가상화와 컴퓨팅 기술

🎁 가상화란

• 물리적 IT 자원(한정된 자원)을 가상의 IT 자원으로 전환시키는 기술
• 가상화를 관리하는 소프트웨어(Hypervisor)를 사용해 하나의 물리적 머신에서 가상 머신을 만드는 프로세스

🔔 클라우드 컴퓨팅에서 가상화의 필요성

1. 하드웨어 독립성
   • 가상머신은 하드웨어에 독립이며 다양한 물리적인 서버에 이동하며 동작이 가능
   • 그렇기에 클라우드가 요구하는 부하 균등, 확장성 장애극복 등 효과적으로 지원
2. 서버 통합 제공
   • 서버 통합: 여러 가상 서버가 하나의 물리적 서버를 공유할 수 있게 함
   • 다중의 가상머신들을 동시에 구동하여 협업 가능
3. 자원 복제
   • 가상 서버는 하드디스크의 내용의 바이너리 파일 형태로 복사해 보유

🍫 Hypervisor

가상머신이 물리시스템 자원에 대한 접근을 제공하는 프로그램 ( VMM : Virtual Machine Monitor)

• 호스트에서 여러 가상의 게스트 os를 실행하기 위한 프로그램
• VM 과 HW 간의 IO 명령을 처리하는 인터페이스
• application, user 의 관점에서 가상머신은 물리적 시스템의 모든 속성과 특성을 가지지만 물리적 머신을 에뮬레이트 하는 엄격한 SW

🍡 가상화 유형

운영체제 기반 가상화

• 기존 운영체제 위에 가상화 소프트웨어를 설치

하드웨어 기반 가상화

• Host OS 필요로 하지 않는 하드웨어 기반 가상화의 여러 논리적 계층
• Host OS 가 없어서 HW 접근 어려움

🌌 클라우드 컴퓨팅 서비스 기술

클러스터 컴퓨팅

• 여러 대의 동일한 컴퓨터들이 연결되어 하나의 시스템처럼 동작하는 컴퓨터들의 집합

유형	설명
고가용성 클러스터	장애가 발생해도 쉽게 복구 (이중화 dual 구조)
로드 밸런싱 클러스터	부하 분산 (작업 요청 적절히 배치)
고성능 클러스터	병렬처리 (동시에 여러 컴퓨터 작업 할당)

가상화

가상화

🧷 Hypervisor 기반 인스턴스

HW 가상화에 따른 분류

1. CPU 가상화
2. 메모리 가상화
3. 저장소 가상화
4. 네트워크 가상화

가상화 SW - Hypervisor

• 위치와 역할에 따라 2가지 범주로 구분

구분	설명
하이퍼바이저형 가상화 (Type1)	HW 에 하이퍼바이저를 배치 베이 메탈이라고도 함
호스트형 가상화 (Type2)	운영체제 기반, 호스트 OS 위에 하이퍼바이저 배치

• 가상화 방식에 따른 구분

구분	설명
전가상화	컴퓨팅 시스템의 HW 자원을 완전하게 가상화 하는 방식 - Type2 호스트형 가상화 - 게스트 OS 수정 없이 구동 가능 - HW는 Host OS에 의해 제어 - 복잡성으로 인해 낮은 성능
반가상화	HW의 일부분만 가상화 하는 방식 - Type1 베이 메탈 형태 - 게스트 OS는 하이퍼바이저의 커널 드라이버와의 통신을 위해 수정 필요 - HW는 수정된 OS를 통해 하이퍼바이저가 통제 - 상대적으로 고성능