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가상화란?

• 물리적인 컴퓨터 하드웨어를 효율적으로 활용할 수 있도록 해주는 과정.
• 가상화는 소프트웨어를 사용하여 단일 컴퓨터의 하드웨어 요소(프로세서, 메모리, 스토리지)를 다수의 가상 컴퓨터(VM)로 분할해서 사용할 수 있도록 해줌
• 각각의 VM은 자체의 OS를 실행해서 마치 독립적인 컴퓨터처럼 동작함.

가상화의 장점

1. 리소스 효율성 향상

• 가상화 전에는 각 app서버에 물리적인 cpu 가 필요했음 (신뢰성 측면에서 App과 OS/CPU가 1:1 구성)
• 물리 서버는 항상 Full로 사용되지 않기 때문에 효율적으로 Capa를 사용하지 못했음
• 가상화 이후에는 각 VM에서 각자의 OS를 가지고 App을 실행할 수 있어 효율성 및 신뢰성 모두 만족할 수 잇음
• 물리적 하드웨어에 각 VM이 여러개 떠 있는 구조로 유동적으로 자원을 나눠 사용 가능하므로 리소스 효율성도 만족함

2. 가동 중단 시간 최소화

• 여러개의 가상 머신을 띄워서 관리함
• 그 중 하나의 가상 머신 내에서 문제가 발생할 경우 다른 가상 머신을 활용해서 서비스 무중단을 제공함

3.  빠른 자원 제공 

• 물리 서버인 경우 구매, 설치, 구성에는 많은 시간 소요됨
• 가상 머신 활용 시 (하드웨어가 이미 구성되어 있다는 전제 하에) App 실행을 위한 자원을 빠르게 제공 가능
• 전용 SW 사용하여 자원 제공을 자동화하고, 기존 워크플로우에 빌드함으로써 관리의 용이성 제공

가상화의 종류

• 데스크탑 가상화
• 네트워크 가상화
• 스토리지 가상화
• 데이터 가상화
• 애플리케이션 가상화
• 데이터 센터 가상화
• CPU 가상화
• GPU 가상화
• Linux 가상화
• 클라우드 가상화

서버 가상화

• 서버 가상화는 SW를 통해 하나의 물리적인 서버를 여러개의 분리된 가상 서버로 나누는 과정
• 각 가상 서버는 자체 OS를 독립적으로 실행 가능

서버 가상화의 장점

• 서버 가용성 증가
• 운영 비용 절감
• 서버 복잡성 제거
• 애플리케이션 성능 향상
• 더욱 빠른 워크로드 배포

하이퍼바이저란

• 하이퍼바이저는 가상머신을 생성하고 구동하는 SW
• 물리적 리소스를 분리해서 각각의 가상 환경을 만들어주는 역할을 함
• 사용자 또는 프로그램이 물리적 환경의 추가 리소스 요구 시 -> 하이퍼바이저는 그 요청을 물리적 시스템에 전달하고 변경사항을 저장함

하이퍼바이저의 종류

Type 1. Bare-Metal / Native

• 호스트 하드웨어에 직접 설치하여 구동함
• 즉 하드웨어 바로 위에 위치해서 OS역할(하드웨어 제어)을 하고 VM을 관리하는 역할을 함
• 호스트 OS 없어서 OverHead 적음
• 콘솔로 관리해야하므로 사용성 낮음(처음 셋업 시 윈도우 설치처럼 진행해야함)
• 예) Xen, x86용 오라클 VM서버, 마이크로소프트 Hyper-V, VMWare의 ESX 서버

Type 2. Hosted

• 호스트 OS 위에 설치되어 호스트 OS-하이퍼바이저-가상머신 HW간 Overhead 발생함
• APP 설치하는 것처럼 VirtualBox 설치 후 가상머신 이미지 생성하는 방식
• 예) VMWare Workstation, VirtualBox, Mac Paralles 

참고

https://www.ibm.com/kr-ko/topics/virtualization

https://www.redhat.com/ko/topics/virtualization/what-is-a-hypervisor