Linuxサーバーとは

現在、Linuxサーバー・オペレーティング・システムは、ベア・メタル・サーバー、仮想マシン（VM）、コンテナ、プライベートとパブリック・クラウドのエコシステムを含む、多くの大規模で複雑なデータ・センターとワークロード環境を支えています。

Linuxサーバーは物理デバイス上で動作することも、仮想的に導入することもでき、優れた拡張性、柔軟性、パフォーマンスで知られています。Linuxサーバーは、ノートPC、ルーター、スマートフォンなど、さまざまな一般的なデバイス上で実行できます。世界のトップ企業の多くは、ネットワーク、データ共有、データベース管理などのさまざまな機能のためにLinuxサーバーを導入しています。

Linuxは、Microsoft WindowsやmacOSなどの独自仕様システムに代わる無料の代替手段として1991年に開発された、Unixをベースにしたオープンソースのオペレーティング・システム（OS）です。今日、Linuxは世界で最も人気のあるオペレーティング・システムの1つになりました。

携帯電話市場だけでも、LinuxのモバイルOSであるAndroidが世界市場シェアの71%を占めています。Linuxオペレーティング・システムは、コンピュータ・システムのハードウェア層とソフトウェア層をユーザーが制御できるようにする無料のオープンソース・コンピュータ・プログラムであるLinuxカーネルに大きく依存しています。

LinuxカーネルはLinuxオペレーティング・システムの中核を形成し、コンポーネント間のブリッジとして機能し、ユーザーがコンポーネントを制御できるようにします。カーネルは、OSの機能の大半を提供しており、コンピューター・システムの「心臓部」と呼ばれます。Linuxカーネルの場合、システム・ライブラリー、ユーザー空間ユーティリティー、アプリケーションなどのさまざまなコンポーネントがOSと通信し、その後そのユーザーと通信できるようにするコンピューター・コードで構成されます。

Linuxディストリビューションは、開発者のグローバル・コミュニティによって9～10週間ごとにリリースされるLinuxコードのバージョンです。Linuxを成功に導いた側面の1つは、コードが更新されるたびに新しい機能や互換性が追加され、継続的に保守および改善されている点です。新しいLinuxディストリビューション（いわゆる「ディストロ」）はそれぞれ「安定したカーネル」と呼ばれ、kernel.orgとGitHubで管理されているLinuxディストリビューションのリポジトリに追加されます。一部では、特定のLinuxバージョンの習熟度を証明できる認定資格をユーザーに提供しています。

Linuxディストリビューションはどのユーザーにもオープンかつ無料であり、最も人気のあるものには、Fedora、Ubuntu、Linux mintなど、独自の名前が付いています。特定のLinuxディストリビューションを実行するサーバーは、通常、そのディストリビューションによって知られています。たとえば、Ubuntuを実行するサーバーの場合、それはUbuntuサーバーと呼ばれます。

Linuxサーバーは、大規模で複雑なシステムを小さな自己完結型のユニットに分解するソフトウェア開発のアプローチである、モジュール設計に基づいて構築されています。モジュラー設計は、グローバルコミュニティーのLinux開発者から提供されるLinuxのバージョンにおける継続性を確保することから、Linuxの主要な機能の1つです。各LinuxディストロはLinuxカーネルに基づいていますが、カーネルのバージョンとモジュールは異なる場合があります。

• バージョン：ユーザーは、それぞれのLinux OSを特定のニーズに合わせてカスタマイズすることができ、最も柔軟性の高いオペレーティング・システムの1つとなっている。たとえば、ユーザーが人工知能（AI）を扱う必要がある場合、最新のテクノロジーに対応するアップデートが施された最新バージョンのLinux OSを実行できる。しかし、より高い信頼性と安定性を必要とし、新しいテクノロジーとの互換性を犠牲にしても構わないという場合は、古いバージョンを実行することもできる。最も人気のあるLinuxバージョンには、Ubuntu、Debian、CentOS、IBM Red Hat Enterprise Linux（RHEL）などがある。

• モジュール：カーネル・モジュールとも呼ばれるモジュールは、カーネルに搭載または外すことで、再起動することなく特定のデバイスやシステムとの互換性を拡張できるソフトウェア・アプリケーション。カーネル・モジュールがインストールされると、OSはデバイスを認識し、多くの場合、ドライバと呼ばれるコンポーネントを通じてその使用をサポートする。たとえば、ファイル・システムのドライバは、さまざまなファイル・システムと対話する際に、カーネルに固有の機能を与えるコードに依存する。

