ITパスポート 令和4年度 問99:ソフトウェア・仮想化に関する問題
1台の物理的なコンピュータ上で、複数の仮想サーバを同時に動作させることによって得られる効果に関する記述a〜cのうち、適切なものだけを全て挙げたものはどれか。 a 仮想サーバ上で、それぞれ異なるバージョンのOSを動作させることができ、物理的なコンピュータのリソースを有効活用できる。 b 仮想サーバの数だけ、物理的なコンピュータを増やしたときと同じ処理能力を得られる。 c 物理的なコンピュータがもつHDDの容量と同じ容量のデータを、全ての仮想サーバで同時に記録できる。
- aa正答
- ba、c
- cb
- dc
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答えは a(記述aだけが正しい) です。
仮想サーバとは、1台のパソコンの中に“仮のパソコン”を何台も作る技術。マンションの一室を仕切りで分けて複数の部屋にするイメージです。
- a:仕切った部屋ごとに別のOS(ウィンドウズとリナックスなど)を動かせ、機械をムダなく使える → 正しい。
- b:部屋を増やしても、もとの建物の力(性能)以上にはならない。台数を増やしたのと同じパワーは出ません → 誤り。
- c:もとのディスク容量は1つを分け合うだけ。全部の仮想サーバが満タンずつ使えるわけではない → 誤り。
👉 覚え方:仮想化は「1台を分け合う」。増えても元の性能・容量の合計は変わらない。
なぜこれが正解か
正解は a(記述aのみ適切)。サーバ仮想化は1台の物理マシンのリソースを論理的に分割し、複数の仮想サーバを同時稼働させる技術。要点は「物理リソースを分け合う(共有する)」点にある。
各記述の判定
- a:正しい。仮想サーバごとに異なるOS・バージョンを載せられ、空いていた物理リソースを有効活用できる。これは仮想化の代表的メリット。
- b:誤り。仮想サーバを増やしても、元の物理マシンのCPU・メモリを分け合うだけ。物理マシンを台数分増設したのと同じ処理能力は得られない。
- c:誤り。HDD容量も共有資源。各仮想サーバが物理容量と同じ量を“同時に”確保することはできない(合計が物理容量の上限)。
覚え方・ひっかけ注意
キーワードは「1台を分割=合計は増えない」。b・cはいずれも「分け合うはずのリソースが増殖する」という錯覚を突く引っかけ。仮想化のメリットは“性能や容量の増加”ではなく“集約による有効活用・コスト削減・柔軟な運用”だと整理する。
理論的背景
サーバ仮想化の核心は「ハイパーバイザ(Virtual Machine Monitor:VMM)による物理リソースの抽象化と多重分割」だ。ハイパーバイザはCPU・メモリ・ストレージ・ネットワークインタフェースを仮想的に分割し、複数の仮想マシン(VM)へ独立して提供する。VMから見ると、あたかも専用の物理マシンが存在するように見える。この設計の本質は「共有と分離の両立」で、物理リソースを分け合いながら各VMはそれぞれの活動が他に影響しないよう論理的に隔離される。ハイパーバイザには物理ハードウェア上で直接動作するType1(ベアメタル型:VMware ESXi・Microsoft Hyper-V・KVM)と、既存ホストOSの上で動くType2(ホスト型:Oracle VirtualBox等)がある。Type1はオーバーヘッドが小さくサーバ用途に適し、Type2は開発・テスト環境向けの使いやすさが特長だ。
実務での使われ方
仮想化は現代のクラウドインフラ(AWS・Azure・Google Cloud)の基盤技術で、物理サーバを論理的に分割して複数の顧客(テナント)に貸し出すマルチテナントモデルを実現している。企業のオンプレミスでも「サーバ統合」(複数の物理サーバを1台に集約して消費電力・設置スペース・管理コストを削減)が仮想化の代表的な効果だ。近年は仮想マシンよりも軽量なコンテナ技術(Docker・Kubernetes)が台頭している。コンテナはOSカーネルを共有するためVMより起動が速くリソース消費が少ないが、その分OS間の隔離はVMに比べて弱い。VMとコンテナの使い分けは「強い隔離・異種OS混載が必要→VM」「高密度展開・高速デプロイが必要→コンテナ」という基準が実務の目安だ。
試験での位置づけ
ITパスポートのソフトウェア・システム分野で仮想化は必出テーマで、「仮想化のメリットの正確な理解」と「物理リソースが増えるという誤解の排除」が問われる典型パターンとなっている。本問のb・cのような「リソースが増殖する」という誤った認識を排除できるかが得点のポイントだ。近年の出題傾向では仮想化→クラウドへの発展(IaaS・PaaS・SaaS)、そしてコンテナ・DevOps・マイクロサービスとの関連が問われるようになっており、仮想化の概念は現代のIT業界を理解する出発点として位置づけられる。基本情報技術者ではハイパーバイザの種類・VDI(仮想デスクトップインフラ)・ライブマイグレーション・スナップショット・シンプロビジョニングまで踏み込む。
選択肢の発展補足
選択肢b(物理マシン台数分と同じ処理能力が得られる):「1台の物理マシンを仮想化して5台のVMを動かすと、物理5台分の性能になる」という誤解だ。実際はCPU・メモリ・I/Oは分け合うものであり、さらにハイパーバイザのオーバーヘッド分だけ実効性能が下がる。ただしオーバーコミット(メモリ等を物理量以上に見かけ上割り当てる)による統計的多重化で、全VMがピーク負荷にならない条件下では見かけ上効率よく使えることはある。選択肢c(全VMが物理HDDと同量のデータを同時記録できる):「10GBのHDDがあれば、3台のVMがそれぞれ10GBずつ同時に記録できる」という誤解だ。実際はストレージも共有リソースで、3台のVMが使える合計は物理容量(10GB)が上限だ。シンプロビジョニング(各VMに論理的な大容量を見せかけ、実際の使用分だけ物理容量を確保する)という技術はあるが、これも物理容量を超えて実際にデータを書けるわけではない。
出典:IPA(情報処理推進機構)公式 ITパスポート試験 令和4年度 問99/ 公的機関配布資料につき出典明記の上引用。解説は合格ナビによる独自AI解説です。