物理サーバーと仮想マシン：主な相違点と共通点
新規事業を立ち上げる際には、組織のインフラがワークロードを処理し、遅延や中断なく業務を遂行できることを確認する必要があります。組織のインフラは、物理サーバー、仮想サーバー、あるいはその両方を組み合わせたもの(ハイブリッドサーバー)のいずれかを基盤として構築することができます。 したがって、利用可能な選択肢の中から適切なものを選ぶ際には、いくつかの要素を考慮することが不可欠です。本ブログ記事では、物理サーバーと仮想マシン(VM)の主な長所と短所を比較・対照し、両者の違いを解説します。
物理サーバーとは何ですか？
物理サーバーと仮想サーバーの比較は、まずその定義から始めるべきです。 物理サーバーは”ベアメタルサーバー”とも呼ばれ、シングルテナント型のコンピュータサーバーです。つまり、特定の物理サーバーが1人のユーザーに割り当てられることを意味します。物理サーバーのリソースやコンポーネントは、複数のユーザー間で共有されることはありません。各物理サーバーには、メモリ、プロセッサ、ネットワーク接続、ハードドライブ、およびプログラムやアプリケーションを実行するためのオペレーティングシステム(OS)が搭載されています。ベアメタルサーバーは、高性能な処理コンポーネントを搭載しているため、そのサイズも大きくなります。
仮想マシンとは何ですか？
仮想マシン(VM)とは、実際の物理コンピュータをエミュレートするために使用されるソフトウェア上のコンピュータのことです。 仮想サーバーは”マルチテナント”環境で動作します。つまり、同じ物理ハードウェア上で複数のVMが実行されるということです。この場合、物理サーバーのコンピューティングリソースは仮想化され、その上で実行されているすべてのVM間で共有されます。仮想サーバーのアーキテクチャは、物理サーバーのそれよりも少し複雑です。そのため、物理ハードウェアの上に、VMware vSphereやMicrosoft Hyper-Vなどのハイパーバイザーがインストールされます。 その後、ハイパーバイザーを使用して、独自の仮想コンピューティングリソースを持つVMを作成・管理します。さらに、その仮想ハードウェア上に複数のゲストOSやサーバーアプリケーションをインストールすることができます。このように、仮想サーバーでは、共有された物理ハードウェアを基盤として複数のOSやアプリケーションを実行できるため、物理サーバーよりもコスト効率に優れた選択肢となります。
物理サーバーと仮想マシンの比較
物理サーバーと仮想サーバーの違いを理解するには、それぞれの構成要素を詳しく検討する必要があります。
パフォーマンス
組織で常に処理が必要な大量のデータを扱っている場合は、この要素を考慮すべきです。物理サーバーは、仮想マシン(VM)よりもはるかに高性能かつ効率的です。これは、1台の物理マシン内に仮想サーバーが過密になると、VMではパフォーマンスの問題が生じやすいためです。したがって、同じハードウェアおよびソフトウェアのリソースと機能を備えた物理マシンと仮想マシンであっても、同等のパフォーマンスを発揮することはできません。 組織が、コンピューティングリソースを最大限に活用する必要がある業務を行っている場合、物理サーバーが最適な選択肢となります。
経営
管理面に関しては、VMは物理サーバーよりもはるかにメンテナンスが容易です。サーバーに障害が発生した場合、物理サーバーを元の状態に復旧させるには数日かかることもあります。一方、VMの場合は、最新の VMバックアップソフトウェア. さらに、物理サーバーを使用するには、不具合がないか入念に点検し、必要に応じて追加のドライバーをインストールして設定を行う必要があります。一方、VMの場合は、すぐに使用可能な物理ハードウェア上に構築されているため、このような手間は不要です。したがって、VMは数分で作成・起動することができます。
ただし、仮想サーバー環境の管理には高度な専門知識と特定のスキルが求められます。したがって、ITチームのメンバーが仮想インフラストラクチャを管理するのに十分な能力を備えていることを確認してください。
移植性
物理サーバーと仮想サーバーの主な違いの一つは、移植性にあります。仮想マシン(VM)は、仮想環境内だけでなく、ある物理サーバーから別の物理サーバーへも、最小限の手間で簡単に移動させることができます。これは、VM同士が互いに隔離されており、それぞれ独自の仮想ハードウェアを持っているため、VMがハードウェアに依存しない性質を持つからです。一方、物理サーバー環境を別の場所へ移行するには、より多くのリソースを要する作業となります。 この場合、サーバーに保存されているすべてのデータをリムーバブルメディアにコピーし、そのメディアと所有するすべてのハードウェアリソースを新しい場所へ搬送した後、新しいサーバーにすべてのシステムコンポーネントを再インストールする必要があります。つまり、サーバーをゼロから再構築しなければならないことになります。
