基盤技術
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
シラバス案 Ver.0.1 の小分類 4-15-2「基盤技術」（大分類 4：デジタル技術／中分類 15：クラウド）。
2026-09-26 にシラバス本文と突合済み。
0. 何を押さえるか
クラウドを裏で支えている 2 つの技術です。向きが逆なので対で覚えます。
| 何をするか | |
|---|---|
| 仮想化 | 1 台の物理的なコンピュータを、複数台あるように見せる |
| クラスタ | 複数台のコンピュータを、1 台のように連携させる |
仮想化は 1 → 多、クラスタは 多 → 1。
仮想化には 3 つの方式があり、何の上で動かすかで分かれます。
| 方式 | 何の上で動くか | 重さ |
|---|---|---|
| ホスト型 | 普段使いの OS（ホスト OS）の上 | 重い |
| ハイパーバイザー型 | ハードウェアの上に直接 | 中 |
| コンテナ型 | OS を共有し、アプリの実行環境だけを分ける | 軽い |
1. 仮想化
根拠: シラバス 4-15-2
仮想化とは？ 何がうれしいか？
1 台の物理的なコンピュータの上で、複数の仮想的なコンピュータ（仮想マシン）を動かす技術
- 何台分ものサーバを1 台に集約でき、機器・電力・設置場所が減る
- 仮想マシンはすぐに作ったり消したりできる
- 仮想マシンを別の物理サーバへ移せる（稼働させたまま移すことをライブマイグレーションという）
クラウドが「必要な分だけすぐ貸せる」のは、この技術があるから。
仮想化の 3 つの方式（ホスト型・ハイパーバイザー型・コンテナ型）の違いは？
| 方式 | どう動くか |
|---|---|
| ホスト型 | ホスト OS の上に仮想化ソフトを載せ、その上でゲスト OS を動かす |
| ハイパーバイザー型 | ハードウェアの上に直接仮想化基盤（ハイパーバイザー）を置き、その上で OS を動かす |
| コンテナ型 | ホスト OS を共有し、アプリの実行環境（コンテナ）だけを分離する |
下へ行くほど軽い。
ホスト型とハイパーバイザー型の違いは？ どちらが速いか？
| 仮想化ソフトの下にあるもの | 特徴 | |
|---|---|---|
| ホスト型 | ホスト OS | 手持ちの PC に入れて手軽に始められる。ホスト OS を経由するぶん遅い |
| ハイパーバイザー型 | ハードウェア | ホスト OS を挟まないので速い。サーバの仮想化で主流 |
ホスト OS を経由するかどうかが速さの差になる。
コンテナ型の仮想化は、なぜ軽いか？
仮想マシンごとに OS を丸ごと持たず、ホスト OS を共有するから
| 仮想マシンごとに持つもの | |
|---|---|
| ホスト型・ハイパーバイザー型 | OS ＋ アプリ |
| コンテナ型 | アプリとその実行に必要なものだけ |
そのため起動が速く、資源の消費が少なく、1 台に多数を載せられる。
代わりに、ホスト OS と違う種類の OS は動かせない。
次の説明は、ホスト型・ハイパーバイザー型・コンテナ型のどれか？
「OS を起動し直さずに数秒でアプリの実行環境を用意でき、同じ環境を別のサーバでもそのまま再現できる」
「OS を起動し直さずに数秒でアプリの実行環境を用意でき、同じ環境を別のサーバでもそのまま再現できる」
コンテナ型
OS ごと起動しないので数秒で立ち上がる。
アプリと必要なライブラリをひとまとめにして持ち運べるので、
開発環境と本番環境の差をなくせるのも利点。
2. クラスタ
根拠: シラバス 4-15-2
クラスタとは？
複数のコンピュータを連携させ、利用者からは 1 台のシステムのように見せる構成
仮想化（1 台を複数に見せる）とは向きが逆。
クラスタの 2 つの目的は？
| 目的 | 何をするか |
|---|---|
| 負荷分散 | 処理を複数台に振り分けて、全体の処理能力を上げる |
| 可用性の向上 | 1 台が故障しても、別の 1 台が処理を引き継いで止まらない（フェールオーバー） |
速くするためのクラスタと、止めないためのクラスタがある。
クラスタとレプリケーションの違いは？
| 何をするか | |
|---|---|
| クラスタ | コンピュータを束ねて 1 台のように連携させる |
| レプリケーション | データの複製を別の場所に作り、同期し続ける |
機器を束ねるのがクラスタ、データを写すのがレプリケーション。
クラスタで処理を引き継ぐには、各機が同じデータを見られる必要があり、
そのためにレプリケーションや共有ストレージが使われる。