VMスプロールとは

仮想マシンは容易に作成・導入できるため、時間の経過や使用停止によって用途を失ったVMが増殖しやすいという課題があります。こうしたVMスプロールは、しばしば労力とリソースの無駄につながります。

仮想マシンは、物理コンピューターをデジタル化したような環境として動作します。基本的な点では、物理コンピューターと同様にOSや各種プログラムを実行し、データ・ストレージを維持し、コンピューター・ネットワークに接続するといった機能を果たせます。こうした処理は、物理サーバーのような “実” のリソースではなく、仮想化されたコンポーネントに依存して実現されます。

VMサービスは、ユーザーがVMの作成や運用管理にどれだけ関与したいかによって、「マネージド」か「セルフサービス」に分類されます。VMは模倣精度が非常に高く、リアルタイムアプリケーションと同じ時間精度で同期して動作させることさえ可能です。

仮想マシンは、1960年代後半から1970年代初頭にかけての、計算機分野が最も活発だった時期に初めて登場しました。VMは、主にInternational Business Machines（IBM）が進めていた仮想化の実験研究から発展したものです。

仮想化テクノロジーにより、仮想ソフトウェアはサーバー、ストレージ、ネットワークなどの物理ハードウェアの機能をうまく模倣することができます。こうした仮想的なリソース表現は1台の物理マシン上で稼働させることができ、単一のコンピューターシステムから得られる利便性を大きく高めます。

この時期にIBM®が掲げていた主な目的は、自社の歴史的なメインフレームコンピューターの性能を向上させる方法を見出すことでした。その一環として、タイムシェアリング方式の開発が進められていました。IBMは1967年に研究システム「CP-40」を公開し、仮想化が実用化できることを初めて示しました。CP-40には、使いやすいコマンド、ファイルシステムコマンド、レコードを均一サイズのブロックにマッピングする機能、さらにファイルに書き込むだけでファイルを作成できる機能などが備わっていました。

その後5年間にわたり改良が重ねられ、1972年には転換点となる、現在「世界初の仮想マシン」とみなされているシステムが発表されました。VM/370はIBM System/370メインフレームの幕開けを告げる存在であり、初めて仮想メモリをサポートしたモデルでもありました。こうして、仮想環境内でコンピューターとしての完全な機能を提供できる仮想マシンの時代が始まったのです。

VMは大きな設備投資を必要としないため、導入コストを大幅に抑えられることがよくあります。高価な物理サーバーや周辺機器を購入する必要がなくなるケースが多く、その分VMの運用コストを低く抑えられます。さらに、VMは従来型・レガシー型・モノリシック型といったワークロードであれば十分に管理できます。

VMはその活動を調整するために、ハイパーバイザーと密接に連携して動作します。VMは物理コンピュータの機能を複製したファイルである一方、ハイパーバイザーはそれらの機能を実行・管理するソフトウェアです。ハイパーバイザーにより、異なる仮想マシン上で異なるOSを同時に稼働させることが可能になります。さらに、VMはデータセンターとも効果的に連携し、物理ハードウェアを利用する仮想化サーバーを通じてクラウドベースのサービスを提供するのを支援します。

仮想マシンのスプロールは、多くの不運な事態と同様、最初は善意から始まるものの、やがて問題化します。企業のIT部門は、通常は期限があり緊急性を伴う、非常に特定の用途向けの仮想マシンを開発する任務を負います。そのVMは構築され、運用が開始されます。最初は順調です。

しかし時間が経つにつれ、そのVMを作成する必要があったビジネス上の状況は依然として存在していても、かつての緊急性は確実に薄れていきます。使用されなくなった理由が何であれ、使われないVMが放置され始めた瞬間から、それはほとんど役に立たない遺物となり（家庭の一度きりのプロジェクト用に購入された工具のように）、やがてこうしたVMは急速に単なる雑多な存在になってしまいます。

VMスプロールが発生するその他の理由として、次のようなものがあります。

• シンプルな作成プロセス： 開発者はVMを迅速かつ容易に作成でき、プロビジョニングのプロセスも自動化によって簡略化できます。これにより、ビジネス上の問題に対する最初の解決策として新しいVMを作成するパターンが生まれることがあります。

• 不要な増殖： VMの作成が容易なため、短期的に必要以上のVMを作ってしまう傾向があります。また、ビジネス環境が変化すると、それに対応してさらに多くの仮想マシンを作成することを選ぶ場合があります。