拡張性
物理サーバー環境を拡張するには、追加のハードウェアコンポーネントを購入する必要があり、その費用は高額になる上、インストールや設定に長い時間がかかります。一方、仮想サーバー環境では、オンデマンドでのスケーラビリティが実現できます。1台の仮想サーバーで複数のVMを同時にホストでき、マウスをクリックするだけでVMの追加や削除が可能です。 ビジネスニーズの拡大に応じて、仮想環境をスケールアップまたはスケールダウンすることができます。この場合、VMの展開を確保するために追加のハードウェアを購入する必要はありません。これは、ホスト上で実行されているVMが同じコンピューティングリソースを共有しており、そのリソースをすべてのVMに均等に割り当てることができるためです。したがって、どのような複雑さの業務でも実行できる、設定が容易な環境を構築することができます。
キャパシティ管理
物理サーバーは、ハードウェアやソフトウェアの能力を最大限に活用しておらず、その平均稼働率は25%にとどまっています。そのため、多くのコンピューティングリソースが未使用のまま残されており、コスト効率の面で非効率的です。一方、複数の仮想マシン(VM)をホストするサーバーでは、利用率が低いリソースを、それを最も必要としている他のVMに割り当てることで、リソースの有効活用を図ることができます。このようにして、最適なキャパシティ管理が実現されます。
システムの復旧
本番サイトが災害に見舞われた場合、システムのダウンタイムを短縮し、ビジネスへの悪影響を最小限に抑えるためには、ミッションクリティカルなデータと業務を迅速に復旧させることが不可欠です。物理サーバー上で稼働している業務を復旧するには、数時間から数日かかる場合があります。この場合、災害復旧(DR)プロセスには、新しい物理サーバーのセットアップ、OSのインストール、アプリケーションの設定、およびバックアップからの重要データの復元が含まれます。
仮想環境におけるDRプロセスは、はるかに簡素です。 事前に作成しておいたVMバックアップを活用して、DRサイト上でVM全体を復旧できるため、ダウンタイムをほぼゼロに抑えることができます。DRプロセスを円滑に進め、必要に応じてデータを迅速に復旧できるようにするには、次のようなサードパーティ製のデータ保護ソフトウェアの導入を検討してください。 NAKIVO Backup & Replication. 効率的なソリューションなら、わずかな費用で、信頼性の高いさまざまなデータ保護オプションを利用できます。
事業継続
現在、企業には常時稼働が求められており、業務運営におけるわずかな中断でさえも、重大な影響を招く可能性があります。したがって、特に災害発生時の事業継続性を確保することは、あらゆる組織にとって最優先事項の一つであるべきです。
物理サーバーと仮想マシン(VM)を比較すると、VMの方が耐障害性に優れていることが明らかです。 災害が発生した場合、仮想環境のワークロードは数回のクリック操作で別のサイトに移行できるため、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。災害の影響が収まり、本番センターが復旧した後は、ワークロードをDRサイトからプライマリサイトに戻すことができます。
災害によって物理サーバーインフラが影響を受けたり破壊されたりした場合、その損害は、ほとんどの場合、取り返しのつかないものとなります。
セキュリティ
仮想サーバー環境では、物理サーバー環境に比べてセキュリティ管理の設定が容易です。物理サーバーの場合、各サーバーの演算能力やリソース、および保存されているデータの機密性に応じて、サーバーごとに個別の保護システムを構築する必要があります。ITインフラが10台以上の物理サーバーで構成されている場合、これはリソースを大量に消費する作業となり得ます。
一方、仮想サーバー環境では、汎用的なセキュリティモデルに基づいて保護を行うことができます。したがって、セキュリティポリシーや手順を、単一の管理画面、つまりハイパーバイザーのダッシュボードを通じて策定、文書化、実装することが可能です。
費用
