仮想ipとは？初心者にもわかる仕組みと使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

仮想ipとは

仮想ipとは実在する機器のNICに割り当てられているIPアドレスとは別に作られた仮想的なアドレスのことです。ネットワークの世界では 仮想ip を使って複数のサーバが同じ住所のように通信を受け付けられるように設計します。親しみやすく言えば「見かけ上の住所」になるもので、実際には背後にある機械が処理を担当します。

仮想ipは1台の機器の名前ではなくIPアドレスの役割を指す言葉です。これを使うと複数のサーバが協力して1つのサービスを提供することが可能になります。日常的な例としてはウェブサイトの負荷分散や高可用性を確保するための構成が挙げられます。

例えばWebサービスを複数のサーバで動かす場合、VIPを用意しておくと特定のサーバが落ちても別のサーバがそのVIPを受け取り、利用者には変わらないアドレスで通信を続けられます。これによりサービスの中断を最小限に抑えることができます。

仮想ipの基本的な仕組み

VIPは実際の機器のIPアドレスと同じように振る舞いますが、固定された1台に常時割り当てられているわけではありません。クラスタリングと呼ばれる仕組みでは、アクティブなノードがVIPを“所有”して通信を処理します。もしそのノードが故障した場合、別のノードがVIPを引き継ぎ、外部からは同じアドレスへ接続を試み続けられるように見えます。

現場では VIPの管理を自動化するツール がよく使われます。代表的な例として keepalived や pacemaker というソフトウェアがあり、サーバ間の心拍を監視してVIPの移動を実現します。VIPの本質は「サービスを提供するための唯一の入口を一定に保つこと」にあります。

使い方の具体例

ウェブサイトを複数のサーバで運用する場合を考えましょう。まずVIPを1つ用意し、アクティブなノードがそのVIPに対して応答します。利用者からは常に同じアドレスへ接続するため、実際の背後のサーバが切り替わってもユーザーは違和感を感じにくいのです。

VIPはNATなど他のネットワーク機能と組み合わせて使われることもあります。内部のネットワークではVIPを介して外部には別のURLやIPを露出させずにサービスを提供することが可能です。

仕組みの要点

VIPを割り当てる方法にはいくつかのアプローチがあります。一般的には ARP応答の操作 や ルーティングの工夫、時にはネットワーク機器の設定を用いて VIP の移動を制御します。これによりクライアントが送る通信はVIPへ集まり、背後の実機は状況に応じて交代します。

よくある誤解

誤解1: 仮想ipは必ず1つの機器に固定されている。実際には高可用性を確保するため、VIPは複数の機器間で移動します。

誤解2: VIPを使えば常に完璧な可用性が保証される。設定次第で移行に遅延が生じ、短時間のダウンが起こる場合もあります。

誤解3: VIPは専門家しか扱えない。実際にはツールを使うことで設定は比較的シンプルなケースも増えています。

設定と導入のポイント

導入時にはまず目的をはっきりさせましょう。高可用性が目的なら VIP の引き継ぎ時間をできるだけ短く設定します。負荷分散が目的なら VIP と実サーバの配分を計画します。

設定でよく使われるツールには keepalived や pacemaker などがあります。導入前には現状のネットワーク構成を整理し、VIPが通る経路を明確にしておくことが大切です。

VIPのイメージを深める表

<th>用語

説明
仮想IP	実体を持たない仮想的なIPアドレス。VIPとして複数ノードで共有されることがある
VIP	Virtual IP の略。クラスタ内での共有アドレス
HA	高可用性。障害時にもサービスを継続する仕組み

まとめ

このように仮想ipは単なるIPアドレス以上の機能を持つ強力な道具です。複数のサーバで1つのVIPを共有することで故障時の継続性と負荷分散を実現します。導入時には目的を明確にし、適切なツールを選び、ネットワークの経路とVIPの移行動作を丁寧に設定することが大事です。

仮想ipの同意語

仮想IP: ネットワーク上で実在の物理インターフェースに紐づかず、複数のノード間で共用・切替可能な仮想的な IP アドレスのこと。
仮想IPアドレス: 仮想的な IP アドレスの正式な呼び方。VIP と同義で、特定機器へ固定せず移動可能なアドレスを指す表現。
仮想アドレス: 仮想IPと同義で使われる略称。文脈によっては同義語として扱われることが多い表現。
VIP: Virtual IP の略。高可用性や負荷分散の場面で“移動させられるIP”として使われる用語。多機能な設定でノード間の切替えに用いられる。
VIPアドレス: VIP の日本語表記。仮想IPアドレスと同義で使われる表現。
浮動IP: ネットワーク上で移動可能な IP の考え方。障害時には別のノードへ移動してサービスを継続させる目的で使われる。
浮動IPアドレス: 浮動IP の正式名称。仮想IPとほぼ同義で用いられることが多い表現。
フローティングIP: 英語の Floating IP の日本語表現。VIP/浮動IP と同じ役割を指す語。
仮想パブリックIP: クラウド環境で公共ルートに公開される仮想の IP。プライベートIPと対になるケースで使われることが多い。

