클라우드 서비스 관리 - 가상화와 컴퓨팅 기술

클라우드 서비스 관리 - 가상화와 컴퓨팅 기술

목차

 

클라우드를 실현하는 기술들
가상화 기술 (Virtualization)이란?
분산처리 기술
하이퍼바이저(Hypervisor)
전가상화 vs 반가상화

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# 클라우드를 실현하는 기술들

가상화 기술

서버 같은 하드웨어 리소스

ex. CPU, 메모리, 스토리지

를 논리적으로 다룰 수있게 만드는 기술

분산처리 기술

대량의 데이터를 여러 서버에 분산하여

동시에 별도로 빠르고 효율적으로 처리하는 기술

컨테이너

하나의 OS 환경에서, App을 실행하기 위한 영역

( 이 사용자 공간을 컨테이너라고 부름 )을 여러 개로 나누어 사용할 수 있음

저장 기술

대량 데이터의 집계, 상품 거래, 빅 데이터 분석 등

특성별로 RDB 나 NoSQL로 대표되는 다양한 데이터베이스 기술

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# 가상화 기술 (Virtualization)이란?

개념

컴퓨팅에서 가상화라고 하는 것은 실체적인 컴퓨터 시스템의 가상 버전을 만드는 것을 의미

ex. 하드웨어, 네트워크, 스토리지 등

하나의 장치를 여러 개로 나눠 동작시키거나

여러 개의 장치를 묶어 하나의 장치인 것 처럼

사용자에게 공유자원으로 제공하는 것

( 물리 서버의 수가 줄어들 수 있기 때문에 공간 절약과 비용 절감 가능 )

IT 자원의 가상 인스턴스를 만드는 데 사용되는 기술 플랫폼 :

하이퍼바이저 가상화 기술

가상 서버에서는 CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 등이 에뮬레이트 되므로 물리 서버처럼 사용 가능

각각의 가상 서버는 독립된 상태이므로, 같은 물리 서버에 있는 가상 서버 중 하나가

바이러스와 같은 위협에 노출되더라도 다른 가상 서버에게 영향 X

장단점

장점 :

적은 컴퓨팅 리소스 하드웨어 구매로 비용절감 (reduced spending)

쉬운 백업과 재해복구 (easier backup and disaster recovery)

중단 없는 비즈니스 (better business continuity)

효율적인 IT 운영(more efficient IT operations)

단점 :

가상화 소프트웨어 및 가상화지원 하드웨어 구매로 초기 투자 비용 발생 (upfront costs)

소프트웨어 라이선스 비용 발생 (software licensing considerations)

초기 교육 필요 (possible learning curve)

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# 분산처리 기술

처리의 부하 상황에 따라 서버와 같은 리소스를 늘리거나 줄일 수 있음

클러스터링 :

대량의 데이터를 분산 처리하는 장치로 여러 개의 서버를 결합하여 하나의 컴퓨터로 보이게 가능

대용량 데이터 처리 중에 몇 개의 서버에 장애가 발생하더라도

나머지 서버에 자동으로 작업을 할당하고 작업을 이어갈 수 있음

분산 처리 구현 가능 소프트웨어로 오픈 소스로

'Apache Hadoop'과 'Apache Spark'

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# 하이퍼바이저(Hypervisor)

하이퍼바이저

하이퍼바이저 또는 VMM(Virtual Machine Monitor) :

가상머신에 물리시스템 자원에 대한 접근을 제공하는 프로그램

가상머신:

가상머신이 실행되고 있는 물리적 컴퓨터로부터 분리된 또 하나의 컴퓨터

시스템 가상머신(또는 하드웨어 가상머신) :

스스로의 가상 기기 드라이버, 프로세서 자원 할당, 가상 기기 드라이버를 이용한 기기 I/O를 가짐

하이퍼바이저는 단순하게 가상화 소프트웨어로 정의 가능

하이퍼바이저는 가상머신모니터(VMM)과 동일하게 사용

호스트머신으로 불리는 물리시스템에 설치되어 가상머신을 생성하고 관리 가능

이때 호스트머신에서 동작하는 가상머신을 게스트머신이라고 함

하이퍼바이저는 베어 메탈(bare metal)과 호스티드(hosted)로 나뉨

하이퍼바이저 - Type 1

하이퍼바이저 - Type 1

베어 메탈은 물리시스템 위에 하이퍼바이저가 설치된 방식

물리시스템의 운영체제 역할을 하기 때문에 별도의 운영체제 필요 없음

실제 데이터 센터에서 구축되는 시스템에는 Type 1 하이퍼바이저가 설치되어 운영

신속한 확장과 축소가 가능해야 하므로 Type 1은

확장성이 충분히 기술적으로 보장되어야 함

호스트머신에 직접 설치되기 때문에 가상머신과 호스트머신간 빠른 통신이 가능해야함

불필요한 오버헤드를 최소화하여 가상머신에서 동작하는 애플리케이션의 실행속도가

호스트머신에 직접 설치되어 운영되는 성능과 근접한 결과를 만들어냄

물리시스템이 하드웨어적으로 가상화를 지원해야 함

(CPU가 VT-x, AMD-V 지원여부 확인)

하이퍼바이저 - Type 2

하이퍼바이저 Type-2

물리시스템 위에 운영체제(OS)가 올라가고

운영체제 위에 하이퍼바이저가 설치되어 동작되는 방식

가상머신을 단일 물리시스템에 설치되어 운영하는데 있어 편리함

중간에 호스트머신의 운영체제가 동작하고 있기 때문에

호스트머신의 하드웨어를 직접 접근 불가

따라서 사용이 편리한 반면에

Type 1에 비해 오버헤드가 많이 발생

ex. VMWare, Oracle, VirtualBox

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# 전가상화 vs 반가상화

가상화를 기반 기술로 하여 하이퍼바이저를 구형하여

Iaas, Paas, Saas 서비스를 구축 가능

가상화는 크게 2가지 타입인

전가상화 (Full Virtualization)과 반가상화 (Para Virtualization)으로 나뉨

전가상화

전가상화

호스트 운영체제와 게스트 운영체제 사이에

하이퍼바이저를 사용하여 하드웨어 자원을 가상화 하는 기술

게스트 운영체제가 하드웨어 자원을 직접 사용할 수 없기 때문에

모든 하드웨어 자원을 가상화하기 위한 복잡한 처리가 필요

하지만 호스트 운영체제가 독립적으로

가상 머신을 실행할 수 있다는 장점

반가상화

반가상화

하이퍼바이저가 게스트 운영체제에 대해 일부 가상화된 인터페이스를 제공하고,

게스트 운영체제는 이 인터페이스를 통해 하드웨어 자원에 직접 엑세스할 수 있는 기술

전가상화보다 하드웨어 자원의 가상화 처리가 적기 때문에 더 높은 성능을 제공

하지만 게스트 운영체제는 하이퍼바이저와 호환되어야 하기 때문에 제한적

요약하면

전가상화 :

호스트 운영체제와 독립적으로 실행되는 완전한 가상 머신을 제공

반가상화 :

하이퍼바이저와 게스트 운영체제 간의 인터페이스를 사용하여 성능을 높인 가상화 기술