物理サーバー環境の構築と維持には、かなりの費用がかかることがあります。その理由は、絶え間ないハードウェアやソフトウェアのアップグレード、頻繁なシステム障害、そして修理が困難あるいは不可能なコンピュータ部品や機器の故障などによるものです。
一方、仮想化は、多数のサーバーを保有する企業にとって最適な選択肢と考えられています。 仮想サーバー環境では、稼働中のすべての仮想マシン(VM)にコンピューティングリソースを均等に配分できるため、最小限のコストで容量の最適化を実現できます。ただし、VM用ソフトウェアのライセンス料もかなり高額になる可能性がある点には注意が必要です。仮想環境の規模によっては、その費用は数千ドルに達することもあります。
物理サーバーと仮想マシン:どちらを選ぶべきか？
ご覧のとおり、物理サーバーも仮想マシンも、ユーザーにさまざまなメリットをもたらします。したがって、両者のいずれを選択する際には、それぞれの特徴を考慮し、自社のインフラストラクチャにどのように活用できるかを検討することが重要です。物理サーバーと仮想マシンの主な違いは、以下の表にまとめられています。
| 物理サーバー | 仮想マシン |
| 多額の初期費用 | 初期費用が少なくて済む |
| ライセンスの購入は不要です | VMソフトウェアのライセンス |
| 物理サーバーや追加の機器は、かなりのスペースを占めます | 1台の物理サーバーで複数の仮想マシンを稼働させることができるため、スペースを節約できます |
| ライフサイクルが短い | レガシーアプリケーションに対応しています |
| オンデマンドでのスケーラビリティがない | オンデマンドでの拡張性 |
| ハードウェアのアップグレードは実施が難しく、長時間のダウンタイムを招く恐れがあります | ハードウェアのアップグレードは導入が容易であり、修理期間中はワークロードをバックアップサイトに移行することで、ダウンタイムを最小限に抑えることができます |
| 移動やコピーが難しい | 移動やコピーが簡単 |
| 容量の最適化が不十分 | 負荷分散により、高度な容量最適化が可能になります |
| オーバーヘッドとなるレイヤーは一切必要ありません | VMを実行するには、ある程度のオーバーヘッドが必要です |
| その導入に高生産性のコンピューティングハードウェアを必要とするサービスや業務を運営する組織に最適です | 複数の業務を運営している、あるいは多数のユーザーにサービスを提供しており、将来的に本番環境の拡張を計画している組織に最適です |
ご覧のとおり、物理マシンと仮想マシンは互いに異なり、本質的に組織に異なるメリットをもたらします。 したがって、この2つの選択肢のいずれを採用するかを決定する際には、自社で実行する業務の量、顧客が組織に期待するパフォーマンスレベル、そしてビジネスの目標や目的を明確に定義する必要があります。さらに、割り当てられた予算、ダウンタイムの許容範囲、ワークロードの量、データの機密性、パフォーマンス管理の必要性といった要素も考慮すべきです。これらすべての要素が、高い生産性と成長を実現するためにITインフラに何が必要かを決定づけるのです。
仮想マシン(VM)を保護する方法 NAKIVO Backup & Replication
前述の通り、サードパーティ製のデータ保護ソフトウェアを導入することで、仮想マシン(VM)の保護を強化することができます。この目的のためには、 NAKIVO Backup & Replication は最適なソリューションです。本製品は、VMware、Hyper-V、およびAWS EC2環境向けに、イメージベースでアプリケーションを意識したバックアップおよびレプリケーション機能を提供します。 NAKIVO Backup & Replication には、仮想マシン(VM)にさまざまなメリットをもたらす機能が数多く導入されています。それらについて詳しく見ていきましょう。
のメリット NAKIVO Backup & Replication
ストレージ容量の削減
保存サイズを大幅に削減するには、 NAKIVO Backup & Replication VMware向けの”Changed Block Tracking(CBT)”やHyper-V向けの”Resilient Change Tracking(RCT)”といった、ネイティブな変更追跡技術を採用しています。これらの技術により、前回のバックアップまたはレプリケーション以降に変更されたデータを特定し、新しいデータのみをバックアップリポジトリに更新することができます。
