既存のオペレーティング システムにおける最高の仮想マシン ソフトウェアの推奨!

仮想化ソフトウェアは、オペレーティング システムを基盤となるハードウェアから分離し、強力な IT リソースをより小さな単位に分割します。 とりわけ、仮想化ソフトウェアを使用すると、単一の物理サーバー上で複数の「仮想マシン」(VM) を実行できます。 したがって、大規模なコンピューティング ファームに基づいて、スケーラブルな IT 環境が実装されます。

仮想マシン ソフトウェアは、「Infrastructure as a Service」(IaaS) を提供する最新のクラウド プラットフォームの前提条件です。 セルフサービス モデルに従って、ボタンを押すだけで仮想化されたリソースをユーザーに割り当てることができます。 しかし、仮想マシンは再現可能で安全な作業環境であるため、仮想マシン ソフトウェアは個々のユーザーにとっても適切な選択肢です。

Hyper-V VS VirtualBox VS VMWare

現在最高の仮想マシンソフトウェア

次の表は、最高の仮想マシン プログラムの最も重要な機能をまとめたものです。 詳細については、記事の下の対応するセクションを参照してください。

仮想化とは何ですか?

仮想化はコンピュータサイエンスの基本的な概念です。 通常、物理ハードウェアとオペレーティング システムの間、またはオペレーティング システムとアプリケーション プログラムの間に抽象化レイヤーを提供します。 ハードウェア、ソフトウェア、ストレージ、ネットワーク コンポーネントなどの物理的な IT リソースを抽象化することにより、仮想レベルのリソースを提供し、必要に応じて顧客に柔軟に割り当てることを目指しています。

仮想化をテーマにした注目記事では、さまざまな形式の仮想化について説明しました。

1. 完全仮想化はハードウェア仮想化の特殊なケースです。実行中の各インスタンス (仮想マシン) には、独自の仮想化ハードウェアが割り当てられます。
2. OS レベルの仮想化は、ソフトウェア仮想化の特殊なケースです。実行中の各インスタンス (コンテナー) は、限られたリソースで仮想化されたオペレーティング システムにアクセスできます。

仮想化ソフトウェアはどのように機能しますか?

使用される仮想化ソフトウェアの種類に応じて、基盤となるメカニズムは異なります。 ハードウェア仮想化の場合、いわゆる「ハイパーバイザー」ソフトウェアが使用されます。 ハイパーバイザーは、物理ハードウェアと仮想マシン間のインターフェースとして機能します。 通常、ハイパーバイザーは特定のオペレーティング システム (OS)、つまりホスト OS 上で実行され、ゲスト OS に仮想化されたハードウェアを提供します。 ハイパーバイザーには 2 つの種類があります。

一部のゲスト オペレーティング システムでは、特定のホスト オペレーティング システムが必要になることに注意してください。 たとえば、macOS は macOS ホスト上でゲストとしてのみ実行できます。

OS レベルの仮想化の場合、特別なソフトウェアを使用して OS に基づいて分離された実行環境を作成します。 Docker、Kubernetes、OpenVZ は、オペレーティング システム レベルの仮想化ソフトウェアのよく知られた例です。

仮想化ソフトウェアは何に使用されますか?

仮想化ソフトウェアは、物理ハードウェアに基づいて仮想マシンを作成するために使用されます。このプロセスは「プロビジョニング」と呼ばれ、スケーラブルなクラウド プラットフォームの基礎を形成します。その結果、AWS やその代替手段は、ボタンを押すだけで仮想化されたハードウェアを自動的に構成する「Infrastructure as a Service」(IaaS) をサポートしています。

仮想マシン (VM) には、物理​​ハードウェアにインストールされたオペレーティング システムに比べて、もう 1 つの決定的な利点があります。仮想マシンの状態は、いわゆる「スナップショット」として保存できます。 VM の使用中に問題が発生した場合、以前のスナップショットにすぐに戻すことができます。さらに、実行中の VM から新しい VM イメージを作成することもできます。作業環境の再現性は、ソフトウェア開発や科学研究にとって基本的な要件です。

