VMwareとは

仮想化ソフトウェアは、コンピューターのハードウェア上に抽象化レイヤーを作成します。これにより、単一のコンピューターのハードウェア要素（プロセッサー、メモリー、ストレージなど）を、仮想マシン（VM）と呼ばれる複数の仮想コンピューターに分割できるようになります。各仮想マシンは独自のオペレーティング・システム（OS）を実行し、実際の基盤となるコンピューター・ハードウェアの一部上で実行されているにもかかわらず、独立したコンピューターのように動作します。

仮想化により、コンピューター・ハードウェアの使用効率が向上し、組織のハードウェア投資に対する収益が向上します。また、Amazon Web Services（AWS）、IBM® Cloud、Microsoft Azure、Google Cloudなどのクラウド・プロバイダーは、既存の物理コンピューター・ハードウェアを使用して、より多くのユーザーにサービスを提供できるようになります。

1998年、VMware社は、Diane Greene、Scott Devine、Mendel Rosenblum、Edward Wang、Edouard Bugnionの科学者チームにより設立されました。1999年、パロアルトに本社を置く同社は、ユーザーが1台のPC上で複数のオペレーティング・システムを仮想マシンとして実行できる初の商用製品であるVMware Workstation 1.0を発売しました。

VMwareは、2001年にVMware GSX Server（ホスト型）とVMware ESX Server（ホストレス）でサーバー市場に参入しました。2004年にEMC社がVMware社を買収しました。2016年には、Dell Technologies社がEMC社を買収し、VMware社を吸収しました。VMwareは、同社のサーバー仮想化プラットフォームであるVSphereによる、仮想化サービスのトップ・プロバイダーにまで成長し、50万人以上の顧客を抱え、市場シェアNo.1を維持しています。¹

2023 年 12 月、半導体企業のBroadcom社は、マルチクラウド戦略の拡大を目標に、690 億ドルでVMware社の買収を完了しました。²ここでBroadcom社は、同社のブランドをVmWare by Broadcomに変更しました。ここでは簡単に、VMwareと呼びます。

買収以来、Broadcom社は自社の製品をVMware Cloud Foundation（VCF）と VMware vSphere Foundation（VVF）という2つの主要バンドルに統合してきました。また、BroadcomはVMwareを永久ライセンスとサポートおよびサブスクリプション（SNS）の更新モデルから、サブスクリプションベースの価格モデルに移行しました。³

仮想マシン（VM）は、ハードウェアの代わりにソフトウェアを使用してプログラムを実行し、アプリケーションを導入する物理コンピューターの仮想表現またはエミュレーションです。

仮想マシンの歴史は、IBM®がIBM System/360向けの実験的なタイム・シェアリング研究プロジェクトであるCP-40を設計し導入した1964年にまで遡ります。CP-40は、後にCP-67、さらにはUnixへと進化して、複数のユーザーが同時に利用できるコンピューター・ハードウェアを実現し、仮想マシンの礎を築きました。

IBMは1972年8月2日、多くの人が最初の仮想マシンと認識しているVM/370と、初めて仮想メモリーをサポートしたSystem/370メインフレームをロールアウトしました。

仮想マシン（VM）は、VMware仮想化の基本単位です。これは、物理的なコンピューターをソフトウェアベースで表現したものです。VMで実行されるオペレーティング・システム（OS）はゲストOSと呼ばれます。

各VMには以下が含まれます。

• VMの設定を保存する構成ファイル。
• ハード・ディスク・ドライブのソフトウェア・バージョンである仮想ディスク・ファイル。
• VMのアクティビティを追跡するログ・ファイル。これには、システム障害、ハードウェアの変更、ホスト間での仮想マシンの移行、およびVMのステータスが含まれます。