NAKIVO Backup & Replication これにより、VMのバックアップからスワップファイルやパーティションを除外できるようになります。さらに、データ圧縮や 重複排除 ストレージ領域が、重複したデータのコピーで埋まらないようにします。圧縮は各データブロックのサイズを縮小するのに対し、重複排除は一意のデータブロックのみが保存されるようにします。新しいバックアップリポジトリを作成すると、圧縮および重複排除機能はデフォルトで有効になります。
NAKIVO Backup & Replication また、Microsoft SQL Server および Microsoft Exchange 向けのトランザクション・ログの切り捨て機能も備えています。本製品は、VM のバックアップまたはレプリケーション・ジョブの実行後に、トランザクション・ログを切り捨て(削除)します。
データ転送性能の向上
さらに、 NAKIVO Backup & Replication には、以下のものが含まれます。 LANを使用しないデータ転送モード これには、ホットアドやダイレクトSANアクセス機能が含まれます。ホットアド機能を使用すると、ホストのTCP/IPスタックを経由することなく、ストレージI/Oスタックを通じてVMスナップショットをマウントし、VMデータストアから直接VMデータを読み取ることができます。ダイレクトSANアクセスモードでは、iSCSIまたはファイバーチャネルを介して、SANストレージデバイスから直接VMデータを読み取ることができます。これらの転送モードにより、データ転送速度を大幅に向上させ、本番ネットワークへの負荷を軽減することができます。
With NAKIVO Backup & Replication, これにより、WANの転送速度を向上させることができます。これは、以下の方法によって実現可能です。 ネットワーク高速化 機能。データ圧縮やトラフィック削減の技術を活用することで、ネットワークを最適に活用し、VMの復旧を高速化するとともに、バックアップやレプリケーションジョブの処理速度を向上させることができます。
データ転送を強化できるもう1つの機能は、 高度な帯域幅制御. 帯域幅の制限機能を使用すると、仮想環境で実行中のジョブのデータ転送速度の上限を設定できます。これにより、LAN/WANの帯域幅の消費を抑えることができます。さらに、帯域幅制限ルールの適用について、異なるスケジュールを設定することも可能です。全体として、この機能により、ネットワークトラフィックを完全に制御することが可能になります。
災害復旧の自動化
バックアップやレプリケーションのジョブを実行するほか、 NAKIVO Backup & Replication また、以下の機能を導入しました。 Site Recovery この機能により、DRプロセスが大幅に簡素化されました。このソリューションでは、任意の順序で並べた一連のアクションや条件を含めることができるサイトリカバリワークフローを作成できます。これにより、DR計画に基づいた、どのような複雑さであっても自動化されたアルゴリズムを設定することが可能です。 サイト復旧ワークフローは、計画的なフェイルオーバー、緊急フェイルオーバー、フェイルバック、データセンターの移行など、さまざまなケースで実行できるよう作成できます。初期設定が完了すれば、数回のクリックでサイト復旧ジョブを実行できます。これにより、DRプロセスを手動で監視する必要がなくなり、DR発生時には他の課題への対応に時間を割くことが可能になります。
マルチプラットフォーム環境を運用している場合は、以下の クロスプラットフォームでの復元 この機能により、プラットフォームを問わず、任意の形式でVMディスクをエクスポートすることができます。
信頼性
NAKIVO Backup & Replication また、セキュリティを目的として特別に設計された一連の機能を備えた、信頼性の高いデータ保護ソリューションでもあります。その機能の一つが 自己バックアップ, これにより、以前に採用した設定が自動的に保護されます。したがって、本製品を実行している仮想マシンが障害を起こしたり削除されたりした場合でも、新しいインスタンスを迅速にインストールすることが可能です。 NAKIVO Backup & Replication また、自己バックアップからシステム構成(ジョブ、設定、バックアップ履歴、インベントリなど)を復元します。自己バックアップは毎日実行され、コピーされた構成データはバックアップリポジトリに送信されます。