仮想ipの対義語・反対語

実IP: 仮想化されていない、実機やネットワーク上に直接割り当てられているIPアドレス。仮想IPの対義語として使われることが多い。
物理IP: 物理デバイスに紐づくIPアドレス。仮想IPと対比されることが多い。
リアルIP: 現実のIPアドレス。仮想化されていないことをニュアンスとして伝える表現。
実IPアドレス: 機器に直接割り当てられたIPアドレスの正式表現。VIPと対照的に使われることが多い。
ローカルIP: 内部ネットワーク内で利用されるIPアドレス。外部に露出する仮想IPとは別の性質。
グローバルIP: インターネット上で直接到達可能なIPアドレス。VIPが特定ホスト内での移動に使われることと対比されることがある。
公開IP: インターネットに公開されているIPアドレス。内部で仮想化されたVIPと対比される場面がある。

仮想ipの共起語

VIP: 仮想IPアドレスの略称。複数のサーバで同じIPを共有し、障害時には別ノードへ移行してサービスを継続させるためのIP。
フェールオーバー: 障害発生時に別のノードへ処理を自動切替する仕組み。VIPの継続利用を実現する中心的機能。
高可用性: サービス停止を回避する設計思想。VIPを使うことで障害時の切替を滑らかにする。
ロードバランサ: 複数のサーバへリクエストを分散して処理性能を向上させる装置・ソフト。VIPを前方に置くのが一般的。
VRRP: 仮想ルータ冗長プロトコル。複数のルータが仮想IPを共有し、主機の障害時に他機へ切替する標準プロトコル。
ARP: アドレス解決プロトコル。VIPのMACアドレスを解決して同じLAN内で通信を成立させる。
仮想MAC: VIPを割り当てる際に使われる仮想のMACアドレス。実サーバ間でVIPを共有する時に重要。
サービスIP: サービス提供のために割り当てられたIP。VIPと同じ役割で使われることがある。
NAT: ネットワークアドレス変換。VIPを外部へ出す際のアドレス変換や、内部ネットワークの管理に関与。
プライベートIP: 内部ネットワーク専用のIP。VIPは内部構成で使われることが多い。
パブリックIP: インターネット上で公開されるIP。VIPが公衆向けに機能する場合がある。
クラスタ: 複数のサーバを組んで冗長性と負荷分散を実現する構成。VIPを共通に持つことが多い。
HAクラスタ: 高可用性を目的としたクラスタ。VIPの継続利用と自動切替を保証。
アクティブ-パッシブ: 1つのノードが稼働中で、他が待機状態の構成。VIPは通常アクティブノードが保持。
アクティブ-アクティブ: 複数ノードが同時に処理を担当する構成。VIPを複数ノードで共有する場合がある。
健康チェック: サーバの生存・正常性を監視する検査。失敗するとVIPの切替判断材料になる。
モニタリング: 稼働状態を継続的に監視する仕組み。VIP切替の判断や運用維持に役立つ。
ルーティング: 経路制御の仕組み。VIPを経由する通信ルートの設計にも影響。
仮想IPアドレス: VIPの正式名称。物理IPではなく、仮想的に割り当てられたアドレス。
DNSフェイルオーバー: DNSの設定変更で別IPへ誘導する手法。VIPとは別の障害対応として使われることがある。

仮想ipの関連用語

仮想IP: ネットワーク上の実体となる機器に紐づけられていない、仮想的なIPアドレス。冗長性や負荷分散のために使用され、フェイルオーバー時にも別ノードへ移行できます。
VIP: Virtual IP の略。英語表現。日本語の『仮想IP』とほぼ同義で使われることが多いです。
浮動IP: Floating IP の日本語表現。特定のノードから別のノードへ動的に切り替えやすいIPアドレス。
フェイルオーバー: 障害が発生したときに機能を別の機器やノードへ自動的に引き継ぐ仕組み。VIPはフェイルオーバーの実現に欠かせません。
高可用性: サービスを継続的に提供し続ける設計思想。VIPやクラスタはHAの実現手段の一つです。
VRRP: Virtual Router Redundancy Protocol の略。複数のルータでVIPを共有し、主ルータが落ちても別のルータが同じVIPを使えるようにするプロトコルです。
HSRP: Hot Standby Router Protocol の略。VRRPのCisco版に相当する冗長化プロトコルです。
CARP: Common Address Redundancy Protocol の略。BSD系のVIP冗長化プロトコルです。
Keepalived: LinuxでVRRPとVIPを管理するデーモン。フェイルオーバーの自動化を実現します。
LVS: Linux Virtual Server の略。Linux上の負荷分散機構で、VIPを用いてバックエンドへトラフィックを分配します。
Pacemaker: Linux/Unix系のクラスタ資源マネージャ。Corosyncと組み合わせてVIPの割り当てやリソース管理を行います。
Corosync: クラスタ間の通信を担当するメッセージング層。Pacemakerと組み合わせて高可用性を実現します。
Virtual MAC: VIPを割り当てる際に使われる仮想MACアドレス。VIPの継続的な移動時にもネットワーク機器が正しく扱えるようにします。
Gratuitous ARP: VIPの切替後に新しいIP→MACの対応を周知するためのARP通知。ネットワークの安定性を高めます。
ARPプローブ: VIPの重複検出や状態確認のためにARPを用いる手法。フェイルオーバー時の信頼性向上に役立ちます。
OpenStack Floating IP: OpenStack などクラウド環境で、インスタンス間を移動させやすい浮動IP（VIP相当）の概念。
Elastic IP: AWSなどで用いられる浮動IPの呼び方。アカウント間で再割り当てが容易です。
アクティブ-スタンバイ: VIPを1つのノードが保持し、他が待機状態でフェイルオーバー時に引き継ぐ構成。
アクティブ-アクティ: VIPを複数ノードで共有・活用する運用形態。実装はVRRP等の機能に依存します。