VMwareは、これらのファイルを管理するためのさまざまなツールを提供しています。VM管理用のコマンドライン・インターフェースであるvSphere Clientを使用して、仮想マシンの設定を構成できます。vSphere Web Servicesソフトウェア開発キットを使用して、他のプログラムでVMを構成することもできます。例えば、ソフトウェア開発環境を有効にして、ソフトウェア・プログラムをテストするための仮想マシンを作成できます。

仮想化にVMware製品とサービスを使用すると、以下の３つのメリットが得られます。

• 投資効率（ROI）の向上
• エネルギーとスペースのより効率的な利用
• IT運用の最適化

以下は、VMware仮想化の主なコンポーネントとその仕組みです。

VMwareは、コアのハイパーバイザー製品を使用して物理コンピューターを仮想化します。ハイパーバイザーは、物理コンピューター（ホスト）の基盤となるリソースと対話し、それらのリソースを他のオペレーティング・システム（ゲスト）に割り当てるソフトウェアの薄い層です。ゲストOSは、ハイパーバイザーにリソースを要求します。

ハイパーバイザーは各ゲストOSを分離し、各ゲストOSが他のOSからの干渉を受けずに実行できるようにします。1つのゲストOSでアプリケーションがクラッシュしたり、不安定になったり、あるいはマルウェアに感染したりしても、ホスト上で実行されている他のオペレーティング・システムのパフォーマンスや動作には影響しません。

VMware ESXiは、データセンターに重点を置いたタイプ1または「ベアメタル」ハイパーバイザーであり、コンピューターの物理コンポーネントと対話する主要なオペレーティング・システムに代わるものです。ESXiは、ホスト・コンピューターのリソースをより多く使用する、より大規模なハイパーバイザーであるESXの後継です。（VMware社はESXの提供を終了しています。）

以下は、VMwareのESXiと他の一般的なType1ハイパーバイザーの比較です。

• VMware ESXiとHyper-Vの比較：Microsoft社のHyper-Vは、同じサーバーまたはクライアント・コンピューター上で複数のオペレーティング・システムを実行できるハイパーバイザー製品です。VMware の ESXiと同様に、Hyper-Vは、基盤となる物理コンピューティングおよびメモリー・リソースと対話するType1ハイパーバイザーです。Hyper-VはESXiとは動作が異なり、パーティションを使用してVMを管理します。Hyper-VはWindows OSで実行される必要があります。アクティブ化されると、ルート・パーティションにWindows OSと一緒にインストールされ、Windowsに基盤となるハードウェアへの特権アクセスが付与されます。次に、ルート・パーティションを介して物理ハードウェアと通信する子パーティションでゲスト・オペレーティング・システムを実行します。Hyper-VはWindows 10クライアントにも同梱されており、VMware社のWorkstation Pro Type 2（ホスト型）ハイパーバイザーと競合しています。

• VMware ESXiとCitrixの比較：Citrix社が提供する主力ハイパーバイザーは、Citrix Hypervisor（旧名、XenServer）です。Citrix Hypervisorは、個人ユーザーや中小企業により使用されます。一方、VMware ESXiは小規模、中規模、およびエンタープライズ規模の企業向けに設計されており、個人での使用を目的としていません。

• VMware ESXiとKVMの比較：VMware ESXiとKVMはどちらもハイパーバイザーですが、KVMはLinuxカーネル（OSの心臓部）に組み込まれています。KVMハイパーバイザーはオープン ソースであるためコード・ベースが見え、これは、VMware ESX1よりも大きなメリットです。KVMを使用すると、Linuxカーネルと統合されたさまざまなオープン・ソース仮想化管理ツールを使用できます。多くのオープンソース・プロジェクトと同様に、追加の構成作業が必要になる場合があります。KVM上に構築された仮想サーバー用の一連の管理ツールを提供するRed Hat OpenShift Virtualizationを使用することもできます。

VMware社は創業当初はLinuxに依存していました。ハイパーバイザーの初期バージョンであるESXには、Linuxカーネル（コンピューターのハードウェアを管理する OS の中心部分）が含まれていました。VMware社がESXiをリリースしたとき、Linuxカーネルは独自のカーネルに置き換えられました。ESXiは、Ubuntu、Debian、FreeBSDなど、さまざまなLinuxゲスト・オペレーティング・システムをサポートしています。