Linux OSを実行するすべてのデバイスは、これら3つの簡単な手順に依存しています。

1. ブート・プロセスの開始：ブート・プロセスが開始されると、コンピューターがOSとさまざまなデバイス間のデータ・フローを管理するために使用するファームウェアであるBIOS（Basic Input/Output System）が、ブートローダーと呼ばれるプログラムを読み込む。ブートローダーは、ハードディスク上のLinuxカーネル・イメージを探し出し、それをメモリに入れることで、システムの制御を可能にする。
2. 入出力の管理：Linux OSは、「標準インプット」、「アウトプット」、「エラー」などの基本コマンドを送受信する「ストリーム」チャネルを通じて入出力を管理する。Linuxカーネルはストリームに依存し、すべてのアプリケーションとキーボード、マウス、カメラ、プリンターなどの外部コンポーネントとの間のデータ交換を制御する。これは、すべてのコマンドをドライバーを通じて送信することによって実行される。
3. Linuxコマンドライン・インターフェース（CLI）の使用：CLIは、ユーザーがキーボードからオペレーティング・システムを制御するためのテキストベースの方法です。Linux CLIを使用すると、ユーザーはシステムのリソースにアクセスして制御する簡単なコマンドを入力できます。たとえば、「ディレクトリの変更」を表す「cd」を入力すると、ユーザーはドキュメントやアプリケーションなどを含むディレクトリなど、システム上のさまざまなディレクトリにアクセスできるようになります。

データ・センターの運用コストの削減から、アプリケーションのダウンタイムの削減、最新のモバイル・テクノロジーとの組み合わせまで、Linuxサーバーの最も広く認識されているメリットをいくつか紹介します。

Linux OSとLinuxサーバーは、世界中のサーバーにインストールされ最も広く使用されているオペレーティング・システムの1つとして、多くの企業事例を持っています。ここでは、最も人気のあるものをいくつか紹介します。

Linux OSはクラウド・コンピューティング環境の基盤と考えられており、LinuxサーバーはAWS、Google Cloud プラットフォーム、Microsoft Azureなど、多くのパブリック・クラウドとプライベート・クラウドを支えています。VMやストレージなどのクラウド・インフラストラクチャーは、Linuxサーバーの拡張性とコスト効率に加え、他のテクノロジーとの互換性に依存します。

Linux OSは世界中のどのOSよりも多くのWebサーバーをサポートしており、最近の調査によると、世界中の上位100万のWebサーバーのうち96%がLinux OSに依存しています。Linuxサーバーは、ApacheやNginxなどの多くの一般的なSaaS（Software-as-a-Service）Webサーバー・ソリューションをサポートしており、ブログ、電子商取引、ビデオ・ストリーミングなど、さまざまなサイトをサポートできます。

多くの大規模組織では、コラボレーション・ソリューション、メッセージング・プラットフォーム、生産性ツールなど、最も重要なビジネス・アプリケーションをLinuxアプリケーション・サーバー上でホストしています。たとえば、エンタープライズ・リソース・プランニング・システム（ERP）は、多くの場合Linuxサーバー上でホストされ、財務、人事、製造、配送などのコア・ビジネス・プロセスの統合と自動化に役立ちます。SalesForceやHubspotなどの顧客関係管理（CRM）ソフトウェアは、顧客が顧客データを分析し、より有効に活用できるようにするためにLinuxサーバーを活用しています。

多くの企業は、大規模で複雑なデータベースを管理するためにLinuxサーバーを利用しています。Linuxは、MySQLやMongoDBなどの多くの一般的なSaaSデータベース・ソリューションと互換性があり、その安定性と高いパフォーマンスにより、データベース管理に最適な選択肢となっています。

DevOpsチームは、優れたアップタイム性能、セキュリティ、柔軟性を実現するためにLinuxサーバーに依存しています。Linuxサーバーは、JenkinsやAnsibleなどの多くの一般的なDevOpsツールをホストでき、自動化、テスト、デプロイを通じてソフトウェア・パイプラインを改善する際に役立ちます。Statista社による最近の調査では、世界中の開発者の47%がサーバー上でLinux OSを利用していることがわかりました。

仮想化とは、プロセッサやメモリなどのコンピュータコンポーネントを、誰でも仮想的に使用できるVMに分割するプロセスです。Linuxは、カーネルベースの仮想マシン（KVM）と呼ばれる独自のハイパーバイザー（単一のサーバー上で複数のVMを実行できるようにするソフトウェア）を使用して仮想化をサポートします。KVMによって、ユーザーはメモリやその他の演算リソースを共有するなど、特定のワークロードや目的に合わせて調整されたバージョンのLinuxを実行できます。VMware、VirtualBox、KVM/QEMUなど、Linux仮想化を提供する一般的な組織は数多くあります。

Linuxサーバーは、Hadoop、Apache Spark、Apache Kafkaなど、多くのビッグ・データ分析ソリューションの基盤となっています。Linuxサーバーはその安定性と性能によって、大規模なデータ処理要件を満たす際の優れた選択肢となります。また、その堅牢なセキュリティ機能により、最も機密性の高い種類のデータも処理できます。

Linuxサーバーは軽量であるため、スマートデバイスやスケーラブルなオートメーションなど、多くのIoT（モノのインターネット）アプリケーションに適したソリューションとなります。多くの独自開発のオペレーティング・システムとは異なり、Linuxは高度なカスタマイズが可能であり、スマート車両、大気質監視システム、バイオメディカル・デバイスなど、複雑なIoT（モノのインターネット）システムの固有の構成に合わせて調整できます。