가상화 기초, 용어설명 (x86, 서버가상화, 하이퍼바이저)

 x86 가상화란?

 

가상화는 생각보다 매우.. 오래된 기술입니다. 1960년대부터 시작되었다고 하는데요.

IBM사를 시초로 유닉스를 지나, 현재는 우리가 많이 알고 있는 인텔, AMD사의 CPU가 탑재되어있는

X86 서버, 데스크톱에도 가상화가 탑재되었습니다. 즉! 기업의 데이터센터에서 많이 사용되던 기술이,

이제는 우리같이 평범한 일반 사용자에게도 많이 배포되어졌다는 거죠 (^^)

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아마존 웹서비스, MS 애저, 구글 클라우드 등 현존하는 클라우드 컴퓨팅이라고 하는 것들은 대부분 x86

가상화 기반이라고 생각하시면 됩니다. x86 가상화는 x86 기반의 게스트 운영체제(윈도우,리눅스)가

하이퍼바이저라고 하는 가상화 레이어 위에서 구동하는 방식입니다. 우리가 알고 있는 대중화된

Intel CPU 혹은 AMD가 장착된 PC는 모두 x86계열 입니다 (^^)

 

 

 

 

 

 

서버가상화란?

한대의 물리적인 서버에 여러 대의 논리적인 가상 머신을 작동시키는 것입니다.

따로 포스팅도 드리고 설명을 드린 적이 있죠 ( _ _ )

각 가상 머신에는 OS가 설치됩니다 (Guest)

각 Vm은 완전히 독립되어 있으며 서로 직접적인 영향을 주지 않습니다, 가상 머신들은 물리적인 서버에 설치된

하이퍼바이저(가상 머신 모니터)에 의해 관리되어집니다 (^^)

 

 

 

 

 

 

서버 가상화의 특징

격리

가상 머신을 물리적인 하드웨어로부터 완전히 분리할 수 있습니다.

기존 전통적인 방식에서는 물리 서버에 OS를 직접 설치하는 방식이었기 때문에 물리 서버와 OS의 분리가

불가능했습니다. 하지만 가상 머신은 물리 서버와 OS 사이에서가상 머신이라는 논리적인 형태를 생성함으로써

물리 서버와 OS를 쉽게 분리할 수 있습니다. (^^)

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캡슐화

물리 서버를 하나의 알약이라고 생각해주세요, 그 알약에 들어 있는 수많은 캡슐을 가상 머신에 비유해주세요 (^^)

하나의 캡슐은 각기 고유한 역할을 수행하지만 다른 캡술과 분명히 다르죠? 서로 다른 특징을 가지고 있고,

간섭하지 않습니다.

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하드웨어 비의존성

가상 머신은 캡슐화와 격리에 의해 물리적 서버에 종속되지 않습니다. (^^)

때문에 또 다른 물리적 서버로의 VM 마이그레이션이 가능합니다.

 

 

 

 

 

 

 

서버 가상화의 장점

 

서버 리소스를 공유로 비용 절감

기존의 x86 서버는 실제 물리 서버의 평균 10~15퍼센트의 리소스만을 사용해서 리소스 자원의

낭비가 일어나, 만들어지게 된 것이 서버 가상화입니다.

한대의 물리적인 서버에 여러 대의 가상 서버를 동시에 운용할 수 있으므로, 기존에 한 대의 서버에 들어가던 전력 비용, 통신비용으로 다수의 서버를 운용할 수 있어 큰 비용절감이 가능합니다. (^^)

 

유지보수 편의성 증가

기존 물리적인 서버의 경우 서버와 OS의 의존도가 높습니다.

서버의 유지보수 및 장애가 발생하면 서버의 전원을 차단해야 하므로 OS의 가동이 중지됩니다 (ㅠㅠ)

하지만 서버 가상화를 운영한다면, 가상 머신을 다른 서버로 이동할 수 있어서

중지 없이 가용하고, 고장 난 서버를 신속하게 처리하면 됩니다. (^^)

 

 

시스템 가용성 증가

물리적인 서버에 장애가 발생하면 동작하던 OS의 가용성이 떨어집니다.

장애가 발생한 서버 위에서 동작하는 가상 머신들을 다른 쪽으로 자동으로 이동시키는 기능이 있습니다.

IT 매니저, 관리자의 직접적인 개입이 없더라도 가상 머신의 가용성이 증가됩니다 (^^)

 

 

 

 

 

하이퍼바이저란?

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하이퍼바이저를 그대로 번역하면 '뭘 뛰어넘는.. 가리개?' 로 해석할 수 있습니다.

위키에서는 하이퍼바이저를 호스트 컴퓨터에서 다수의 운영체제를 동시에 실행시키기 위한 논리적 플랫폼이라고

하고, 가상화머신 모니터!라고 정의되고 있습니다 (^^)

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하이퍼바이저를 처음에 공부할 때, 베어메탈이라는 말을 듣게 되실 텐데요. 저는 뭐지.. 곰인가? 했는데 (응?)

있는 그대로 '헐벗은 금속'이란 의미랍니다. 빈 깡통이라는 뜻이죠.

빈 깡통이니까 OS가 설치되기 전의 서버라고 생각해주세요, 예전엔 이 서버에 OS를 직접 설치했으나,

일반적인 랙 서버에 탑재되는 범용 OS들의 활용률 상당히 낮았습니다.

x86 서버가 유닉스 서버 대비 중요도가 덜한 서비스에 사용되니 OS의 사용률은 낮을 수밖에 없었죠(...)

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데이터센터의 랙 서버는 늘어나지만? 이렇게 비효율적으로 서버가 운영되다니! 해서 나온 것이

x86 가상화고, 이 가상화를 구현하는 핵심은 "하이퍼바이저"입니다. 하이퍼바이저는 서버와 OS의

관계를 파괴하고, 서버라는 H/W에 얇은 "보이지 않는 막"을 설치하고,

그 막을 통해서 물리적 H/W를 통제합니다. 그리고 그 위에서 여러 개의 OS가 한 번에 동작할 수 있는

VM을 만드는 역할의 시초를 해준것이이 하이퍼 바이저입니다 (^^)

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 하이퍼바이저의 종류

bare-metal 방식

서버에 하이퍼바이저 제품을 직접 설치하는 방식으로,

Vmware의 ESXi server, Citrix의 XenServer, MS의 Hyper-V 서버 등이 베어메탈 방식의

하이퍼바이저의 대표적인 예 입니다. OS처럼 설치하는 가상화 제품이라고 생각해주세요. (_ _)

설치 CD가 제공되고 OS 설치하는 거랑 비슷하게 하면 됩니다.

대부분의 IT데이터센터에서는 이러한 방식으로 x86 가상화를 구축하고 있지요 (^^)

호스티드 방식(Hosted) 방식

기존에 설치된 OS 위에 응용 어플리케이션으로 가상화 제품을 설치한 뒤,

그 위에 가상 머신을 만들어서 (두번 깔아야하죠.) 운영하는 방식입니다.

Vmware의 VMware Workstation Pro, VMware Player Pro, Oracle의 Virtual Box 등이

대표적인 프로그램입니다. 이런 방식은 주로 개발자들이 많이 사용하고 있습니다 (^^)