VMware社は、定評のあるサーバーベースのハイパーバイザー企業であり、デスクトップ・オペレーティング・システムを仮想化するソフトウェアも販売しています。このセクションでは、デスクトップ仮想化ソフトウェアの一部とその仕組みについて説明します。

VMware Workstation ProおよびVMware Fusion Proには、Type2ハイパーバイザーが含まれています。基盤となるOSを完全に置き換えるType1ハイパーバイザーとは異なり、Type2ハイパーバイザーはデスクトップOS上でアプリケーションとして実行されます。この機能により、デスクトップ・ユーザーはプライマリー（ホスト）OS上で2番目のOSを実行できます。

Workstation Proは、WindowsおよびLinux オペレーティング・システムを実行しているPCと互換性があります。VMware社は、macOSシステムと互換性のあるFusion Proも提供しています。これらの製品は個人利用の場合は無料、商用利用の場合は有料です。

なお、VMware社はWorkstation PlayerとVMware Fusion Playerの提供を中止し、代わって、VMware Workstation ProとFusionProを発売しています⁴。

VMware Toolsは、あらゆるWorkstation ProまたはFusion Pro環境に不可欠なユーティリティーのコレクションです。これにより、Type2ハイパーバイザー内で動作するゲストOSがホストOSとより良く連携できるようになります。

VMware Toolsをインストールすると、グラフィック・パフォーマンスが向上し、ゲストOSとホストOS間の共有フォルダーがサポートされます。2つのオペレーティング・システム間でファイルをドラッグ・アンド・ドロップや、切り取りと貼り付けを行うこともできます。

仮想デスクトップ統合（VDI）は、集中デスクトップ管理を提供し、リモート・アクセスやオンサイト訪問なしでデスクトップ・オペレーティング・システムを構成およびトラブルシューティングできるようにします。ユーザーは、高価で高性能なクライアント・エンドポイント機器に投資することなく、どこからでもあらゆるデバイスからアプリケーションやデータにアクセスできます。また、機密データは安全なまま、サーバーから離れることはありません。

VMware社のVDIツール・スイートであるVMware Horizon は、Broadcom社が2023年12月にVMware社のエンドユーザー・コンピューティング（EUC）部門を売却したため、利用できなくなりました。

2024年、投資会社であるKKR社がこの部門を買収し、Omnissaに改名しました。Omnissaプラットフォームには、Horizonと管理プラットフォームWorkspace ONE（これも以前は、VMware社の製品でした）が含まれています。⁵

前述のとおり、Broadcom社による買収以降、VMware社の多くの製品は個別のコンポーネントとしては利用できなくなりました。主力2製品は、VMware Cloud Foundation（VCF）とVMware vSphere Foundation（VVF）です。

• VMware Cloud Foundation（VCF）は、フルスタックのハイパーコンバージド・インフラストラクチャー（HCI）を提供するプライベートクラウド・プラットフォームで、vSphere、vSAN、NSX、Ariaの管理およびオーケストラ・スイートを提供します。

• VMware vSphere Foundation（VVF）は、従来のvSphere環境でデータセンターを最適化するためのエンタープライズ仮想化プラットフォームです。これには、VMware Tanzu Kubernetes Grid、Aria Operations、Aria Operations for Logsなどのツールが含まれています。

• VCFおよびVVFのVMwareアドオン・サービスには、追加のストレージ、セキュリティー、災害復旧、生成AIなどが含まれます。

ポートフォリオが簡素化された後も、VMware vSphereサーバー仮想化プラットフォームには、vSphere Foundation、vSphere Essentials Plus Kit、vSphere Standard の3つのエディションがあります。これら3種類はすべて、サブスクリプション・ライセンスを持つユーザーのみが使用できます。