さらに、以下の設定を行うことができます。 スクリーンショットの確認 この機能は、復旧テストを実施したVMのOSスクリーンショットを撮影します。これにより、復旧の成功に不可欠なVMの復旧可能性の証明を得ることができます。
それ以外にも、 NAKIVO Backup & Replication お客様のデータが常に保護されていることを保証します。本製品ではAES 256ビット暗号化を採用しています。 暗号化 VMデータの保護のために、世界中で利用されているデータ・ファイルの暗号化技術です。 NAKIVO Backup & Replication WANを介して送信されるVMデータが、データ転送開始前に確実に暗号化されるようにします(転送中の暗号化)。また、バックアップリポジトリに保存されたデータも暗号化され、VMデータが不正アクセスやハッカーの攻撃から保護されます(保存時の暗号化)。
使いやすさ
NAKIVO Backup & Replication これは、シンプルで直感的なWebインターフェースを備えた、使いやすいソリューションです。そのため、マウスを1回クリックするだけで、どこからでもVMのデータ保護管理を開始できます。Webベースのユーザーインターフェースには、管理の最適化を実現する以下のコンポーネントが含まれています:
- カレンダーダッシュボード. この機能は、過去、現在、および将来のすべてのバックアップおよびレプリケーションジョブを確認するために使用されます。すべての情報はカレンダー形式で表示されます。
- テクニカルサポートとのライブチャット. 製品の画面から離れることなく、サポートチームとリアルタイムでやり取りすることができます。
- 柔軟なジョブスケジューラ. 必要に応じて、1つのジョブに複数のスケジュールを割り当てることができます。
- グローバル検索. この機能は、あらゆるジョブ、VM、バックアップ、レプリカ、バックアップリポジトリを簡単に見つけ出し、それらに対して必要な操作を実行できるため、大規模な環境の管理に役立ちます。
製品ツールセットに新たに追加されたのは、 ポリシーに基づくデータ保護 この機能は、 NAKIVO Backup & Replication 8.1. この機能を使用すると、ポリシールールに一致する特定のVMを保護するためのポリシーを設定できます。これにより、プロセスが完全に自動化され、ユーザー側の入力も最小限で済むため、各VMを手動で監視して保護を確認する必要がなくなります。 ポリシーは、選択した条件(VMの名前、サイズ、タグなど)に基づいて、VMのバックアップ、バックアップコピー、およびレプリケーションジョブ用に作成できます。これにより、ポリシー規則に一致するVMは、本製品によって自動的にデータ保護ジョブの対象に追加されます。
コスト削減
NAKIVO Backup & Replication 市場で最も手頃な価格のデータ保護ソリューションの一つと見なされています。この製品には、システムのデータ保護機能を大幅に向上させることができるさまざまな機能が組み込まれています。 NAKIVO Backup & Replication, 競合他社の製品に比べてはるかに手頃な価格で、本格的なデータ保護ツール一式を手に入れることができます。
結論
物理サーバーと仮想マシン(VM)のどちらを選ぶかは難しい判断ですが、ビジネス上のニーズや目標を明確にし、インフラ内で利用可能なリソースを考慮することは大きな助けとなります。仮想化の導入は、企業の業務運営のあり方を一変させました。物理サーバーは依然として広く使用されていますが、仮想化は多くの利点をもたらし、長年にわたり多くの支持を集めてきました。
本ブログ記事での比較を踏まえると、仮想サーバー環境を構築することは、組織にとってより多く、かつ多様なメリットと機会をもたらすと言えるでしょう。とはいえ、物理サーバーであれ仮想サーバーであれ、自組織やビジネスに最適なサーバー環境を選択すべきです。現在、多くの組織では、高性能なサーバーハードウェアの能力と仮想化のメリットを組み合わせることができるため、ハイブリッドサーバー環境を優先的に採用しています。
NAKIVO Backup & Replication は、あらゆる規模の仮想環境を安全に保護できる、高速で信頼性が高く、手頃な価格のデータ保護ソリューションです。本製品は絶えず開発が進められ、新機能が追加されており、これにより NAKIVO Backup & Replication 顧客に高水準のサービスを提供するため。
