HYPER-V テクノロジの概要
Hyper-V は、Microsoft のハードウェア仮想化製品です。 これにより、仮想マシンと呼ばれるソフトウェア バージョンのコンピューターを作成および実行できます。 各仮想マシンは、オペレーティング システムとプログラムを実行するコンピューターそのもののように機能します。 コンピューティング リソースが必要な場合、仮想マシンを使用すると、柔軟性が向上し、時間とコストを節約できます。また、物理ハードウェア上で 1 つのオペレーティング システムを実行するよりも、ハードウェアをより効率的に使用できます。
Hyper-V では、各仮想マシンが個別の分離された領域で実行されるため、同じハードウェア上で複数の仮想マシンを同時に実行できます。 他のワークロードに影響を与えるクラッシュなどの問題を回避したり、さまざまなユーザー、グループ、またはサービスにさまざまなシステムへのアクセス権を付与したりするために、これを行うことができます。
Hyper-V が役立つ状況
Hyper-V は、次のような場合に役立ちます。
プライベート クラウド環境の確立または拡大。 より柔軟なオンデマンドの IT サービスを提供し、共有リソースを使い始めたり、その規模を拡大したり、需要の変化に応じて使用率を調整したりできます。
ハードウェアをより効率的に使用できます。 サーバーとワークロードをより少ない、より強力な物理コンピューターに統合して、使用する電力と物理領域を減らします。
ビジネス継続性の向上。 ワークロードの計画的ダウンタイムと計画外のダウンタイムの両方の影響を最小限にします。
仮想デスクトップ インフラストラクチャ (VDI) の確立または拡大。 VDI によるデスクトップの集中管理戦略を使用して、ビジネスの機敏性とデータの安全性を高め、規制遵守を簡略化し、デスクトップ オペレーティング システムとアプリケーションを管理します。 Hyper-V とリモート デスクトップ仮想化ホスト (RD 仮想化ホスト) を同じサーバー上に展開すると、個人用仮想デスクトップまたは仮想デスクトップ プールをユーザーが利用できるようになります。
開発とテストの効率を高めます。 物理システムのみを使用している場合は、必要なすべてのハードウェアを購入したり保守したりしなくても、さまざまなコンピューティング環境を再現できます。
Hyper-V とその他の仮想化製品
Windows および Windows サーバーの Hyper-V は、Microsoft Virtual PC、Microsoft Virtual Server、Windows Virtual PC など、古いハードウェア仮想化製品を置き換えます。 Hyper-V では、これらの古い製品では使用できないネットワーク、パフォーマンス、ストレージ、およびセキュリティ機能が提供されます。
Hyper-V と、同じプロセッサ機能を必要とするほとんどのサードパーティの仮想化アプリケーションには互換性がありません。 これは、ハードウェア仮想化拡張機能と呼ばれるプロセッサ機能が共有されないように設計されているためです。 詳細については、「仮想化アプリケーションが Hyper-V、Device Guard、Credential Guardと連携しない」を参照してください。
Hyper-V の機能
Hyper-V には、多くの機能が用意されています。 ここでは、それらの機能が提供または支援する内容別にグループ化して概説します。
コンピューティング環境 -Hyper-V 仮想マシンには、メモリ、プロセッサ、記憶域、ネットワークなど、物理コンピューターと同じ基本部分が含まれています。 これらのすべての部分には、さまざまなニーズを満たすためにさまざまな方法を構成できる機能とオプションがあります。 記憶域とネットワークはさまざまな方法で構成できるため、それぞれを独自のカテゴリと見なすことができます。
ディザスター リカバリーとバックアップ - ディザスター リカバリー用に、Hyper-V レプリカは、別の物理的な場所に格納することを目的とした仮想マシンのコピーを作成します。これにより仮想マシンをそのコピーから復元できます。 バックアップについては、Hyper-V は 2 種類のものを提供しています。 1 つは保存された状態を使用するものです。もう 1 つは、ボリューム シャドウ コピーサービス (VSS) を使用して、VSS をサポートするプログラムのアプリケーション整合性バックアップを作成します。
最適化 - サポートされる各ゲスト オペレーティング システムには、統合サービスと呼ばれる、カスタマイズされたサービスとドライバーのセットがあり、Hyper-V 仮想マシンでのオペレーティング システムの使用がさらに簡単になります。
移植性 - ライブ マイグレーション、記憶域の移行、インポート/エクスポートなどの機能により、仮想マシンでの移動またはディストリビューションがさらに簡単になります。
リモート接続-Hyper-V には、Windows と Linux の両方で使用する、リモート接続ツールである仮想マシン接続が含まれています。 リモート デスクトップとは異なり、このツールはコンソールへのアクセスを提供します。そのため、オペレーティング システムが起動していない場合でも、ゲストで起きていることを確認できます。
セキュリティ - セキュア ブートとシールドされた仮想マシンは、仮想マシンとそのデータをマルウェアやその他の承認されていないアクセスから保護するのに役立ちます。
Hyper-V を入手する方法
Hyper-V は、Windows Server と Windows で使用できます。
Hyper-V は、x64 バージョンの Windows Server で使用できるサーバー ロールです。 サーバーの手順については、「Windows サーバーに Hyper-V の役割をインストールする」を参照してください。
Windows では、Hyper-V 一部の 64 ビット バージョンの Windows で機能として利用できます。 また、ダウンロード可能なスタンドアロン サーバー製品である Microsoft Hyper-V Server としても入手できます。
サポートされるオペレーティング システム
多くのオペレーティング システムは、仮想マシン上で実行されます。 一般に、x86 アーキテクチャを使用するオペレーティング システムは、Hyper-V 仮想マシン上で実行されます。 ただし、実行できるすべてのオペレーティング システムが Microsoft によってテストおよびサポートされているわけではありません。 Microsoft がサポートするものの一覧については、次を参照してください。