VMware vSphere Foundation（VVF）は最も完全なエディションです。アドオンには、VMware Site Recovery、NSX Advanced Load Balancerなどが含まれています。

少数のサーバー上での重要なハードウェア統合または仮想化をお求めのお客様は、最も基本的なエディションであるvSphere Essentials Plus Kit、またはVVFとEssentials Plus Kitの中間に位置するvSphere Standardのサブスクリプションを引き続き購入できます。

主要なvSphereコンポーネントとテクノロジーには次のものがあります。

vCenterサーバーは、vSphereの管理コンポーネントです。多数のホスト・サーバーにわたる仮想マシンのデプロイメントを管理できます。vCenterサーバーは、仮想マシンをホストに割り当て、それらにリソースを割り当て、パフォーマンスを監視し、ワークフローを自動化します。このコンポーネントは、ユーザー独自のポリシーに基づいてユーザー権限を管理するために使用できます。

VCenter Serverには3つの主要コンポーネントがあります。

• vSphere Clientはプラットフォームのユーザー・インターフェースで、管理者にブラウザー・ベースですべての機能へのアクセスを提供します。

• vCenter Serverデータベースは、製品のデータ・リポジトリです。サーバー・ホストがハイパーバイザーと仮想マシンを実行するために必要なデータを保存します。

• vCenter Single Sign-Onを使用すると、単一のログインでvSphereインフラストラクチャー全体にアクセスできます。

ホスト・サーバーでハイパーバイザーを使用すると、そのハードウェアの使用が最大化されますが、ほとんどのエンタープライズ・ユーザーは、単一の物理サーバーで対応できる数よりも多くのVMを必要とします。ここでVMwareのクラスタリング・テクノロジーが役立ちます。

VMwareは、ホストをクラスターにグループ化し、単一のマシンとして扱うことで、ホスト間でリソースを共有します。その後、VMwareのクラスタリング・テクノロジーを使用して、クラスータ内の各ホストで実行されているハイパーバイザー間でハードウェア・リソースをプールできます。VMをクラスターに追加するときに、これらのプールされたリソースへのアクセス権をVMに付与できます。VMwareを活用した企業には、多数のクラスターが存在する可能性があります。

VMwareでは、vSphere環境内でクラスターを作成および管理できます。クラスターは、ワークロード・バランシング、高可用性、フォールト・トレラントのレジリエンスなど、多くのvSphere機能をサポートします。

VMwareクラスタリングを使用すると、複数のVMware機能にアクセスして、仮想インフラストラクチャーをスムーズかつ確実に実行できます。

VMware vSphere High Availability（HA）を使用すると、基盤となるハードウェアに障害が発生した場合に、物理ホスト間で仮想マシンを切り替えることができます。クラスターを監視し、ハードウェア障害を検知すると、代替ホストでVMを再起動します。

vSphere HAは停止からの迅速な回復を提供しますが、VMの移動と再起動中にダウンタイムが発生する可能性があります。ミッションクリティカルなアプリケーションをさらに保護する必要がある場合、vSphereのフォールト・トレランス機能により可用性が向上します。これにより、データやトランザクション、接続が失われることはありません。

VSphere Fault Toleranceは、プライマリーVMとセカンダリーVMを別々のクラスター・ホストで実行し、それらが常に同一であることを保証することで機能します。いずれかのホストに障害が発生した場合、残りのホストは動作を継続し、vSphereのフォールト・トレランスは新しいセカンダリーVMを作成して冗長性を再度確立します。VSphereはプロセス全体を自動化します。

