ホストOS（ホストオペレーティングシステム）とは？仮想化環境における基盤OSの役割を解説

ホストOSとは、コンピュータにインストールされ、基盤となるハードウェアと直接やり取りを行うソフトウェアのことです。一般的には、仮想化サーバーにおいて使用されるオペレーティングシステムを指し、ゲストOSと区別するために用いられる用語です。

タイプ2ハイパーバイザーとホストOSの関係

ホストOSという言葉は、ハードウェアとやり取りしながらタイプ2ハイパーバイザーを実行するオペレーティングシステムを説明する際に、最もよく使われます。タイプ2ハイパーバイザーは「ホステッド型ハイパーバイザー」とも呼ばれ、ハードウェアと直接通信するのではなく、ホストOSの上層で動作する点が特徴です。

このタイプ2ハイパーバイザーは、複数の仮想マシン（VM）を作成することができ、それぞれのVMは個別のゲストOSを実行します。なお、ゲストOSは必ずしもホストOSと同じ種類である必要はありません。

具体例：MacでWindowsアプリを動かす

ここで、AppleのOS Xが動作するコンピュータを例に考えてみましょう。ユーザーがWindows専用のアプリケーションを使用したい場合、仮想化技術を活用し、OS Xが稼働するマシンにVMware Fusionなどのタイプ2ハイパーバイザーをインストールします。

次に、VMware Fusionを使ってVMを作成し、そのVM上にWindows 10をOSとしてインストールします。これにより、ユーザーはVM内でWindowsアプリケーションを実行できるようになります。この構成では、コンピュータに元々インストールされていたOS XがホストOSとなり、VM上で動作するWindows 10がゲストOSとして扱われます。

ホストOSを使わない仮想化：タイプ1ハイパーバイザー

ただし、すべての仮想化サーバーがホストOSを利用するわけではありません。多くの場合、タイプ1ハイパーバイザー（ベアメタル型ハイパーバイザーとも呼ばれます）が、サーバーのハードウェアに直接インストールされます。

タイプ1ハイパーバイザーはホストOSの役割を代替し、その上に仮想マシンを作成して、各VMでゲストOSを実行します。この方式は、ホストOSを介さない分、オーバーヘッドが少なく、高いパフォーマンスが得られるため、エンタープライズ環境で広く採用されています。

コンテナ仮想化におけるホストOS

「ホストOS」という用語は、コンテナベースの仮想化を利用するオペレーティングシステムを指す場合にも使われます。コンテナとは、同一サーバー上のアプリケーションを分離するための論理パーティションのことです。

VMのようにアプリケーションごとにOS全体を複製するのとは異なり、コンテナでは同じサーバー上のアプリケーションが共通のOSカーネルを共有しながら、ハードウェアレベルの分離性を保つことができます。この共有されるOSこそが、ホストOSと呼ばれるものです。

ゲストOSがホストOSを兼ねるケース

さらに、サーバー管理者は、VMのゲストOSが同時にコンテナのホストOSとして機能するという、やや複雑な状況に遭遇することもあります。

例えば、VMwareのESXi（タイプ1ハイパーバイザー）が動作するサーバー上で、LinuxディストリビューションをゲストOSとするVMを稼働させているケースを考えてみましょう。このLinuxゲストOS上で複数のコンテナを作成すると、それらのコンテナはLinux OSのカーネルを共有することになります。したがって、このLinux OSはホストOSと見なされるのです。