Microsoft Hyper-V とは何ですか?他の仮想マシンよりも優れていますか?

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 テクノロジがこれと組み合わせて使用​​されます。幸いなことに、Windows ユーザーであれば、外部ソフトウェアに頼る必要はありません。 Hyper-V では、Windows にはすでに独自のハイパーバイザーがインストールされています。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、つまり物理的な形態を持たないハードウェア環境を構築するには、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) にマップできます。 Microsoft は独自のハイパーバイザーである Hyper-V を開発しており、これは Windows 10、11、または Windows 8 のプロフェッショナル バージ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。

Hyper-V は何のために必要なのでしょうか?

仮想化テクノロジーは、さまざまな状況やニーズに合わせて使用​​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 2 つの利点があります。

これまでアクセスできなかったコンピュータ環境にもアクセスできるようになります。たとえば、Linux を搭載した独自のコンピューターをセットアップする代わりに、仮想マシンで Linux オペレーティング システムを簡単に表示できます。

仮想マシンは自己完結型です。つまり、実行中のソフトウェアによってシステムがクラッシュした場合でも、物理デバイスは危険にさらされません。仮想マシンのみをリセットする必要があります。

たとえば、プログラムに古いバージョンのオペレーティング システムが必要であるか、Linux のみがサポートされているために、現在のバージョンの Windows では実行されないソフトウェアを使用する場合、個人ユーザーは 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となります。作成したプログラムは、さまざまな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、仮想マシンは自己完結型であるため、問題のあるコードが独自のシステムに損害を与えることを心配する必要はありません。

Microsoft Hyper-V 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ンから知られています。Hyper-V 仮想化も同様に機能します。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) の隣にある分離されたユニットです。

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。従属パーティションは、親システムのインターフェース (Hypercall API) を通じて作成および管理できます。ただし、分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。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からリソースを要求できますが、理論的にはサブシステム同士が通信することもできます。

パーティションは、VMBus 経由で実行される要求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

Hyper-V の利点は、他の仮想化テクノロジとは異なり、Windows と統合されていることです。 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ユーザーは誰でも、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でのみ提供されています。つまり、Hyper-V はシステム ハードウェアに直接基づいています。一方、タイプ 2 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。

利点

Windows ユーザーにとって、非常に明らかな利点は、オペレーティング システムとの緊密な接続です。 Hyper-V は通常 Windows に無料で含まれているため、これはよりコスト効率の高いソリューションでもあることを意味します。機能面では、Hyper-V は競合製品に負けていません。 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。管理が比較的簡単なので、初心者でも Hyper-V 仮想化のメリットを享受できます。

欠点

Hyper-V は Windows では非常にうまく動作しますが、他のオペレーティング システムではソフトウェアの限界に達します。 Hyper-V は他のシステム上で実行するように設計されておらず、実行可能なゲスト 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、選択されたいくつかの 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、パフォーマンスが大幅に低下します。

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 Windows に既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適しています。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は弱点があります。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ますが、小規模プロジェクトには最適ですが、大規模プロジェクトには困難を伴います。