現在、ソフトウェア開発における仮想マシン (VM) の使用は、コンテナ仮想化に大きく置き換えられています。ホスト上で実行されているすべてのコンテナは単一のオペレーティング システムを共有するため、このタイプの仮想化によりパフォーマンスが大幅に向上し、リソースの消費が削減されます。ただし、テスト目的で VM をセットアップする価値がある状況が依然としてあります。たとえば、Windows デスクトップから Linux 開発を実行する場合などです。

VM ソフトウェアを使用するもう 1 つの利点は、一部のソフトウェアではリモート システムにアクセスできることです。 「デスクトップ仮想化」では、VM ソフトウェアはローカルで実行され、仮想マシンはリモート ホスト上で実行されます。 オペレーティング システムを複数の独立したシステムに分離することは、セキュリティの観点からも魅力的です。

最高の仮想化ソフトウェア

以下では、入手可能な最高の VM ソフトウェアのいくつかを詳しく見ていきます。 ESXi や Xen などのベアメタル ハイパーバイザーや、Docker、Kubernetes、OpenShift などの純粋なコンテナー仮想化ツールは比較から除外し、代わりにゲスト オペレーティング システム別にグループ化されたユーザー VM ソフトウェアに焦点を当てました。 サーバー上で実行される仮想マシン ソフトウェアは若干高価になる可能性があることに注意することが重要です。

最高のWindows仮想マシンソフトウェア

従来、Windows は仮想化に関しては比較的弱いものでした。 Linux は仮想化の王様です。 そうは言っても、Windows は急速に追いついています。たとえば、Microsoft の「Hyper-V」ハイパーバイザーは、最新バージョンの Windows に不可欠な要素です。 このテクノロジは、「Windows Subsystem for Linux」(WSL/WSL2) の基盤にもなっています。 高性能仮想マシンで Windows 上のさまざまな Linux ディストリビューションを実行することは、開発者にとって特に興味深いことです。

特に Windows の場合、仮想化ソフトウェアを使用すると効果的です。 結局のところ、オペレーティング システムは数十年にわたって、ドライバーの問題、ウイルス、トロイの木馬に悩まされてきました。 仮想マシンを使用すると、分離された環境で安全に作業することが容易になります。 たとえば、オンライン バンキングは、ウイルスがないことが保証されている Linux 環境で実行できます。 さらに、VM ではスナップショットを作成できます。 システムが破損した場合は、安全な初期状態に戻ることができます。

Microsoft Hyper-V マネージャー

Microsoft の Hyper-V マネージャーは、Windows Server 2008 以降の一部です。 この仮想化ソフトウェアにより、Windows 10 Enterprise、Professional、Education エディションでの仮想マシン (VM) 管理が可能になります。 VM プログラムは無料で使用できますが、Windows 10 ライセンスが必要になる場合があります。

Hyper-V マネージャーは、Hyper-V ホストと仮想マシンを管理するために使用されます。 これらはローカルマシンまたはリモートマシン上に配置できます。 グラフィカル ユーザー インターフェイスにより、中央プラットフォームから仮想環境を快適に使用できます。

VMware ワークステーション プロ

仮想化大手VMwareの仮想化ソフトウェア「Workstation Pro」は、ITプロフェッショナル、開発者、企業を対象としています。 VM プログラムを使用すると、標準のデスクトップ PC 上でほとんどの x86 オペレーティング システムを仮想化できます。リモート vSphere 環境へのリモート アクセスも可能です。しかし、Workstation Pro ではさらに多くのことができます。

Workstation Pro は、さまざまなデバイス、プラットフォーム、クラウドにわたるソフトウェアの構築、テスト、展開を簡素化します。仮想化ソフトウェアは、仮想ネットワークやその他の仮想化リソースの構成をサポートします。さらに、ローカル OCI コンテナと Kubernetes クラスターは VM 分離で実行できます。グラフィカル ユーザー インターフェイスに加えて、コマンド ライン ツール「vctl」を使用してワークフローを自動化することもできます。

VM プログラムと同様に、仮想マシンのスナップショットを作成し、後で復元することができます。さらに、仮想化ソフトウェアを使用して、より厳格なプライバシーとネットワーク設定で保護された 2 番目のデスクトップを実行することもできます。 VM での 3D テクノロジ DirectX 11 および OpenGL のサポートは、ゲームや要求の厳しいグラフィック アプリケーションにとって興味深いものです。

