仮想化はさまざまな目的に使用できます。たとえば、クラウド コンピューティングやコンテナ テクノロジが連携します。幸いなことに、Windows ユーザーは外部ソフトウェアに依存する必要はありません。Hyper-V を使用すると、Windows は独自のハイパーバイザーをインストールします。それで、このツールは何をするのでしょうか?
Hyper-Vとは何ですか?
ハードウェアを仮想化する、つまり物理的な形を持たないハードウェア環境を作成するには、物理コンピュータと仮想マシンの間に仲介者が必要です。このインターフェースはハイパーバイザーと呼ばれます。物理ホスト システムは、ホスト ハードウェア (親パーティション) を共有する複数の仮想ゲスト システム (子パーティション) にマッピングできます。Microsoft は独自のハイパーバイザー Hyper-V を作成し、Windows 10、11、または Windows 8 のプロフェッショナル エディションに含まれています。このソフトウェアは Windows Server にもインストールされます。
Windows 11 Hyper-V 仮想化プラットフォーム
Hyper-V を使用すると、Windows ユーザーは独自の仮想マシンを起動できるようになります。この仮想マシンでは、メモリ、ハードディスク容量、プロセッサ能力、その他のコンポーネントを備えた完全なハードウェア インフラストラクチャを仮想化できます。その上で別のオペレーティング システムが実行されます。Windows である必要はありません。たとえば、オープンソースの Linux ディストリビューションを仮想マシンで実行することは非常に一般的です。
Hyper-V は何に必要ですか?
仮想化テクノロジーは、さまざまなニーズに応じてさまざまな状況で使用できます。Hyper-V はテスト環境でよく使用されます。この場合、仮想化には次の 2 つの利点があります。
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通常アクセスできないコンピュータ環境にアクセスできます。たとえば、Linux を使用して独自のコンピューターをセットアップするよりも、仮想マシンで Linux オペレーティング システムを表示する方が簡単です。
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仮想マシンは自己完結型です。これは、実行しているソフトウェアがシステムのクラッシュを引き起こした場合でも、物理デバイスは危険にさらされないことを意味します。リセットする必要があるのは仮想マシンのみです。
たとえば、プログラムが古いバージョンのオペレーティング システムを必要とするか、Linux のみがサポートされているため、現在のバージョンの Windows では実行できないソフトウェアを使用したい場合、プライベート ユーザーは Hyper-V を使用できます。
Hyper-V による仮想化は、特にソフトウェア開発者にとって大きな利点です。作成したプログラムはどれも、幅広いソフトウェアおよびハードウェア条件下でテストできます。さらに、仮想マシンの自己完結型の性質により、問題のあるコードが仮想マシン自体のシステムに損害を与えることを心配する必要がありません。
Microsoft Hyper-Vのアーキテクチャ
Hyper-V を使用すると、x64 バージョンの Windows で、完全に構成されたオペレーティング システムを含む 1 つ以上の仮想マシンをホストできます。これらの「サブ」システムはパーティションとして扱われます。この用語はハードディスクのパーティショニングで知られており、Hyper-V 仮想化も同様の方法で機能します。各仮想マシンは、「親」パーティション (実際のオペレーティング システム) に隣接する独立したユニットです。
個々のパーティションはハイパーバイザーによって調整されます。下位パーティションは、親システムのインターフェイス (ハイパーコール API) を通じて作成および管理できます。ただし、隔離は常に維持されます。サブシステムには仮想ハードウェア リソースが割り当てられますが、親システムの物理ハードウェアにはアクセスできません。
ハードウェア リソースを要求するために、子パーティションは VMBus を使用します。これはパーティション間の通信を可能にするチャネルです。サブシステムは親システムにリソースを要求できますが、理論的には相互に通信することもできます。
パーティションは、VMBus 経由でリクエストと応答を処理するサービスを実行します。ホスト システムは仮想化サービス プロバイダー (VSP) を実行し、下位レベルのパーティションは仮想化サービス クライアント (VSC) を実行します。
Hyper-V と他の仮想化テクノロジの違い
他の仮想化テクノロジとは異なり、Hyper-V の強みは Windows との統合にあります。Microsoft PC またはサーバー オペレーティング システムを使用している人は誰でも、この緊密な統合の恩恵を受けることができます。Hyper-V はタイプ 1 ハイパーバイザーであり、他のいくつかのテクノロジーだけが提供しているものです。これは、Hyper-V がシステム ハードウェアに直接基づいていることを意味します。一方、タイプ 2 のハイパーバイザーは、常に親オペレーティング システムを通じてリソースを提供する必要があります。
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アドバンテージ
Windows ユーザーにとって、非常に明白な利点は、オペレーティング システムとの緊密な接続です。また、Hyper-V は通常 Windows に無料で付属しているため、よりコスト効率の高いソリューションになることも意味します。機能の点では、Hyper-V は競合他社と歩調を合わせることができます。Hyper-V ユーザーは、Windows をゲスト システムとしてのみ使用する限り、高いパフォーマンスを期待できます。管理が比較的容易なため、初心者でも Hyper-V の仮想化の恩恵を受けることができます。
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欠点がある
Hyper-V は Windows では非常にうまく機能しますが、他のオペレーティング システムではこのソフトウェアは限界に達します。Hyper-V は他のシステム上で実行するように設計されていないため、使用できるクライアント システムは非常に限られています。Windows のほかに、仮想マシンで実行できるのは、選択された少数の Linux ディストリビューションのみです。たとえば、macOS をゲスト システムとして使用する場合は、追加の製品を使用する必要があります。残念ながら、複数の Linux システムを同時に実行すると、パフォーマンスが低下します。
やっと
Windows のみを使用する場合、Hyper-V は他の仮想化ソリューションの優れた代替手段となります。通常、ソフトウェアはすでに Windows にインストールされているため、Hyper-V は小規模なプロジェクトにも最適です。ただし、このソフトウェアは他のオペレーティング システムを扱う場合に弱点があります。この場合、VMware などの他のソフトウェア ソリューションを使用する必要があります。Hyper-V は幅広い機能と優れたパフォーマンスを備えているため、小規模なプロジェクトには最適ですが、大規模なプロジェクトでは困難になります。