Hyper-V の動作
Hyper-V は、ハイパーバイザー ベースの仮想化テクノロジです。 Hyper-V では、特定の機能を搭載した物理プロセッサを必要とする Windows ハイパーバイザーを使用します。 ハードウェアの詳細については、「Windows Server 上での Hyper-V のシステム要件」を参照してください。
ほとんどの場合、ハイパーバイザーはハードウェアと仮想マシンの間の相互作用を管理します。 このハイパーバイザーによって制御されたハードウェアへのアクセスにより、仮想マシンには実行するための分離された環境が提供されます。 一部の構成では、仮想マシンまたは仮想マシンで実行されているオペレーティング システムが、グラフィックス、ネットワーク、または記憶域のハードウェアに直接アクセスできます。
Hyper-V の構成要素
Hyper-V には、仮想マシンを作成して実行するために連携する必要なパーツがあります。 これらのパーツは、仮想化プラットフォームと呼ばれます。 これらは、Hyper-V の役割をインストールするときにセットでインストールされます。 必要な部分には、Windows ハイパーバイザー、Hyper-V 仮想マシン管理サービス、仮想化 WMI プロバイダー、仮想マシン バス (VMbus)、仮想化サービス プロバイダー (VSP)、仮想インフラストラクチャ ドライバー (VID) が含まれます。
Hyper-V には、管理と接続のためのツールも用意されています。 これらは、Hyper-V の役割がインストールされているのと同じコンピューターにも、Hyper-V の役割がインストールされていないコンピューターにもインストールできます。 これらのツールは次のとおりです。
- Hyper-V マネージャーは
- Windows PowerShell 用 Hyper-V モジュール
- 仮想マシン接続 (VMConnect とも呼ばれます)
- Windows PowerShell ダイレクト
関連テクノロジ
次に、Hyper-V でよく使用される Microsoft のいくつかのテクノロジを示します。
さまざまな記憶域テクノロジ: クラスター共有ボリューム、SMB 3.0、記憶域スペース ダイレクト
Windows コンテナーは、仮想化にさらに別のアプローチを備えます。 MSDN のWindows コンテナー ライブラリを参照してください。
システム要件
Hyper-V には次のものが必要です。
第 2 レベルのアドレス変換 (SLAT) 機能を持つプロセッサ。
Windows 10 (Pro または Enterprise) または Windows 11 (Pro または Enterprise)。
[設定]>[更新とセキュリティ]>[ライセンス認証] を開いて、Windows Proにアップグレードします。 ここでは、ストアにアクセスしてアップグレードを購入できます。
ほとんどのコンピューターは Hyper-V を実行しますが、各仮想マシンは個別のオペレーティング システムを実行します。 一般に、4 GB の RAM を搭載したコンピューターで 1 つ以上の仮想マシンを実行できますが、より多くの仮想マシンに必要なリソースや、ゲーム、ビデオ編集、エンジニアリング設計ソフトウェアなどのリソースの多いソフトウェアをインストールして実行する必要があります。
Hyper-V のシステム要件の詳細と、Hyper-V がコンピューターで実行されていることを確認する方法については、「Hyper-V 要件リファレンスを参照してください。
仮想マシンで実行できるオペレーティング システム
Windows 上の Hyper-V は、Linux、FreeBSD、Windows のさまざまなリリースを含む、仮想マシン内のさまざまなオペレーティング システムをサポートしています。
注意として、VM で使用するオペレーティング システムに対して有効なライセンスが必要です。
Hyper-V on Windows でゲストとしてサポートされるオペレーティング システムの詳細については、「
Windows 上の Hyper-V と Windows Server の Hyper-V の違い
Windows 上の Hyper-V では、Windows Server で実行されている Hyper-V とは動作が異なる機能がいくつかあります。
Hyper-V 機能は、Windows Server でのみ使用できます。
- あるホストから別のホストへの仮想マシンのライブ マイグレーション
- Hyper-V レプリカ
- 仮想ファイバー チャネル
- SR-IOV ネットワーク
- 共有 .VHDX
Hyper-V 機能は Windows でのみ使用できます。
- 簡易作成と VM ギャラリー
- 既定のネットワーク (NAT スイッチ)
メモリ管理モデルは、Windows 上の Hyper-V では異なります。 サーバーでは、Hyper-V メモリは、仮想マシンのみがサーバー上で実行されていることを前提として管理されます。 Windows 上の Hyper-V では、ほとんどのクライアント マシンが仮想マシンを実行するだけでなく、ホスト上でソフトウェアを実行することを想定してメモリが管理されます。
制限
特定のハードウェアに依存するプログラムは、仮想マシンではうまく機能しません。 たとえば、GPU での処理を必要とするゲームやアプリケーションはうまく動作しない可能性があります。 また、ライブ 音楽ミキシング アプリケーションや高精度時間など、10 ミリ秒未満のタイマーに依存するアプリケーションでは、仮想マシンで実行されている問題が発生する可能性があります。
さらに、Hyper-V 有効にしている場合は、待ち時間の影響を受けやすい高精度のアプリケーションでも、ホストで実行されている問題が発生する可能性があります。 これは、仮想化が有効になっている場合、ゲスト オペレーティング システムと同様に、ホスト OS も Hyper-V 仮想化レイヤーの上で実行されるためです。 ただし、ゲストとは異なり、ホスト OS は、すべてのハードウェアに直接アクセスできる点で特別です。つまり、特別なハードウェア要件を持つアプリケーションは、ホスト OS で問題なく実行できます。