仮想化とコンテナ化：徹底比較

コンテナ化と仮想化はどちらも、同じプラットフォーム上に多数の独立したサービスをデプロイするための方法である。

しかし、両方の技術の仕組みは異なります。両者の違いについて詳しく説明する前に、まずはそれぞれの概念を理解しましょう。

仮想化とは何ですか？

仮想化とは、オペレーティングシステム、ハードウェアプラットフォーム、ストレージデバイス、またはコンピュータネットワークリソースの仮想バージョンを作成するプロセスです。

作成された仮想環境は、基盤となるハードウェア技術から抽象化されています。

仮想化は、同じコンピュータ上で複数のオペレーティングシステムのインスタンスを作成するプロセスも指します。

これらのインスタンスは仮想マシンと呼ばれます。これらの仮想マシン上で動作するアプリケーションにとっては、あたかもそのアプリケーション専用のシステム上で動作しているかのように見えます。

仮想化を利用する最も一般的な理由は、個々のアプリケーションごとにシステムを変更することなく、異なるオペレーティングシステム向けに設計されたアプリケーションを同じコンピュータシステム上で実行することです。

仮想化ツールの例としては、VirtualBox、Hyper-V、VMware Workstation Playerなど、多数の製品があります。

コンテナ化とは、アプリケーションと必要なオペレーティングシステムをコンテナにまとめてパッケージ化することで、アプリケーションをあらゆるインフラストラクチャ上で実行できるようにする技術です。

これにより、互換性や依存関係を気にすることなく、アプリケーションをさまざまなシステムで実行できます。

コンテナ化は、完全なシステム仮想化に代わる軽量なソリューションと言えます。各コンテナは、実行するアプリケーションに必要な異なる環境をシミュレートします。

多くのコンテナは、それぞれ独立したアプリケーションを実行しているにもかかわらず、同じオペレーティングシステムを共有しています。

コンテナ化により、開発者はアプリケーションが開発環境とは異なるコンピューティング環境で実行される際に発生するバグを心配することなく、より迅速にアプリケーションを作成できます。

コンテナ化ツールには、Kubernetes、Docker、Rocketなどがあります。

仮想マシンとコンテナはしばしば比較されます。コンテナ化は、仮想化の代替手段、あるいは補完的な技術として捉えられています。

どちらのシステムも個々のアプリケーションが必要とする環境をシミュレートすることを目的としていますが、その仕組みは異なります。以下に、これら2つの技術の主な違いをいくつか挙げます。

コンテナはアプリケーション層の抽象化であるのに対し、仮想マシン（VM）はハードウェア層のシミュレーションです。

つまり、各コンテナは異なるソフトウェアアプリケーションの動作を再現します。一方、仮想マシンは物理マシンの機能を再現します。

例えば、仮想化技術を用いることで、1台の物理サーバーで複数のサーバーの動作をシミュレーションできます。

そのため、仮想マシンは単一のハードウェアインフラストラクチャを共有していても、それぞれ独自のOS、関連ファイル、アプリケーションなどを備えています。

コンテナは単一のアプリケーションに対応するのに対し、仮想マシンは一度に複数のアプリケーションをホストできます。これらのアプリケーションの組み合わせは時間とともに変化する可能性があります。

これは、仮想マシンが物理システム全体とオペレーティングシステムをシミュレートするのに対し、コンテナは単一のアプリケーションに必要なリソースだけをカプセル化できるためです。

コンテナは単一のアプリケーションを実行するために設計されているため、仮想マシンに比べて実行に必要なリソースが少なくて済みます。

したがって、同じコンピューティングリソースであれば、仮想マシンよりも多くのコンテナを実行できます。

前述のように、コンテナはアプリケーションコードと、それを実行するために必要なライブラリや依存関係をまとめてカプセル化するため、一般的に仮想マシンよりもサイズが小さくなります。

これにより、コンテナの起動時間が短縮されます。一方、仮想マシンはオペレーティングシステム全体をシミュレートするため、起動に時間がかかります。

仮想マシンはホストするすべてのアプリケーションに対して完全な分離を提供するため、より安全です。コンテナはプロセスレベルの分離しか提供しないため、仮想マシンに比べてセキュリティ面で劣ります。

上記の違いをすべて考慮すると、コンテナと仮想マシンは必ずしも互換性があるとは言えない、と断言できます。

それぞれに利点があり、片方では実用的ではない特定のシナリオにおいて、もう片方が有効な場合もあります。現在の状況においてどちらのシステムが最適かはユーザー次第であり、その上でコンテナ化と仮想化のどちらを選択するかを決定することになります。

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