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【問題1】
Windows Server 2008のサーバー仮想化機能について，正しく説明したものはどれでしょうか。

 【選択肢】 正解
A） 仮想化機能は，サービスとして構成されるため，仮想化基盤となる物理サーバーが安定して動作する  
B） 仮想化機能は，プラグ＆プレイ・ドライバとして構成されるため，仮想化機能の有効化/無効化が簡単にできる  
C） 仮想化機能は，物理サーバーと仮想サーバーの中間層に位置する特殊なドライバとして構成されるため，仮想化のオーバーヘッドを最小限に抑えられる ○
D） 仮想化機能は，Windows Server 2008の一部として構成されるため，すべてのWindows Server 2008に仮想化機能が搭載される  

　Windows Server 2008の仮想化機能（Hyper-V）は，物理サーバーと仮想サーバーの中間層に相当する「ハイパーバイザー」が担当する。ハイパーバイザーは，仮想化を支援する特殊なモードで動作するドライバであり，仮想サーバーに対してメモリーやCPUの割り当てなどを行う。したがって選択肢Cが正解である（図1-1）。

図1-1●Hyper-Vの構造
図1-1●Hyper-Vの構造

　Hyper-Vでは，すべてのOSが仮想化されるが，最初にインストールするOSを「親パーティション」と呼び，他の仮想マシン(子パーティション)の管理など，特別な役割を持つ。

　Hyper-Vをインストールすると，既存のWindowsにハイパーバイザー層が追加される。この構成変更はWindowsの基本部分にかかわるため，Hyper-Vの役割を追加した後は再起動が必要である。しかも，後述するように，ハイパーバイザーは一般的なドライバと異なる動作をするため，選択肢Bは不正解である。

　ハイパーバイザーの動作について説明しよう。ハイパーバーザーは，プロセッサの備える特殊なモードで動作する。一般に仮想記憶をサポートするCPUは，2つあるいは4つの動作モードを持つ。Intelのプロセッサであれば0～3の，計4つのモードを持つ（ただしWindowsやUNIXなど多くのOSは，0と3の2つのモードしか使わない）。モードには上位下位の関係があり，上位のモードから下位のモードへのアクセスは許可されるが，下位のモードから上位のモードへのアクセスは制限される。この動作はリングに見立てられる（図1-2）。

図1-2●CPUの動作モード（リング）
図1-2●CPUの動作モード（リング）

　ハイパーバイザーは，通常のリングとは別に設定された動作モードで動作する。この動作モードは，最上位の「リング・ゼロ」よりも高いレベルという意味で「リング・マイナス1」と呼ばれることがある。ただし，ハイパーバイザーの動作モードは，リング構造とは別の仕組みであり，正確には「仮想化支援モード」と呼ぶのが正しい。仮想化支援モードのことをIntelは「VMX root」，Advanced Micro Devices（AMD）は「SVM host」と呼んでいる。

　ハイパーバイザー形式の仮想化は，動作効率が良いので，今後の主流になると考えられる。ただし，十分な速度を得るには，VMX rootやSVM hostのようなハードウエア仮想化支援機能が必須である。Hyper-Vを使うには，仮想化支援モードが搭載されたx64アーキテクチャが必須なので，利用可能なハードウエアが限定される。注意してほしい。

　選択肢Aは，Virtual Serverの動作モードを説明したものだ。Virtual Serverは，サービスとして構成されるため，ハードウエア機能に依存しない。しかし，物理コンピュータ（ホスト）上での一般的なサービスとして動作するため，動作効率が悪い。

　例えば，メモリー割り当てを考えてみよう。仮想サーバー上の仮想メモリーは，仮想サーバー上の物理メモリーにマッピングされる。ところが，仮想サーバーの物理メモリーは，実はVirtual Server上の仮想メモリーである。そのため，Virtual Server（物理マシン）の仮想メモリーから，物理マシンの物理メモリーへ再変換する必要がある（図1-3）。CPUのハードウエア仮想化機能を使えば，この手間は大幅に削減されるが，それでも変換のためのオーバーヘッドはゼロではない。そのため，高性能なシステムを実現するのは困難である。

図1-3●メモリー変換に要するオーバーヘッドの概要
図1-3●メモリー変換に要するオーバーヘッドの概要

　Hyper-Vは，Windows Server 2008完成後180日以内に提供される予定である。RC0版では，英語版Windows Server 2008に含まれる拡張機能をインストールすることで初めて有効になる。Hyper-VなしのWindows Server 2008も存在するため選択肢Cは不正解である。