ホスト・マシン間で多数のVMを管理せずに実行できるようにすると、問題が発生します。一部のVMは、他のVMよりもCPUとメモリーでリソースを多く要求します。これにより、ホストが自分の分担以上の作業を処理し、他のホストがアイドル状態になるなど、不均衡なワークロードが発生する可能性があります。VMware分散型リソース・スケジューリング（DRS）は、ESXiハイパーバイザー間でVMwareワークロードのバランスをとることでこの問題を解決します。

vSphere Foundationの機能であるDRSは、リソースを共有するESXiホストのクラスター内で動作します。ホストのCPUとRAMの使用状況を監視し、ホスト間でVMを移動して、ホストが過負荷になったり、過小負荷になったりするのを回避します。これらの割り当てポリシーを設定して、リソースを積極的に再割り当て、またはリバランスの頻度を減らすことができます。

VMware社は、サーバーとデスクトップ・オペレーティング・システムを仮想化することで名声を博しました。同社は2012年に、ソフトウェア定義データセンター（SDDC）と呼ばれるコンセプトに基づき、データセンター内のすべてを仮想化および自動化する計画を発表しました。

ソフトウェア定義データセンター（SDDC）は、仮想化をコンピューティングからストレージおよびネットワーク・リソースにまで拡張し、それらの仮想化リソースを管理するための単一のソフトウェア・ツールセットを提供します。これは、サーバー仮想化における長年の進化の結晶です。

VMware社のSDDC 要素には次のものが含まれます。

VMware NSXは、ITネットワークをソフトウェアで論理的に定義および制御できるネットワーク仮想化製品です。スイッチング、ルーティング、トラフィック負荷分散、ファイアウォールなどのネットワーク機能を、x86コンピューター上で動作するハイパーバイザーに統合することができます。異なるインターフェイス間で異なるハードウェアを手動で構成するのではなく、これらの機能を1つの画面からまとめて管理できます。また、ソフトウェア・ベースのポリシーを適用してネットワーク機能を自動化することもできます。VMwareのSDDCのネットワーク・コンポーネントは、ネットワーク、ソフトウェア、コンピューティング機能に同じ仮想化のメリットをもたらします。

この製品は、オンプレミスのデータセンター、パブリッククラウド、プライベートクラウド設定を含む ハイブリッドクラウド環境をサポートしています。これにより、コンテナ環境とマイクロサービスに依存するクラウドネイティブ・アプリケーションをネットワークでサポートしやすくなります。

VMware vSanは、VMwareのストレージ仮想化ソリューションの一部です。VMと物理ストレージ・デバイス間のソフトウェア・インターフェースを作成します。このソフトウェアはESXiハイパーバイザーの一部であり、物理ストレージ・デバイスを、同じクラスター内のマシンからアクセスできる共有ストレージの単一のプールとして表します。

VMware vSANを使用すると、VMは、ストレージが不足する可能性のある単一のコンピューターのみに依存するのではなく、クラスター内の任意のコンピューターのストレージを使用できます。これにより、そのコンピューター上で実行されているVMがストレージを使用しない場合に、物理コンピューターのストレージが無駄になることを回避できます。他のホスト上で実行されているVMもそのストレージを使用できます。

VSANはvSphereと統合して、高可用性、ワークロードの移行、ワークロードのバランス調整などの管理タスク用のストレージ・プールを作成します。カスタム・ポリシーを使用すると、vSphereが共有ストレージを使用する方法を完全に制御できます。

VMware社は、VMware Cloudというバナーの下で、いくつかのクラウド・インフラストラクチャー製品とサービスを提供しています。これには、あらゆるクラウド上でVMwareインフラストラクチャーを提供するエコシステム・パートナーシップが含まれます。パートナーシップには、IBM® Cloud for VMware Solutions、Azure VM Solution、Google Cloud VMware Engineが含まれます。

前述のVMware Cloud Foundation（VCF）は、VMware Cloudカテゴリーに分類されます。この統合ソフトウェア・スイートは、ハイブリッド・クラウドの運用をサポートします。また、コンピューティング、ストレージ、ネットワーク、セキュリティーのためのさまざまなソフトウェア定義サービスも含まれます。