機能性が高いにもかかわらず、VM ソフトウェアの価格は 250 ドル未満と非常に手頃です。割引は、大学や短大の現在および将来の学生、その保護者、教育機関の教職員に適用されます。試用版は60日間無料です。

Oracle バーチャルボックス

Oracle の「VirtualBox」は、すべての仮想化ソフトウェアの父です。 VirtualBox を使用すると、自宅のデスクトップから仮想マシン (VM) を簡単に使用できるようになります。 ユーザー インターフェイスが少し古めかしく見えても、VM ソフトウェアはユーザー フレンドリーで説得力があります。 さらに、VirtualBox は「フリーでオープンソースのソフトウェア」(FOSS) として配布されます。これは、商用プロバイダーが提供する VM プログラムの中では特別な機能です。

VirtualBox は、多くの場合他の特殊なソフトウェアと組み合わせて、ホスト システム上で仮想マシンを実行するための基盤です。 たとえば、人気のツール「Vagrant」は、再現可能な開発環境の作成を自動化します。 Vagrant は、VirtualBox、VMware、Hyper-V、Docker などの仮想化ソフトウェアと、Puppet、Chef、Ansible などのプロビジョニング ソフトウェア間のインターフェースとして機能します。

最高のMac仮想マシンソフトウェア

原則として、仮想化ソフトウェアを使用すると、ゲスト オペレーティング システムをホスト オペレーティング システム上で実行できます。 したがって、Windows デスクトップから Linux ディストリビューションを起動したり、Linux 上で Windows インストールを実行したりできます。 ただし、Mac の場合は特別な機能があります。 ゲストシステムとしての macOS は、（合法的に）macOS ホスト上でのみ実行できるためです。

VMware フュージョン プロ

VMware の「Fusion Pro」は、ほぼ VMware Workstation の Mac バージョンです。 VM ソフトウェアは、Mac 上で Windows を実行できるようにするソフトウェアとして広く知られています。 2007 年に仮想化ソフトウェアがリリースされたとき、それはセンセーショナルな成果でした。現在、このツールはさらに多くの機能を提供しています。

Fusion Pro を使用すると、Mac 仮想マシン (VM) で macOS、Windows、Linux オペレーティング システムを実行できるようになります。仮想化ソフトウェアには、OCI コンテナと Kubernetes クラスターを作成、管理、実行する機能もあります。ここで、仮想マシンの高いセキュリティと強力な分離が役立ちます。これにより、完全なクラウド スタックを 1 台の Mac 上で実行およびテストできるようになります。

組み込みのスナップショット機能により、必要に応じて安全なストレージ ポイントに簡単に復元できます。グラフィカル ユーザー インターフェイスを使用すると、リモートの vSphere および ESXi サーバーに接続できます。仮想マシンと物理ホストは制御と管理が容易で、仮想マシンはホスト間でドラッグ アンド ドロップできます。

ライセンス 1 つの価格は 199 ドルで、既存のライセンス セットをアップグレードする場合は、全額の半額になります。 VMware の上位製品である Workstation Pro と同様に、Fusion Pro も 60 日間の無料試用版としてご利用いただけます。

Mac 用 Parallels Desktop

VMware Fusion の他に、「Parallels Desktop for Mac」は Mac 用の定番の VM プログラムです。開発者とユーザーは、デュアルブート設定なしで Mac 上で複数のオペレーティング システムを使用できます。仮想化ソフトウェアを使用すると、頻繁に再起動する必要がなくなります。

Parallels Desktop は、macOS と「並行して」実行される Windows デスクトップ環境の提供に重点を置いています。仮想化ソフトウェアを使用すると、Mac と Windows 間でコンテンツをシームレスに移動および共有できるようになります。いわゆる「継続モード」を使用すると、Windows アプリケーションを Mac アプリケーションと同じように使用できます。

ライセンスの価格はおよそ 90 ドルで、これは安価な商用 VM ソフトウェアの 1 つです。個人ユーザーおよび学生には割引が適用されます。既存のライセンスのアップグレードには約 60 ドルかかります。

Oracle バーチャルボックス

VirtualBox は macOS でも動作します。ただし、いくつか制限があります。ゲスト オペレーティング システムとして使用できるのは、Mac OS X Leopard または Snow Leopard のみです。残念ながら、VirtualBox は macOS 10.15「Catalina」までしか動作しません。 VirtualBox は x86 ハードウェアを必要とし、新しい ARM ベースの「Apple-Silicon」チップと互換性がないため、最新の Mac はまったくサポートされていません。

