가상화 가상화란?
가상화란?
가상화는 물리적 시스템 리소스의 단일 풀을 활용하여 다수의 시뮬레이션 컴퓨팅 환경을 생성하는 프로세스로, 일반적으로 동일한 하드웨어 시스템에서 다중 운영 체제를 동시에 실행하는 데 사용됩니다.
가상화를 사용하면 단일 물리적 하드웨어 시스템을 사용하여 여러 개의 시뮬레이션 환경이나 전용 리소스를 만들 수 있습니다. 소프트웨어를 통해 하드웨어에 추상화 레이어를 추가하여 하나의 물리적 시스템을 여러 개의 VM(가상 시스템)으로 나눌 수 있습니다. VM은 독립형 장치처럼 자체 운영 체제와 애플리케이션을 실행합니다.
- 가상화에서 하드웨어와 소프트웨어가 격리되는 방식
- 가상화에서 물리적 하드웨어에 대한 종속성과 제한이 없는 이유
- 가상화 유형
- 가상화의 이점
- 가상화 성공 사례
- HPE의 가상화 솔루션 지원 방식
가상화에서 하드웨어와 소프트웨어가 격리되는 방식
가상화는 하이퍼바이저 또는 VMM(가상 시스템 모니터)을 사용하여 하드웨어와 소프트웨어를 구분합니다. 구분하는 방식은 다음과 같습니다.
하이퍼바이저:
- 유형 1(베어 메탈): 이 하이퍼바이저는 OS가 없는 하드웨어에서 작동합니다. VM은 이를 통해 하드웨어 리소스를 직접 받습니다.
- 유형 2(호스팅): 이 하이퍼바이저는 하드웨어 인터페이스를 처리하고 OS 위에서 VM을 추상화합니다.
가상 시스템:
- VM은 자체 게스트 OS와 애플리케이션을 실행합니다. 하이퍼바이저가 CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 연결을 할당하기 때문에 각 VM은 전용 하드웨어가 있는 것처럼 보입니다.
추상화 및 에뮬레이션:
- 하이퍼바이저는 VM에 가상화된 네트워크 인터페이스와 스토리지 컨트롤러를 제공하여 물리적 하드웨어를 격리합니다. 이런 추상화 덕분에 VM은 하드웨어에 액세스하지 않고도 OS와 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.
리소스 관리:
- 하이퍼바이저는 시스템 성능을 극대화하기 위해 하드웨어 리소스를 VM에 분산합니다. 이를 통해 리소스를 분리하여 한 VM의 활동이 다른 VM에 영향을 미치지 않도록 합니다.
하드웨어 지원 가상화:
- 최신 CPU는 하이퍼바이저 성능을 높이고 VM 하드웨어 분리를 개선하여 효율성을 높이는 인텔 VT-x 및 AMD-V와 같은 가상화 확장 기능을 제공합니다.
장치 드라이버:
- 하이퍼바이저는 가상화된 설정에서 게스트 OS에 가상 장치 드라이버를 제공하고 가상 드라이버를 실제 하드웨어에 연결합니다.
가상화는 소프트웨어 환경을 실제 하드웨어로부터 격리하여 컴퓨팅 리소스를 격리된 상태로 유지하고 유연성과 효율성을 높일 수 있습니다.
가상화에서 물리적 하드웨어에 대한 종속성과 제한이 없는 이유
가상화에서는 ‘물리적 하드웨어에 대한 종속성 및 제한 없음’이 상대적입니다. 가상화는 하드웨어 설정 요건을 최소화하고 많은 하드웨어 한계를 극복하지만 실제 하드웨어의 필요성이 사라지지는 않습니다. 가상화로 종속성과 제한을 줄이는 방법은 다음과 같습니다.
하드웨어의 추상화:
- VM(가상 시스템)은 하이퍼바이저를 통해 실제 하드웨어와 독립적인 가상 하드웨어를 사용합니다. 예를 들어 게스트 OS나 애플리케이션을 변경하지 않고도 다양한 하드웨어 사양을 갖춘 서버 간에 VM을 이동할 수 있습니다.