VCFは、さまざまなクラウド・サービス・プロバイダーによってサービスの一種として提供されています。VMwareと連携するOEM（Original Equipment Manufacturer）が提供する検証済みのサーバー構成であるvSANReadyNodeを介して、プライベートクラウド環境にデプロイできます。単一プラットフォーム上でコンテナ化されたワークロードに対応し、人工知能／機械学習（AI/ML）ワークロード、統合データ・サービス機能などを提供します。

VMware HCXは、企業がさまざまなコンピューティング環境を組み合わせて使用できるようにするソフトウェアです。これにより、ITチームは適切なコストで必要な機能を手に入れ、より機密性の高いデータを自社のコンピューターに保存できるようになります。課題は、これらのVMをさまざまな環境間で連携させることです。

HCXは、ハイブリッドクラウドの複雑さを管理するためのVMwareソリューションであり、オンプレミスのデータセンターからホストされたクラウド環境まで、さまざまな環境にわたって複数のvSphereインスタンスを管理できるSoftware as a Service（SaaS）です。

以前はHybrid Cloud ExtensionおよびNSX Hybrid Connectと呼ばれていたHCXは、vSphere環境を抽象化して、管理するVMがどこで実行されても同じIPアドレスを持つように見せます。HCXは、最適化された広域ネットワーク（WAN）接続を使用して、再構成なしでオンプレミスのアプリケーションをクラウドに拡張します。これにより、コンピューティング需要がオンプレミスの物理リソースを超えた場合に、クラウドから追加のコンピューティング能力を呼び出して、オンプレミス・アプリケーションのパフォーマンスを維持できます。

このような状況は小売業でよく見られます。電子商取引の需要が急増すると、データセンターのリソースがすべて使い果たされる可能性があります。クラウド内のコンピューティング・リソースを利用することで、注文の流れを維持し、顧客の不満を回避できます。

HCXを使用すると、災害復旧のためにデータをクラウドベースのvSphereインスタンスに複製できます。オンプレミスのインフラストラクチャーが使用できなくなった場合は、IPアドレスを再構成せずに予備用サーバーまたはシステムに切り替えることができます。

物理コンピューターと同様、VMにもバックアップが必要です。VMware vSphere Storage API – Data Protection（旧称、VMware vStorage APIs for Data ProtectionまたはVADP）を使用すると、vSphere仮想マシンの集中型オフホストLANフリー・バックアップが可能になります。VMwareのパートナーが提供するサード・パーティー製のバックアップ・ソリューションは他にもあります。

VMwareスナップショットは、特定の時点におけるVMの状態とそのデータを保存するファイルです。スナップショットが作成された時点にVMを復元できます。スナップショットは、元の仮想ディスク・ファイルからの変更のみを保存するため、バックアップではありません。VMを完全に保護できるのは、完全なバックアップ・ソリューションだけです。

開発者は、VMの代替としてコンテナを使用することが増えています。VMと同様に、コンテナは物理ハードウェアから抽象化されたアプリケーションを含む仮想環境です。ただし、コンテナは、VMのようにOS全体を仮想化するのではなく、基盤となるホストOSカーネルを共有します。

DockerとKubernetes は、コンテナ化で最も広く使用されている2つのテクノロジーです。Dockerはアプリケーションをコンテナにパッケージ化し、Kubernetesは運用環境でそれらのコンテナをオーケストレーションして管理します。

コンテナはVMよりも機敏性が高く、物理コンピューティング能力をより効率的に使用しますが、すべてのケースに適しているわけではありません。マイクロサービスと呼ばれる小さな機能部分を個別のコンテナに分割し、アプリケーションの開発と保守をより俊敏にする、まったく新しいアプリケーションを開発したい場合があります。一方、単一のバイナリー・プログラムとして実行するように作成されたレガシー・アプリケーションは、慣れている環境をミラーリングするVMで実行する方が適している可能性があります。

Tanzu Kubernetes Grid Integratedを使用すると、コンテナとVMを組み合わせることができます。vSphereと統合され、コンテナとVMのシームレスな管理をサポートします。