Azure Virtual Machines

解決する課題

物理サーバーの調達・設置を待たずに、必要な計算資源をすぐ確保できます。

• 数分でサーバーが起動する
• 負荷に応じて スケールセット（VMSS） で台数を自動増減
• ハード障害・データセンター運用を Microsoft に任せられる
• 既存の Windows Server / SQL Server ライセンス を持ち込んで割引（Azure Hybrid Benefit）

主要概念と用語

• VM サイズ（シリーズ）: 用途別の区分。汎用 B/D、コンピューティング最適化 F、メモリ最適化 E/M、GPU N など
• マネージドディスク: VM にアタッチする永続ブロックストレージ（＝仮想ディスク。AWS の EBS 相当）
• 可用性セット / 可用性ゾーン: 障害ドメイン分散（同一データセンター内）と、物理的に分離したゾーン分散
• 仮想マシンスケールセット（VMSS）: 同一構成の VM を束ねて自動スケール（AWS の Auto Scaling 相当）
• ネットワークインターフェイス（NIC） / NSG: VM のネットワークと、ネットワークセキュリティグループ（仮想ファイアウォール）
• イメージ: Marketplace イメージや、Azure Compute Gallery で共有する自前イメージ

仕様・制限・クォータ

• リージョン × 可用性ゾーンに配置。多くの主要リージョンでゾーンは3つ
• 課金は秒/分単位（停止＝割り当て解除でコンピューティング課金が止まる。ディスクは課金継続）
• サブスクリプション/リージョンごとに vCPU クォータがあり、引き上げ申請が可能
• シリーズごとに vCPU・メモリ・対応ディスク・アクセラレーテッドネットワークの可否が異なる

内部の仕組み

Azure VM は、Microsoft が運用する物理ホスト上で Hyper-V ベースのハイパーバイザによって仮想化されています。ネットワーク/ストレージ I/O は専用ハードウェア（Azure Boost など）にオフロードされ、性能と分離性を高めています。

• OS ディスクは通常 マネージドディスク（ネットワーク越しの永続ブロック）。VM を割り当て解除してもデータは残る
• 一部サイズは 一時ディスク（temp） を持つ。これは揮発性で、再デプロイで消える点に注意

設計パターン / ベストプラクティス

• ステートレス設計: セッションや状態を外部（Cosmos DB / Cache for Redis / Blob）に逃がし、台数を自由に増減
• VMSS + ロードバランサ / Application Gateway で複数ゾーンに冗長化し、負荷に応じ自動増減
• イメージ＋インフラ自動化（Bicep / ARM / Terraform） で起動を標準化し Immutable に入れ替える

運用・監視・トラブルシュート

• Azure Monitor でメトリクス（CPU、ディスク、ネットワーク）とログを監視
• ブート診断 / シリアルコンソールで起動できない VM を調査
• Azure Bastion を使えば、公開 IP や踏み台なしでブラウザから安全に RDP/SSH 接続できる

コスト

購入オプションの使い分けがコスト最適化の肝です。

セキュリティ

• マネージド ID を VM に付与し、資格情報のハードコードを避ける（AWS の IAM ロール相当）
• NSG で許可ルールを最小化。Microsoft Entra ID と RBAC で操作権限を制御
• 保存データは ディスク暗号化（SSE / Azure Disk Encryption）、鍵は Key Vault で管理

関連サービス・比較（AWS との対応）

ハンズオン / CLI例

# リソースグループを作成
az group create --name demo-rg --location japaneast

# Ubuntu の VM を1台作成（SSH 鍵を自動生成）
az vm create \
  --resource-group demo-rg \
  --name demo-vm \
  --image Ubuntu2204 \
  --size Standard_B1s \
  --admin-username azureuser \
  --generate-ssh-keys

# 稼働中の VM を一覧
az vm list -d --query "[?powerState=='VM running'].{Name:name, Size:hardwareProfile.vmSize}" -o table