タイプ 1 ハイパーバイザーとタイプ 2 ハイパーバイザーの違いは何ですか?

タイプ 1 ハイパーバイザーとタイプ 2 ハイパーバイザーの主な違いは、タイプ 1 はベアメタル上で実行されるのに対し、タイプ 2 はオペレーティング システム上で実行されることです。各ハイパーバイザーの種類には、それぞれ長所と短所、および特定の使用例があります。

仮想化は、ハードウェア上で実行されているアプリケーションから物理的なハードウェアとデバイスを抽象化することによって機能します。仮想化プロセスは、プロセッサ、メモリ、ストレージ、ネットワーク リソースなどのシステムのリソースを管理および構成します。これにより、システムは複数のワークロードを同時にホストできるようになり、企業全体で利用可能なサーバーとシステムをよりコスト効率とエネルギー効率の高い方法で活用できるようになります。

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仮想化には、仮想マシン モニターまたは VMM と呼ばれるハイパーバイザーを使用する必要があります。ハイパーバイザーは、抽象化レイヤーを提供し、物理リソースと仮想リソース (物理 CPU やメモリなど) 間の変換を処理し、仮想マシン (VM) の作成とサポートを管理するソフトウェア プログラムです。

ハイパーバイザーが実行される物理ハードウェアはホストと呼ばれることが多く、ハイパーバイザーが作成してサポートする VM は総称してゲストと呼ばれます。

ハイパーバイザーには、タイプ 1 ハイパーバイザーとタイプ 2 ハイパーバイザーの 2 つの主なタイプがあります。

タイプ 1 ハイパーバイザー

タイプ 1 ハイパーバイザーはホストの物理ハードウェア上で直接実行され、ベアメタル ハイパーバイザーと呼ばれます。基盤となるオペレーティング システムをプリロードする必要はありません。タイプ 1 ハイパーバイザーは、オペレーティング システムやデバイス ドライバーなどの追加ソフトウェアを必要とせずに基盤となるハードウェアに直接アクセスするため、エンタープライズ コンピューティングにとって最も効率的で、最高のパフォーマンスを発揮するハイパーバイザーと考えられています。タイプ 1 ハイパーバイザーの例としては、VMware ESXi、Microsoft Hyper-V Server、オープン ソースの KVM などがあります。

同時に、ベアメタル ハイパーバイザーはオペレーティング システムによくあるセキュリティの問題や脆弱性がないため、ハイパーバイザーを物理ハードウェア上で直接実行することも非常に安全です。これにより、各ゲスト VM がマルウェアやアクティビティから論理的に分離された状態が維持されます。

多くの場合、仮想化システムは、管理者が Microsoft System Center などのシステム管理ツールを使用して物理システムを管理できるようにするオペレーティング システムと管理ソフトウェアを備えた少なくとも 1 台の仮想マシンをホストします。

タイプ 2 ハイパーバイザー

タイプ 2 ハイパーバイザーは通常、既存のオペレーティング システムの上にインストールされ、CPU、メモリ、ストレージ、およびネットワーク リソースへのアクセスを管理するためにホストのプリインストールされたオペレーティング システムに依存するため、ホスト型ハイパーバイザーと呼ばれます。タイプ 2 ハイパーバイザーには、VMware Fusion、Oracle VM VirtualBox、Oracle VM Server for x86、Oracle Solaris Zones、Parallels、VMware Workstation などがあります。

タイプ 1 とタイプ 2 ハイパーバイザーの違い

タイプ 2 ハイパーバイザーは、既存のシステムがすでにオペレーティング システムを使用していて、ハイパーバイザーが上位のソフトウェア レイヤーとして導入されていた、x86 仮想化の初期の頃にまで遡ります。タイプ 1 ハイパーバイザーとタイプ 2 ハイパーバイザーの目的と目標は同じですが、タイプ 2 ハイパーバイザーの場合、すべてのハイパーバイザー アクティビティと各 VM の作業はホスト オペレーティング システムを経由する必要があるため、基盤となるオペレーティング システムの存在によって避けられない遅延が発生します。さらに、ホスト オペレーティング システムにセキュリティ上の問題や脆弱性があると、その上で実行されているすべての仮想マシンが危険にさらされる可能性があります。

その結果、タイプ 2 ハイパーバイザーは通常、データ センター コンピューティングでは使用されず、パフォーマンスとセキュリティがそれほど重要視されないクライアント システムまたはエンド ユーザー システム (クライアント ハイパーバイザーと呼ばれることもあります) でのみ使用されます。たとえば、ソフトウェア開発者は、タイプ 2 ハイパーバイザーを使用して VM を作成し、ソフトウェア製品をリリースする前にテストする場合があります。

タイプ 1 およびタイプ 2 ハイパーバイザーのハードウェア サポート

ハードウェア アクセラレーション テクノロジは、仮想化に関連するタスクを高速化するためにほぼ普遍的に利用可能です。これらのテクノロジには、Intel プロセッサ用の Intel Virtualization Technology 拡張機能と AMD プロセッサ用の AMD Virtualization 拡張機能が含まれます。他にも、第 2 レベルのアドレス変換やネストされた仮想化のサポートなど、仮想化ベースの拡張機能や機能が多数あります。

ハードウェア アクセラレーション テクノロジーは、コンピューター上で仮想リソースを作成および管理する、プロセス集約型のタスクの多くを実行します。ハードウェア アクセラレーションがない場合、ハイパーバイザーは仮想化に必要なすべての集中的なタスクの処理を単独で担当することになり、仮想化のパフォーマンスが低下し、コンピューターがホストできる仮想マシンの実際の数が制限されます。

タイプ 1 ハイパーバイザーとタイプ 2 ハイパーバイザーはどちらもハードウェア アクセラレーション サポートを使用しますが、その程度は異なります。タイプ 1 ハイパーバイザーはハードウェア アクセラレーション テクノロジに依存しており、通常、システム BIOS を通じてこれらのテクノロジが有効になっていないと機能しません。通常、タイプ 2 ハイパーバイザーは、ハードウェア機能が利用可能な場合はハードウェア アクセラレーション技術を活用しますが、コンピューターにネイティブ ハードウェア サポートがない場合はソフトウェア エミュレーションに依存することもできます。