最高のLinux仮想マシンソフトウェア

無料のオペレーティング システム Linux は、仮想化テクノロジが生まれた「原始のスープ」です。 現在、仮想化の基本的な構成要素は、オペレーティング システムのカーネルに深く組み込まれています。 これにより、最も幅広い VM プログラムをユーザーに提供できるようになります。 無料で利用できる多くのソリューションに加えて、商用オプションもいくつかあります。

仮想化

カーネルベースの仮想マシン (KVM) は、Linux カーネルに組み込まれた基本的な仮想化テクノロジです。 KVM の助けにより、カーネルは Linux および Windows 仮想マシンを実行するためのハイパーバイザーになります。 x86 ハードウェアに加えて、PowerPC および一部の ARM プロセッサもサポートされています。 Intel の VT-x または AMD-V (使用可能な場合) は、プロセッサ レベルで仮想マシンのパフォーマンスを向上させるために使用されます。

KVM を使用すると、Linux ホスト上で複数の仮想マシン (VM) を実行できます。各 VM には独自の仮想化ハードウェアが割り当てられます。これには、プロセッサ コアと RAM に加えて、ネットワーク アダプタ、グラフィック アダプタ、大容量ストレージも含まれます。 VM のセットアップには、変更されていない Linux および Windows VM イメージが使用されます。

Linux の世界では、他の多くの仮想化プログラムも KVM 上に構築されています。したがって、さまざまなユーザー インターフェイスを使用して仮想マシンを管理できます。 Virtual Machine Manager は、デスクトップ上のグラフィカル ユーザー インターフェイスとして機能します。 KVM およびホストされた VM には、「Kimchi」または「Foreman」を使用してブラウザからアクセスできます。一般的なワークフローを自動化するためのコマンドライン インターフェイスも利用できます。内部的には、KVM は libvirt API を介して制御されます。

クエム

「Quick Emulator」(QEMU) は複雑な仮想化ソフトウェアです。 QEMU は、x86 ハードウェアを完全に仮想化し、他のプロセッサ アーキテクチャをエミュレートできます。 したがって、システムに物理的に存在しないプロセッサ用に記述されたバイナリを実行することが可能になります。 個々のプログラムも実行時に即座にコンパイルできます。

QEMU はデフォルトで他の VM プログラムと統合されます。 仮想化ソフトウェアは、VirtualBox、KVM、Xen などのハイパーバイザーで使用できます。 ハードウェアベースの「アクセラレータ」のおかげで、仮想マシンを実行するときにネイティブに近いパフォーマンスを実現します。 このツールは無料で利用でき、オープンソース ライセンスの下で実行されます。

オープンVZ

OpenVZ を使用すると、Linux ユーザーは非常に興味深い仮想化ソフトウェアをテストできます。このオープンソース プロジェクトは、商用ソフトウェア「Virtuozzo」の開発から始まりました。名前は「Open Virtuozzo」の略称です。現在、OpenVZ は商用ブランチのオープン ソース コア コンポーネントとして利用できます。

OpenVZ の特別な点は、ハイパーバイザーがないことです。対照的に、仮想化はオペレーティング システム レベルで行われます。コンテナを使用します。ただし、Docker と同様に、アプリケーション コンテナーは実行されません。代わりに、OpenVZ は特別に適応された Linux カーネルに基づいて、複数の分離されたオペレーティング システムを仮想化します。 OpenVZ の使用は、サーバー リソースの統合に特に適しています。

VMware ワークステーション プロ

VMware Workstation Pro は Linux でも利用できます。この機能は、ソフトウェアの Windows バージョンに匹敵します。ただし、Linux 固有の機能もいくつかあります。 Windows でのみ使用可能な DirectX の代わりに「Vulkan」レンダリング エンジンをサポートします。 Ubuntu、CentOS、Debian、Fedora、RHEL、SUSE などのさまざまな Linux および Unix ディストリビューションをゲスト オペレーティング システムとして実行できます。

Oracle バーチャルボックス

VirtualBox は、Windows と macOS (最新の Mac を除く) に加えて、Linux 上で実行できる唯一の VM ソフトウェアです。機能は Windows 版と同様です。