仮想ホスティング

仮想ホスティングは、複数のドメイン名を（それぞれの名前を個別に処理しながら）単一のサーバー（またはサーバー プール）でホストする方法です。^[1]これにより、提供されるすべてのサービスで同じホスト名を使用する必要がなくなり、1 つのサーバーでメモリやプロセッサ サイクルなどのリソースを共有できます。仮想ホスティングという用語は通常、Web サーバーに関連して使用されますが、その原理は他のインターネットサービスにも適用されます。

広く使用されているアプリケーションの 1 つに、共有 Web ホスティングがあります。共有 Web ホスティングの価格は、1 台のサーバーで多数の顧客をホストできるため、専用Web サーバーよりも低くなります。また、単一のエンティティが同じマシンで複数の名前を使用することも非常に一般的です。これにより、名前は、サービスがホストされている場所ではなく、提供されるサービスを反映できます。

仮想ホスティングには、名前ベースと IP ベースの 2 つの主なタイプがあります。名前ベースの仮想ホスティングでは、クライアントによって提示されたホスト名を使用します。これにより、IP アドレスとそれに関連する管理オーバーヘッドが節約されますが、サービス対象のプロトコルは適切な時点でホスト名を提供する必要があります。特に、名前ベースの仮想ホスティングをSSL/TLSで使用すると大きな問題が生じます。IP ベースの仮想ホスティングでは、ホスト名ごとに個別のIP アドレスが使用され、どのプロトコルでも実行できますが、サービス対象のドメイン名ごとに専用の IP アドレスが必要です。ポートベースの仮想ホスティングも原理的には可能ですが、ユーザーにとって使いにくいため、実際にはほとんど使用されません。

名前ベースと IP ベースの仮想ホスティングは組み合わせることができます。サーバーは複数の IP アドレスを持ち、それらの IP アドレスの一部またはすべてで複数の名前を提供できます。この手法は、ワイルドカード証明書で SSL/TLS を使用する場合に役立ちます。たとえば、サーバー オペレーターが *.example.com 用と *.example.net 用の 2 つの証明書を持っている場合、オペレーターは同じ IP アドレスで foo.example.com と bar.example.com を提供できますが、baz.example.net には別の IP アドレスが必要になります。

名前ベースの仮想ホストは、同じIP アドレスに対して複数のホスト名を使用します。

名前ベースの仮想ホストに必要な技術的な前提条件は、リクエストにターゲットホスト名を含めるためにHTTP /1.1 をサポートする Web ブラウザ (現在では一般的) です。これにより、1 つの IP アドレスの背後に複数のサイトをホストしているサーバーが、正しいサイトのコンテンツを配信できるようになります。より具体的には、HTTP/1.1 で必須となっているHost HTTP ヘッダーを設定することを意味します。^[2]

たとえば、サーバーがwww.example.comとwww.example.netという 2 つのドメインのリクエストを受信して​​いる場合、どちらも同じ IP アドレスに解決されます。 www.example.comの場合、サーバーはディレクトリ/var/www/user/Joe/site/からHTML ファイルを送信しますが、 www.example.netのリクエストの場合は、サーバーが/var/www/user/Mary/site/からページを提供します。 同様に、同じドメインの 2 つのサブドメインが一緒にホストされることもあります。たとえば、ブログ サーバーは blog1.example.com と blog2.example.com の両方をホストする場合があります。

名前ベースの仮想ホスティングの最大の問題は、SSL/TLS を実行する複数の安全な Web サイトをホストすることが難しいことです。 SSL/TLSハンドシェイクは、想定されるホスト名がサーバーに送信される前に行われるため、サーバーはハンドシェイクでどの証明書を提示すればよいかわかりません。 「subjectaltname」フィールドまたはワイルドカードのいずれかを使用して、1 つの証明書で複数の名前をカバーすることは可能ですが、このアプローチの実際の適用は、管理上の考慮事項とワイルドカードの一致ルールによって制限されます。 TLS にはServer Name Indicationと呼ばれる拡張機能があり、この問題を回避するためにハンドシェイクの開始時に名前を提示します。ただし、 SNI を実装していない一部の古いクライアント (特にWindows XP上のInternet Explorerまたは古いAndroidバージョン)は除きます。

さらに、ドメイン ネーム システム(DNS) が適切に機能していない場合は、IP アドレスがわかっていても仮想ホストされた Web サイトにアクセスするのは困難です。ユーザーが http://10.23.45.67/ のように IP アドレスを使用してシステムに接続しようとすると、Webブラウザーは IP アドレスをホスト名として送信します。Web サーバーは、使用するサーバー名 (vhost) を Web ブラウザー クライアントが伝えることに依存しているため、サーバーはデフォルトの Web サイトで応答しますが、多くの場合、ユーザーが期待するサイトではありません。

この場合の回避策は、IP アドレスとホスト名をクライアント システムのhosts ファイルに追加することです。ドメイン名を使用してサーバーにアクセスすると、再び機能するようになります。ただし、ホスト名と IP アドレス間の実際のマッピングを変更すると、ローカル設定によって上書きされるため、ユーザーはこれを行う際に注意する必要があります。この回避策は、平均的な Web ユーザーにはあまり役立ちませんが、DNS レコードを修正するサイト管理者にとっては役立つ場合があります。

IP ベースの仮想ホスティングを使用する場合、各サイト (DNS ホスト名または同じように動作する DNS ホスト名のグループ) は一意の IP アドレスを指します。Web サーバーは、複数の物理ネットワーク インターフェイス、同じ物理インターフェイス上の仮想ネットワーク インターフェイス、または 1 つのインターフェイス上の複数の IP アドレスで構成されます。Web サーバーは、IP アドレスごとに個別のリスニング ソケットを開くか、1 つのソケットですべてのインターフェイスをリスニングして、接続を受け入れた後に TCP 接続が受信された IP アドレスを取得できます。いずれの場合も、IP アドレスを使用して、サービスを提供する Web サイトを決定できます。クライアントはこのプロセスに関与しないため、(名前ベースの仮想ホスティングとは異なり) 互換性の問題はありません。

このアプローチの欠点は、サーバーが Web サイトごとに異なる IP アドレスを必要とすることです。これにより、管理オーバーヘッド (サーバーへのアドレスの割り当てと、インターネット レジストリに対するそれらのアドレスの使用の正当化の両方) が増加し、IPv4 アドレスの枯渇につながります。

仮想ウェブホスティングは、顧客に低コストのウェブサイトホスティングを提供することをビジネスモデルとする企業で大規模に利用されることが多いです。世界中のウェブホスティングサービスの顧客ウェブサイトの大部分は、仮想ホスティング技術を使用して共有サーバー上でホストされています。

多くの企業は、顧客エクストラネット Web サイト、従業員エクストラネット、社内イントラネット、さまざまな部門のイントラネットなど、複数の個別の Web サイトを運用する技術的または管理上の理由がある場合に、社内目的で仮想サーバーを活用しています。Web サイトのアーキテクチャにセキュリティ上の懸念がない場合は、仮想ホスティング テクノロジを使用してそれらを 1 つのサーバーに統合できます。これにより、管理オーバーヘッドが削減され、ビジネスをサポートするために必要な個別のサーバーの数が削減されます。

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