• 将来使用のためのVM保存： 使用されていないVMでも、意図的にある程度の作業が行われたことがあるため、将来のプロジェクトで再び使用された場合でも、一定の価値を維持します。そのため、多くの企業ではVMリソースの在庫整理に時間がかかっています。

• 期待される性能の低下： VMは時として遅延が増大することがあります。単にVMの性能を調整するだけで解決する場合もありますが、VM性能に影響を与える要因が多いため、トラブルシューティングは困難になることがあります。

• 管理外のVM： VMスプロールのもう一つの重要な原因は、組織が自社のVMリソースを把握できなくなることです。過去に使用したVMを忘れてしまい、不要な再作成につながる場合もあります。VMスプロールが深刻になると、同じVMを無駄に作り直すことさえ起こり得ます。

VMスプロールについて、「それほど大事な問題なのか？」と疑問に思う人もいるでしょう。確かに、使われていないVMがあるかもしれませんが、それだけで警鐘を鳴らす理由になるのでしょうか。結論として、VMスプロールが懸念される十分な理由があります。

• 非効率性： 効率的で適切に管理されたコンピューティング環境を維持したい組織は、自社のストレージを定期的にチェックし、役目を終えたVMを整理する必要があります。

• セキュリティの脆弱性： 理想的な環境では、VMを作成して放置してもセキュリティリスクをあまり心配する必要はありません。しかし、近年の事例が示す通り、機密データはどこでも攻撃され得るものであり、どのサービスプロバイダーもサイバー攻撃から完全に免れることはできません。

• 無駄： リソース使用とリソース配分という二つの重要な柱は、VMスプロールによって損なわれます。VMスプロールで侵食されたシステムでは、ますます多くのリソースを配分・消費する必要が生じ、その投資に対するリターンは減少していきます。

組織が保有するVMの数を管理可能なレベルに抑えるためには、簡単な管理手法が役立ちます。

優れた組織は、VMの作成や運用を監視・管理しています。効果的なVMガバナンス・ポリシーは、最大作成可能VM数を規制するキャパシティー・プランニング、VMの性能最適化、VMライフサイクル管理といった課題に対応します。

VMを削除対象として特定したら、廃止プロセスが開始されます。対象のVMは運用から外され、そのVM内に含まれるデータが保護されます。最後に、VMのハードウェアとソフトウェアが完全に除去されます。

組織は、恒久的に保存すべきVMを保護するために、データ保護の対策を講じる必要があります。これには、ディスク領域の使用率を特定する監視ツールや、適切なアクセス制御を保護するためのセキュリティー保護対策が含まれます。

最も慎重に構築されたコンピューター・オペレーションであっても、現代の高度情報化社会には緊急事態が発生する可能性があります。そのため、最悪の事態に備えてVM向けの効果的な災害復旧計画を策定しておく必要があります。

ガバナンスポリシーが整備されたら、組織は関連する全てのスタッフが合意されたITインフラストラクチャーおよびバックアップ計画について十分な教育を受けていることを確認する必要があります。ガバナンスポリシーは、全てのITチームと管理者に明確に伝えられるべきです。

VMスプロールに対抗するもう一つの方法は、VMの利用を管理し、スプロールの影響を軽減するために設計された仮想化ツールやテクノロジーを直接活用することです。このような管理ツールには、次のようなものがあります。

• VMware社（現在はコンピューター製造大手Dell Technologiesの子会社）は、VMの利用を管理し、VMスプロールの影響を軽減する製品を提供しています。その代表的な仮想化ツールであるVMware vSphereは、VM運用に関する全ての主要な管理ポイントに対応しています。

• もう一つの主要なプレイヤーはMicrosoft社です。同社のWindows向けのHyper-V製品は、ユーザーが物理ホスト上でVMを構築・運用できるようにすることで、仮想と実際の環境を組み合わせています。

• VirtualBoxはWindows、Mac、Linuxで動作する無料製品で、登録ユーザー数は10万人を誇ります。

• Linuxプラットフォーム（RedHat開発）もVMの利用をサポートしています。VMを利用することで仮想環境を構築でき、Linuxディストリビューションを物理コンピュータにインストールすることなく試用可能です。また、VMを使用すると、異なるOS上のCPUでLinuxを動作させることもできます。