コンテナ型はホスティング事業者向き
ハイパーバイザー型よりもコンテナ型の仮想化が有利なケースは?
全ての仮想マシンが1つのカーネルを共有するコンテナ型と、仮想マシンごとにカーネルを含めたOSを入れる必要があるハイパーバイザー型、どちらを選ぶべきか。メリット/デメリットを解説する。
使用するOSが1種類だけでも構わなければ、コンテナ型の仮想化の方が、従来のハイパーバイザーよりもはるかに効率的でパフォーマンスを向上できる場合がある。
コンテナ型の仮想化では、1つのカーネルを使ってOSの複数のインスタンスを実行する。各インスタンスは完全に独立した環境で実行されるので、あるコンテナが別のコンテナのファイルにアクセスするリスクがなく、安全性が高い。
また、コンテナ型の仮想化では全てが同じカーネル上で実行されるため、リソースの利用効率も非常に高い。しかし、そのための代償も伴う。カーネルが1つということは、複数のOSを利用することができない。仮想化技術を評価する場合、それぞれの技術の違いと、各方法の長所を理解することが重要だ。
コンテナ型の仮想化とハイパーバイザーの違い
ハイパーバイザー環境とコンテナ型の仮想化には、幾つか違いがある。1つは、ハイパーバイザー型の仮想化の場合、各仮想マシン(VM)にカーネルも含めて完全にOSをインストールする必要がある。このため、ハイパーバイザー型の仮想化では、かなりサイズが大きくなるが、柔軟性も高くなる。ハイパーバイザーはハードウェアへのアクセスを調整するだけで、各VMには独自のカーネルがある。従って、好きなOSをインストールでき、それぞれのVMのOSは完全に独立した環境で実行される(関連記事:比較表で徹底解明! 各サーバ仮想化製品の特徴と違い)。
一方、コンテナ型の仮想化では、全てのVMが同じカーネルを使用するため、ハードウェアにもう1段近くなり、ハイパーバイザーが必要ない。コンテナ型の仮想化は、Windowsカーネル上で実行される形式が一般的だが、米Parallelsの「Parallels Virtuozzo Containers」の場合はLinux版もある。
通常、会社の環境ではコンテナ型の仮想化は敬遠され、複数のOSを運用できることからハイパーバイザーが好まれる(関連記事:今後導入したいハイパーバイザー、Hyper-Vが伸びXenServerは横ばい)。しかし、コンテナ型の仮想環境は、ホスティング事業者にとって理想的だ。コンテナ型の仮想環境なら、顧客のサービスを実行するOSを効率よく安全に提供できる。
ホスティング事業者は、VMの保守作業を軽減できるため、全てのVMに同じOSを使いたがる。例えば、OSが同じなら、ある物理サーバでホストしている数百台のVMに、Linuxカーネルのパッチを同時に適用できる。また、リソースの利用制限や隔離をする手段(cgroups:control groupsなど)を使ってパフォーマンスを最適化できるため、効率が最優先で、複数のOSが使えるかどうかが二の次であれば、コンテナ型の仮想化は理想的なソリューションだ。
LXC:コンテナ型の仮想化の期待の星
LXC(LinuX Containers)は、エンタープライズLinuxに最近追加された仮想環境で、コンテナを作成できるネイティブソリューションだ。LXCは、chrootといわゆる「chroot jail」を基盤とする。LXCを使うと、カーネル上に独立した環境を作成できる。しかし、全てがchroot jailにコピーされるわけではなく、本当に必要なバイナリとライブラリ、構成ファイルのみがコピーされる。このため、個々のVMを正真正銘の最小構成に絞り込める。
cgroupsを使用できるのも、Linuxでのコンテナ仮想化における大きな進歩の1つだ。cgroupsはカーネルレベルで作成できるリソースのグループで、優先順位を割り当てることができるため、各VMが本当に必要なリソースのみを使用するように調整できる。
コンテナ型の仮想化のこの2つの機能(LXCとcgroups)を利用すれば、同じOSの多数のインスタンスを顧客に提供する、非常に効率的な環境を構築できる。
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