가상화 개념 이해하기

가상화 개념 이해하기

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가상화의 발전과정

최근에는 도커(컨테이너)를 많이 이용하고 있는데 가상화에서 발전된 형태라고 합니다. 도커는 다음 포스팅에서 다뤄보겠습니다.

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가상화(Virtualization)란 무엇인가?

가상화는 물리적인 컴퓨터 자원을 효율적으로 사용하기 위해, 하나의 물리적 시스템에서 여러 개의 가상 시스템을 만들어 운영할 수 있는 기술입니다. 쉽게 말해, 하나의 컴퓨터 안에 여러 대의 컴퓨터를 만들어 사용하는 것이라고 할 수 있어요.

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일상생활에서의 비유

가상화를 일상생활에 비유해 보자면, 하나의 주방에서 여러 가지 요리를 동시에 만드는 것과 같아요. 예를 들어, 하나의 큰 냄비를 사용해 스프, 파스타 소스, 찜 요리 등을 동시에 준비한다고 생각해 보세요. 각 요리는 냄비 안의 서로 다른 칸에서 요리되지만, 결국에는 하나의 냄비를 공유하고 있죠. 이렇게 하나의 자원을 여러 용도로 나누어 사용하는 것이 바로 가상화입니다.

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가상화의 핵심 요소

가상화의 핵심 요소로는 크게 **호스트 OS(Host OS)와 하이퍼바이저(Hypervisor)가 있습니다.

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1. 호스트 OS(Host OS)

호스트 OS는 물리적인 하드웨어 위에 직접 설치된 운영체제를 말합니다. 이 운영체제가 가상 머신(VM)을 관리하고, 가상 머신이 하드웨어 자원(CPU, 메모리, 디스크 등)을 사용할 수 있도록 지원합니다. 예를 들어, 여러분의 컴퓨터에 설치된 Windows나 Linux가 호스트 OS가 될 수 있어요.

 

2. 하이퍼바이저(Hypervisor)

하이퍼바이저는 가상화를 관리하는 핵심 소프트웨어입니다. 하이퍼바이저는 물리적 하드웨어를 가상 머신에게 나누어 주는 역할을 합니다. 하이퍼바이저의 역할을 쉽게 설명하자면, 아파트 관리사무소와 같다고 할 수 있어요. 각 가상 머신은 아파트의 각 세대와 같고, 하이퍼바이저는 그 아파트의 관리사무소가 되어 세대에 물리적 자원(전기, 물 등)을 적절히 분배하는 역할을 합니다.

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좌측: 호스트OS, 우측: Bare-metal 하이퍼바이저

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하이퍼바이저의 종류

하이퍼바이저는 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다.

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1. 타입 1 하이퍼바이저 (Bare-metal 하이퍼바이저)

타입 1 하이퍼바이저는 물리적 하드웨어 위에 직접 설치되는 하이퍼바이저입니다. 이 하이퍼바이저는 호스트 OS 없이 하드웨어를 직접 제어하고 관리합니다. 다시 말해, 아파트 관리사무소가 아파트의 기초 설계부터 관리까지 모두 담당하는 것과 같아요. VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Xen이 이 유형에 속합니다.

예시: 기업의 데이터 센터에서 물리적 서버 하나에 여러 개의 가상 서버를 만들어 운영할 때, 이 서버들 위에 타입 1 하이퍼바이저를 설치해 각 가상 서버에 자원을 분배합니다.

• AWS에서 EC2 인스턴스(가상 서버)를 빌리는 것이 여기에 해당합니다.

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2. 타입 2 하이퍼바이저 (Hosted 하이퍼바이저)

타입 2 하이퍼바이저는 호스트 OS 위에서 동작하는 하이퍼바이저입니다. 호스트 OS가 먼저 설치된 후 그 위에 하이퍼바이저가 설치되어 가상 머신을 관리하는 방식이죠. 호스트 OS가 이미 하드웨어 자원을 사용 중이기 때문에, 가상 머신은 호스트 OS를 통해서만 하드웨어 자원에 접근할 수 있습니다. 이것은 아파트 관리사무소가 아파트 외부에 별도로 존재하는 것과 비슷해요. VMware Workstation, Oracle VirtualBox, Parallels Desktop이 이 유형에 속합니다.

예시: 개인용 PC에서 Windows OS를 사용하면서, 그 위에 VirtualBox 같은 타입 2 하이퍼바이저를 설치해 Ubuntu와 같은 다른 운영체제를 가상 머신으로 설치해 사용하는 경우가 이에 해당합니다.

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타입 1 하이퍼바이저와 타입 2 하이퍼바이저의 차이점

구분	타입 1 하이퍼바이저	타입 2 하이퍼바이저
설치 위치	물리적 하드웨어 위에 직접 설치	호스트 OS 위에 설치
성능	더 높은 성능 (호스트 OS의 간섭 없음)	성능이 상대적으로 낮음 (호스트 OS의 영향)
사용 용도	기업의 데이터 센터, 서버 가상화	개인용 PC, 테스트 및 개발 환경
대표적인 예시	VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Xen	VMware Workstation, Oracle VirtualBox

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