VM(가상 시스템)

VM(가상 시스템)이란?

조직에서 사용하는 가상화의 두 가지 중요한 방식이 있습니다. 기업은 요구 사항에 따라 네트워크에서 두 가지를 혼합하여 사용할 수 있습니다.

첫 번째 옵션은 가상 데스크탑입니다. 이 기술로 만드는 가상 워크스테이션은 중앙 네트워크의 모든 가상 데스크탑에서 공유되는 표준 경험을 제공합니다. 사용자는 인터넷으로 가상 데스크탑에 간편하게 원격으로 액세스하고, 액세스에 사용한 장치와 상관없이 일관된 경험으로 작업할 수 있습니다. 데스크탑 인터페이스가 제한되고 사용자는 특정 애플리케이션만 이용할 수 있습니다. 이러한 워크스테이션은 CPU, 메모리 또는 스토리지와 같은 가상 하드웨어 리소스를 사용하지 않으며, 사용자가 로그아웃하면 비활성화됩니다.

반면에 가상 시스템이 제공하는 사용자 정의 가능한 가상 PC 경험은 사용자에게 특정 하드웨어 리소스를 제공하지 않습니다. 가상 데스크탑과 비교하여 VM에서 훨씬 더 광범위한 애플리케이션을 이용할 수 있습니다. VM도 네트워크의 다른 모든 VM과 분리되며, 사용자가 로그아웃한 이후에도 시스템에 계속 존재합니다. 관련 경험은 기본적으로 데스크탑 PC와 동일하지만 하드웨어 유지관리가 필요하지 않습니다.

전체 가상화: 전체 가상화는 물리적 컴퓨터의 기능을 시뮬레이션하는 가상 시스템의 구축을 의미합니다. 관련 활동은 다음과 같습니다.

• 하이퍼바이저 기반 가상화: 이 방식은 하이퍼바이저를 물리적 하드웨어에서 직접 실행하는 것이 가능하며 직접 액세스와 높은 성능을 제공합니다.
• 하드웨어 지원 가상화: CPU 및 하드웨어 확장을 통해 가상화를 지원하여 게스트 운영 체제와 호스트 간 격리가 향상됩니다.

반가상화: 반가상화는 하이퍼바이저와 게스트 운영 체제가 함께 작동하는 것이 가능하여 속도와 성능이 향상됩니다.

• 반가상화 개요: 반가상화는 게스트 운영 체제와 하이퍼바이저 간 상호 작용을 촉진하여 직접적인 통신과 리소스의 공유를 지원합니다.
• 반가상화의 이점 및 사용 사례: 반가상화는 리소스의 효과적인 활용을 지원하여 확장성이 향상됩니다. 하드웨어 에뮬레이션 오버헤드를 줄여주고 하이퍼바이저와의 직접적인 통신을 보장합니다. 높은 성능과 효율성이 필요한 서버 통합 및 고성능 컴퓨팅에 반가상화를 활용할 수 있습니다.

컨테이너화: 컨테이너화는 컨테이너라고 알려진 격리된 애플리케이션 환경을 구축 및 배포하며 모든 컴퓨팅 환경에서 일관되고 휴대성이 높은 실행을 보장합니다.

• 가상 시스템과 컨테이너의 구분: 가상 시스템은 운영 체제를 모방하여 단일 물리적 서버에서 격리된 인스턴스의 실행을 지원합니다. 반면에 컨테이너는 호스트 운영 체제를 공유하여 격리된 런타임 환경을 제공합니다.
• 컨테이너화의 이점 응용 분야: 컨테이너화는 격리, 효율성, 휴대성 등 다양한 이점이 있습니다. 마이크로 서비스는 확장 가능한 모듈형 애플리케이션의 테스트와 배포를 지원하여 개발을 가속화합니다.

하이퍼바이저

하이퍼바이저는 VM(가상 시스템)의 구축과 관리를 지원하는 소프트웨어로, 다양한 프레임워크를 단일 물리적 호스트 시스템에서 동시에 실행하면서 기본 장비의 리소스를 공유할 수 있습니다.

• 하이퍼바이저의 정의와 역할: 하이퍼바이저는 실제 장비와 해당 장비에서 실행되는 가상 시스템 사이의 매체로, 숨겨진 장비를 가상화하고 다양한 VM이 자율적으로 안전하게 작동하도록 지원하는 심의 레이어를 제공합니다. 하이퍼바이저는 컴퓨터 칩, 메모리, 스토리지, 네트워킹, 시스템 관리 등 호스트 리소스의 할당 및 사용을 처리합니다. 또한 각 VM에 합리적인 비율의 리소스를 할당하는 동시에 VM 간 격리를 보장합니다.
• 하이퍼바이저의 유형: 하이퍼바이저는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 유형 1: 베어 메탈 하이퍼바이저: 베어 메탈 하이퍼바이저는 기본 운영 체제 없이 호스트 시스템의 하드웨어에서 실행됩니다. 하드웨어 자산에 연결되어 방문자가 작업하는 프레임워크에 가상화를 지원합니다. 이 하이퍼바이저는 일반적으로 서버 가상화 상황에서 사용되며, 추가 작업 프레임워크 레이어가 존재하지 않기 때문에 실행과 보안이 향상됩니다.
2. 유형 2: 호스팅된 하이퍼바이저: 호스팅된 하이퍼바이저는 프레임워크 없이 호스트 위에서 실행되며, 기기 드라이버 및 기타 장비 통신을 위한 호스트 운영 체제에 따라 달라집니다. 유형 2 하이퍼바이저는 업무 공간 가상화에 자주 사용되며 설정과 사용이 비교적 간편하며, 클라이언트가 PC에서 다양한 게스트 운영 체제를 실행하는 것을 허용합니다.

