サーバー仮想化は，ハードウエア環境をソフトウエアで擬似的に提供する技術である。仮想サーバー内で動くOSやプログラムからは，仮想サーバーは1つの物理サーバーのように見える（図1）。
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| 図1●サーバー仮想化の構成 |
一方，物理サーバーからは仮想サーバーをソフトウエアとして管理できる。物理サーバーから見ると，仮想サーバーの動作はプロセスやスレッドであり，仮想サーバーの構成は物理サーバー上のファイルとして表現される。こうした仕組みにより，サーバー仮想化を用いたシステムは，従来のハードウエアを用いたシステムに比べ，一般に以下のようなメリットがある。
サーバー環境構築の効率化
サーバー環境をソフトウエアとして取り扱えるので，CPUやメモリー増設などはソフトウエアの設定のみで実現できる。
サーバー環境の統一
仮想サーバーは仮想CPU，仮想メモリーなどの仮想デバイスで構成される。同一の仮想サーバーを複製する際は，仮想サーバーを表現するファイルをコピーすれば済む。
テストの効率化
仮想サーバーにテストで必要なプログラムをインストールした状態でファイルとして保存しておくことで，テスト用の仮想サーバーを他チームに展開することがファイルのコピーで行える。これにより，テストが効率化できる。
負荷テストの効率化
仮想サーバーへの物理リソースの割当量を変化させることにより，同一のシステム構成のままでリソースを容易に増減できる。
障害切り分けの効率化
システム障害や，新しいプログラムのテスト時，OSのパッチ適用時のテストなどで発生する障害を切り分けるため，障害が発生した状況の仮想サーバーをファイルとして保存しておき検証することが可能。
古いサーバーの統合
複数台の古い低スペックのサーバー上で動作しているアプリケーションを1台の高速な最新スペックの物理サーバーに統合できる。
休眠リソースの有効活用
ピーク時間帯の異なる複数の仮想サーバーを同一の物理サーバー上で動作させることで，ピーク時に多くの物理リソースを動的に配分して有効活用できる。
このように，多くのメリットがある半面，仮想サーバーには“仮想化ゆえの考慮点”がある。仮想化システムをうまく構築するには，この考慮点を押さえることが基本である。仮想化の「性能」「信頼性」「ライセンス」を順番に見ていこう。
仮想化による性能のオーバーヘッド
最初の考慮点は，仮想化による性能の問題である。仮想サーバーが物理リソースを利用する際，その管理や制御は「仮想マシン・モニター」と呼ぶ機能が行う。まず，この仮想マシン・モニターの負荷が性能のオーバーヘッドになり得る。
例えばCPUは，物理CPUリソースをあらかじめ定めた配分比に従い，仮想サーバーに時分割して割り当てている。仮想マシン・モニターは，割り当て前のCPU状態の復元と割り当て終了時のCPU状態を保存している。またメモリーの場合，仮想サーバー上のメモリー空間と物理サーバー上のメモリー空間の対応付けを管理しており，仮想サーバー上のメモリーにリード/ライトが発生するたびに，この対応付けに従い物理サーバー上のメモリー空間へのアクセスを可能にしている。
上記の仮想化のためのオーバーヘッド以外にも，仮想マシン・モニターの実装方法によって発生するオーバーヘッドも存在する。仮想マシン・モニターはそれ自身の動作にOSが必要なものと，そうでないものがある。このOSをホストOSと呼び，物理サーバー上にインストールしておく必要がある（図2左）。
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| 図2●仮想マシン・モニターのタイプ |
ホストOSとしては，通常WindowsやUNIXなどを使用する。したがって，物理サーバーのハードウエア構成や種類が異なってもホストOSが稼働すれば仮想サーバー製品がその上で動作することが保証される。ただし，実行時のホストOSのオーバーヘッドを考慮する必要がある。また，ホストOSのライセンス料が発生することにも留意しておきたい。ホストOSが必要な例としては，米Microsoftの「Virtual Server」，米VMwareの「VMware Server」などがある。
ホストOSが不要なタイプは，仮想サーバー制御用にカスタマイズされた非常に軽量な独自のOSを利用することで，オーバーヘッドを削減し高速に動作させることが可能である。ただし留意すべき点として，ハードウエアとの相性問題がある。先に挙げたホストOSが必要なタイプは一般的なOSを使用するので対応するハードウエアの数は多い。ホストOSが不要な例としては，米VMwareの「VMware ESX Server」，オープンソースの「Xen」などがある。
仮想化のオーバーヘッドを生み出しているものは，物理サーバーから見ればその上で動作しているプログラムの1つに過ぎない。そのため，オーバーヘッドの割合は，物理サーバーのスペックに左右される。例えば高速なCPU，大量のメモリー，複数のディスクを搭載したようなハイエンドの物理サーバーを利用する場合と，普及型の物理サーバーを利用する場合では，ハイエンドの方がオーバーヘッドの割合は小さくなる。
