가상화란?
가상화를 관리하는 소프트웨어(하이퍼바이저)를 사용하여 하나의 물리적 머신에 가상 머신(VM)을 만드는 프로세스로
가상화 층을 구현하여 물리적 머신의 컴퓨팅 리소스로부터 가상 환경을 분리하고 가상 머신을 생성한다.
VM은 물리적 머신과 동일한 역할 및 성능을 수행하지만 실제로 CPU,메모리,스토리지 등은 물리적 머신의 컴퓨팅 리소스를 사용한다.
즉 운영 체제(OS), 서버, 스토리지 장치 또는 네트워크 리소스 등의 실제 버전이 아닌 가상 버전을 생성하는 것이다.
하이퍼바이저가 설치된 물리 하드웨어를 호스트라고 하며 그 리소스를 사용하는 여러 VM을 게스트라고 한다.
게스트는 CPU, 메모리, 스토리지 등의 컴퓨터 리소스를 처리하는 리소스 풀로, 쉽게 재배치할 수 있다.
즉, 하나의 물리적 서버에서 여러 운영체제와 어플리케이션을 실행할 수 있도록 하는 소프트웨어 기술로 물리적 컴포넌트(HW)를 논리적인 객체로 추상화 하는 것이다.
- 하나의 장치가 여러개인 것 처럼 동작한다.
- 여러 장치를 묶어 하나의 장치인 것처럼 공유자원으로 제공한다.
* Docker도 컨테이너 가상화 기술이다.
가상화의 이점
- 비용 절감 : 가상화는 기업과 데이터 센터에서 필요한 하드웨어 서버의 양을 줄여준다.
따라서 대량의 하드웨어를 구입하고 유지 관리하는 데 드는 전반적인 비용이 절감된다. - 쉬운 재해복구 : 가상화 환경에서는 재해 복구가 매우 간단하다.
정기적인 스냅샷은 최신 데이터를 제공하기 때문에 가상 시스템을 백업 및 복구 할 수 있다.
긴급 상황이 발생하더라도 몇 분 내에 가상 시스템을 새 위치로 마이그레이션 할 수 있다. - 쉬운 테스트 : 문제가 발생하면 이전 스냅샷으로 돌아가서 테스트를 진행하면 된다.
- 백업 시간 단축 : 모든 데이터가 최신 상태로 유지되도록 하루 종일 자동 스냅샷이 생성된다.
가상 머신을 서로 쉽게 마이그레이션하고 효율적으로 재구현할 수 있다. - 생산성 향상 : 물리적 리소스가 줄어들면 서버 관리 및 유지관리에 소요되는 시간이 줄어든다.
- 대규모 어플리케이션을 실행하기 위한 하드웨어 의존성을 줄일 수 있다.
- 단일 플랫폼에 여러 시스템을 설치할 수 있다.
- 데이터 센터 설치에 필요한 공간을 줄인다.
- 물리적인 서버의 개수를 줄이고 통합함으로써 서버의 전력, 하드웨어 공간 비용 등을 줄일 수 있다.
가상화 작동 방식
가상화는 어플리케이션, 게스트OS 또는 데이터 스토리지를 실제 기본 하드웨어 또는 소프트웨어에서 추상화하는 기술을 말한다.
가상화 기술의 주 용도는 서버 가상화로 하이퍼바이저라는 소프트웨어 계층을 사용한다.
하이퍼바이저는 가상 환경에서 사용할 수 있도록 물리적 리소소를 분리하여 사용한다.
여기에는 종종 CPU의 메모리, 입출력(I/O) 및 네트워크 트래픽이 포함된다.
OS 위에 놓거나 하드웨어에 직접 설치할 수 있는데 대부분의 기업은 후자로 시스템을 가상화한다.
종종 게스트 OS는 자신이 가상화된 하드웨어에 있다는 사실을 알지 못한다.
가상화 프로세스는 아래 단계를 따른다.
- 하이퍼바이저는 물리적인 환경에서 물리적 리소스를 분리한다.
- 필요에 따라 물리적 환경에서 다양한 가상 환경으로 리소스를 가져와 나눈다.
- 시스템 사용자는 가상환경에서 작업하고 계산을 수행한다.
- 가상 환경이 실행되면 사용자나 프로그램에서 물리적 환경에서 추가 리소스가 필요한 명령을 전송할 수 있다. 이에 대한 응답으로 하이퍼바이저는 메시지를 물리적 시스템에 전송하고 변경 사항을 저장한다.
가상 환경을 게스트 시스템 또는 가상 시스템이라고도 한다.
하이퍼바이저(Hypervisor)
하이퍼바이저는 가상 머신(Virtual Machine, VM)을 생성하고 구동하는 소프트웨어이다. 가상 머신 모니터(Virtual Machine Monitor, VMM)라고도 불리는 하이퍼바이저는 하이퍼바이저 운영 체제와 가상 머신의 리소스를 분리해 VM의 생성과 관리를 지원한다.
호스트 컴퓨터에서 다수의 운영체제를 동시에 실행하기 위한 논리적 플랫폼이다.
즉 가상머신을 생성하고 구동하는 소프트웨어로 CPU,메모리,스토리지 등의 가상 OS에 필요한 리소스를 물리적 리소스에서 할당받아 제공한다.
메모리 및 스토리지 가상화
메모리 가상화는 RAM의 리소스를 집계하여 메모리 풀을 생성하는 프로세스이고,
스토리지 가상화는 물리적 스토리지에서 논리적 스토리지를 추출하는 방식이다.
References
https://mangkyu.tistory.com/86
https://velog.io/@bonjaski0989/%EA%B0%80%EC%83%81%ED%99%94-Virtualization
https://searchservervirtualization.techtarget.com/definition/virtualization
https://www.redhat.com/ko/topics/virtualization/what-is-a-hypervisor
'IT 기본지식' 카테고리의 다른 글
| 3-Tier Architecture 정의 및 구성방식 (0) | 2022.02.13 |
|---|---|
| [통신] TCP/UDP 가볍게 읽고 기억하기, TCP vs IP (0) | 2022.02.13 |
| NoSQL이란 무엇인가? | 이점, 단점, SQL vs NoSQL (0) | 2022.02.12 |
| [DB] 트랜잭션 ACID 간단하게 알아보자 (0) | 2022.02.11 |
| [DB] Index? (0) | 2022.02.11 |
댓글