게스트 운영 체제

• 게스트 OS의 중요성과 기능: 게스트 운영 체제는 애플리케이션을 실행할 환경을 제공하는 VM(가상 시스템)의 핵심 부분입니다. VM에서 중요한 기능으로는 애플리케이션 실행, 리소스 관리, 장치 드라이버, 보안 및 격리, 파일 시스템 관리 등을 들 수 있습니다.
  
• 가상 시스템의 호환성 고려 사항: 주요 호환성 요소로는 지원 대상 게스트 운영 체제, 드라이버 및 통합, 성능 및 최적화, 라이선스, 가상화 권한 등이 있습니다.

가상 하드웨어: 가상 장비는 VM(가상 시스템) 환경 내 실제 장비의 모방 또는 가상화를 통한 제품의 특성을 의미합니다. 다수의 가상 시스템이 장비의 자산을 효율적으로 공유 및 사용하는 데 도움이 됩니다. 가상 장비의 기본 요소는 다음과 같습니다.

• CPU 가상화: 물리적 CPU를 가상 CPU로 추상화 및 분리하고 다수의 VM이 물리적 서버에서 동시에 실행되도록 지원합니다.
• 메모리 가상화: 물리적 메모리를 가상 메모리로 추상화하고 효율적인 메모리 할당 및 관리를 지원합니다.
• 디스크 및 스토리지 가상화: 스토리지 리소스의 풀링과 가상 디스크의 프로비저닝을 지원합니다.
• 네트워크 가상화: 물리적 네트워크에 가상 네트워크를 오버레이하고 네트워크의 민첩성과 네트워크 리소스 사용을 개선합니다.

서버 가상화

• 여러 서버를 단일 호스트로 통합: 서버 가상화를 통해 다수의 서버를 개별 호스트 시스템으로 결합할 수 있습니다. 애플리케이션이나 책임마다 서버 1개를 지정하는 대신 가상화는 개별 서버에서 다른 VM(가상 시스템)의 프로덕션을 고려합니다. 이 방식은 비용 절감, 리소스 최적화, 간편한 관리, 확장성, 유연성과 같은 이점을 제공합니다. 
• 로드 밸런싱 및 고가용성: 서버 가상화는 일관된 액세스와 생산적인 자산 활용을 보장하는 로드 밸런싱 및 고가용성을 위한 메커니즘을 제공합니다. 로드 밸런싱은 자산 사용, 네트워크 트래픽 또는 사전 정의된 규칙을 고려하여 VM을 자연스럽게 사용하도록 지원합니다. 또한 모든 단일 호스트가 과부하 상태가 되고 다른 호스트는 사용률이 낮은 상태가 되도록 보장합니다. 고가용성은 애플리케이션과 관리 작업의 실행 유지를 위한 역량을 의미합니다.

개발 및 테스트 환경

• 격리된 개발 환경 구축: 설계자는 프로그래밍 개선을 위한 전용 가상 시스템을 구축하여 한정되고 통제된 환경에서 작동하도록 허용할 수 있습니다. 격리된 환경에 가상 시스템을 활용할 경우 환경의 일관성, 샌드박스 테스트, 격리, 보안, 사용자 정의, 휴대성과 같은 이점이 있습니다.
• 소프트웨어의 호환성 및 확장성 테스트: 가상 시스템은 소프트웨어의 호환성 및 확장성을 테스트하는 데 중요합니다. 소프트웨어 개발자와 테스터는 가상 시스템을 명확한 구성으로 신속하게 구축하고 다른 단계, 프로그램 및 적용 상황에서 프로그래밍의 유사성을 테스트할 수 있습니다. 가상 시스템은 테스트 환경의 간편한 확장을 고려합니다. 테스터는 다른 가상 시스템 상황을 구성하고 클라이언트의 높은 로드 또는 조직의 환경을 재현하여 프로그램의 실행 및 적응 가능성을 평가할 수 있습니다.

클라우드 컴퓨팅 및 가상 데이터 센터

• IaaS(Infrastructure as a Service) 및 가상 시스템: IaaS는 웹에서 가상화된 컴퓨팅 자산을 제공하는 분산형 컴퓨팅 모델입니다. 가상 시스템은 IaaS에서 중요한 역할을 하며 가상 시스템 인스턴스, 온디맨드 리소스 할당, 멀티 테넌시 등에 활용할 수 있습니다.
• 가상 시스템 구축 관리 및 확장: 생산적인 관리와 확장은 클라우드 환경에서 가상 시스템 조직에 매우 중요합니다. 중요한 고려 사항으로 자동화, 오케스트레이션, 리소스 모니터링, 자동 조정, 로드 밸런싱, 백업, 재난 복구가 포함됩니다.

데스크탑 가상화

• VDI(가상 데스크탑 인프라): VDI는 클라이언트가 멀리 떨어진 위치 또는 다른 기기에서 원격으로 데스크탑 환경에 액세스할 수 있는 업무 공간 가상화의 혁신입니다. VDI에 통합 서버 기반의 VM(가상 시스템) 지원과 최종 사용자에게 조직의 업무 공간 경험 제공이 포함됩니다. 주요 구성요소는 가상 데스크탑, 중앙 집중식 관리, 원격 액세스, 사용자 프로필 관리 등입니다.
• 원격 액세스 및 씬 클라이언트 컴퓨팅: 데스크탑 가상화는 원격 액세스와 씬 클라이언트 처리를 지원하며 가벼운 컴퓨팅 환경을 제공합니다. 또한 중앙 집중식 데이터 및 애플리케이션 스토리지와 개선된 보안 및 데이터 보호를 지원합니다.