【サーバーNo.435】今更聞けない!KVMをサクッと解説

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KVM(Kernel-based Virtual Machine)は、Linuxカーネルを仮想化プラットフォームとして利用するための技術です。本記事では、KVMの仕組みや利用方法をわかりやすく解説し、具体的な使用例やメリットについて詳しく説明します。

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KVMとは?

KVMは、Linuxカーネルに組み込まれた仮想化機能であり、ハードウェア仮想化支援技術(Intel VT-xやAMD-V)を活用して、仮想マシン(VM)を実行できるようにします。これにより、Linux OSがハイパーバイザーとして動作し、複数の仮想マシンを管理することが可能になります。

わかりやすい具体的な例

わかりやすい具体的な例1

例えば、複数のOSを同時に動作させたい場合にKVMを利用できます。通常、WindowsとLinuxを別々のPCで使う必要がありますが、KVMを使うと、Linux上でWindowsを仮想マシンとして動作させることが可能になります。これにより、1台のPCで複数のOSを効率的に利用できるようになります。

graph TD; A[Linuxカーネル] -->|KVMモジュール| B[仮想マシン1]; A -->|KVMモジュール| C[仮想マシン2]; B -->|Windows OS| D[アプリケーション1]; C -->|Linux OS| E[アプリケーション2];

この図のように、KVMはLinuxカーネル上で動作し、異なるOSを仮想マシンとして実行できます。

わかりやすい具体的な例2

クラウドサービスを提供する企業は、多数の仮想マシンを管理する必要があります。KVMを活用すると、サーバー1台に複数の仮想マシンを配置でき、物理リソースを最大限に活用することができます。これにより、コスト削減や柔軟なシステム構築が可能になります。

graph TD; X[データセンター] -->|KVM仮想化| Y[仮想マシンA]; X -->|KVM仮想化| Z[仮想マシンB]; Y -->|Webサービス提供| P[ユーザーA]; Z -->|データベース管理| Q[ユーザーB];

この図のように、KVMを活用すると、1台のサーバー上で複数の仮想マシンが稼働し、それぞれ異なる役割を果たします。

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KVMはどのように考案されたのか

KVMは、オープンソースコミュニティの貢献によって開発されました。2006年にイスラエルのQumranet社がKVMを開発し、Linuxカーネルの仮想化機能として統合されました。

timeline title KVMの歴史 2006 : QumranetがKVMを開発 2007 : Linuxカーネルに統合 2008 : Red HatがQumranetを買収 2010 : KVMがクラウドインフラに広く採用

考案した人の紹介

KVMの主要開発者はAvi Kivity氏です。彼はQumranet社に所属し、Linuxカーネルを活用した仮想化技術の開発に取り組みました。Kivity氏は、軽量かつ高性能な仮想化ソリューションを目指し、KVMの開発を主導しました。その後、2008年にRed HatがQumranetを買収し、KVMは商用環境でも広く採用されるようになりました。

KVMを利用する場面

KVMは、クラウドインフラ、サーバー仮想化、テスト環境の構築など、多くの用途で活用されています。

利用するケース1

クラウドサービスプロバイダーは、大規模なサーバー環境を構築する際にKVMを利用します。例えば、AWSやGoogle CloudはKVMを採用し、仮想マシンの管理を行っています。これにより、クラウド環境で高い柔軟性とパフォーマンスを実現できます。

graph TD; A[クラウドプロバイダー] -->|KVM基盤| B[仮想マシン管理]; B -->|利用者| C[クラウドアプリ];

利用するケース2

企業のITインフラでは、物理サーバーのリソースを効率的に活用するためにKVMが導入されます。例えば、1台の物理サーバーに複数の仮想サーバーを構築し、それぞれ異なる部門の業務システムを運用することが可能です。

graph TD; X[企業サーバー] -->|KVM| Y[仮想サーバー1]; X -->|KVM| Z[仮想サーバー2]; Y -->|業務システムA| P[部門A]; Z -->|業務システムB| Q[部門B];
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あわせてこれも押さえよう!

KVMの理解を深めるために、以下の技術も学んでおくと役立ちます。

  • ハイパーバイザー
  • 仮想マシンを管理するソフトウェアで、KVMもこれに分類されます。

  • コンテナ仮想化
  • OSレベルの仮想化技術であり、Dockerなどが代表例です。

  • クラウドコンピューティング
  • 仮想マシンを利用したクラウド環境の構築が可能です。

  • QEMU
  • KVMと連携するエミュレーションツールで、仮想マシンのI/Oを管理します。

  • Red Hat Virtualization
  • Red Hatが提供するKVMベースの仮想化プラットフォームです。

まとめ

KVMは、Linuxカーネルを活用した仮想化技術であり、クラウド環境や企業システムに広く採用されています。仮想化技術の基本を理解することで、ITインフラの管理や構築がよりスムーズになります。

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