイル( .vmdk や .vmx 等)としてストレージに保存されています。
ファイルなので、仮想化マシンの複製が簡単に行え、ネットワークを通じて遠隔地に同じ構成の仮想化マシンを作成することも、簡単にバックアップをとることも可能になります。

災害対策としても仮想化環境は威力を発揮し、物理環境では構築等やハードに大幅な時間コストがかかってしまい敷居が高くなってしまいますが、 vSphere 環境では、そういった敷居を下げてくれます。

例として、ESXi サーバー上に3台の仮想マシンが載っている状態を想定します。
この例では、それぞれ仮想マシンには CPU、メモリ、 NIC 、 Disk がありますが、ハイパーバイザーが各仮想マシンに物理リソースを割り当ています。
仮想マシンに入るゲスト OS は仮想化環境で動いている、ということを意識せずに割り当てられたリソースを使って動いています。

共有ストレージ ~仮想化マシンの家~

vSphere 環境では共有ストレージが必要となることがほとんどです。
この共有ストレージに仮想ディスクファイルが保存され、共有ストレージに保存された仮想ディスクファイルを読み込むことで、仮想化マシンを動かしています。

今回は主に用語の説明を中心に vSphere の全体像を俯瞰してみました。
vSphere の全体像のご理解に役立てば幸いです。