표준 가상 하드웨어:
- VM에서는 가상 네트워크 어댑터, 스토리지 컨트롤러, CPU가 흔히 사용됩니다. 표준화를 통해 VM은 하드웨어 변동과 관계없이 적합한 물리적 하드웨어에서 실행될 수 있습니다.
- 게스트 OS와 애플리케이션은 가상 하드웨어와만 통신하므로 호환성에 대한 우려가 줄어듭니다.
하드웨어와의 호환성:
- 하이퍼바이저는 다양한 물리적 장치와 드라이버를 지원하므로 혼합된 하드웨어 환경을 관리할 수 있습니다.
- 이러한 상호 운용성을 통해 기업은 가상화된 환경에서 다양한 하드웨어 브랜드와 모델을 채택할 수 있습니다.
라이브 마이그레이션:
- 가상화를 사용하면 중단 시간 없이 물리적 호스트 간에 실시간으로 VM을 전송할 수 있습니다. 이러한 기능은 로드 밸런싱, 유지 관리, 재난 복구에 필수적입니다.
- 라이브 마이그레이션은 서버 종속성을 줄여 가용성과 워크로드의 유연성을 향상합니다.
유연성 및 리소스 풀링:
- 가상화된 VM은 CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 리소스를 공유할 수 있습니다. 변화하는 요구에 맞춰 동적 리소스 할당이 가능합니다.
- 워크로드는 하드웨어에 얽매이지 않으며, 리소스는 수요에 따라 대응할 수 있습니다.
중복성 및 내결함성:
- 가상화 플랫폼은 종종 내결함성과 중복성을 지원합니다. 물리적 서버에 장애가 발생한 경우 다른 클러스터 호스트에서 VM을 재개할 수 있습니다.
- 이러한 배치는 복원력을 높이고 하드웨어 장애가 서비스 가용성에 미치는 영향을 줄입니다.
확장성:
- 가상화된 설정은 물리적 서버를 추가하는 방식으로 쉽게 확장할 수 있습니다. 새로운 장비가 방해 없이 원활하게 통합됩니다.
- 이러한 확장성으로 서버 제한 없이 증가하는 워크로드와 변화하는 비즈니스 수요를 수용할 수 있습니다.
다양한 플랫폼 지원:
- 가상화를 사용하면 하드웨어 호환성과 관계없이 여러 운영 체제와 애플리케이션이 하나의 서버에서 작동할 수 있습니다. Windows, Linux 등의 OS가 공존할 수 있습니다.
가상화는 하드웨어 관련 요건과 제약을 크게 줄여주지만 실제 하드웨어는 여전히 필수적입니다. 물리적 인프라의 품질과 관리는 가상화된 설정의 성능, 안정성, 용량에 영향을 미칩니다. 가상화의 이점을 극대화하려면 계획 수립과 리소스 관리가 필요합니다.
가상화 유형
가상화의 유형은 다음과 같습니다.
- 서버 가상화 기술은 단일 물리적 서버에서 다수의 가상 서버 실행을 지원하며 리소스 효율을 최적화합니다. 서버가 많은 양의 작업을 처리하도록 설계되었기 때문에 구성요소를 더욱 효율적으로 사용하여 시스템 전반에서 여러 기능을 지원할 수 있도록 서버를 파티셔닝하면 여러 조직에서 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 유형 1(베어 메탈) 및 유형 2(호스팅됨) 등 하이퍼바이저는 가상 시스템을 관리하고 서버 가상화를 촉진합니다.
- 스토리지 가상화는 가상 스토리지 시스템이 관리하는 서버 그룹으로 구성됩니다. 이 시스템은 여러 소스에서 스토리지를 관리하며, 호스트 시스템에서 하드웨어의 차이와 상관없이 단일 스토리지 풀로 스토리지를 간주합니다. 가상화로 백업, 아카이빙, 복구 등의 작업이 더 간편해집니다. 스토리지 가상화는 스토리지 리소스 가상화 및 데이터 관리와 관련되어 있습니다. 스토리지 가상화 아키텍처 및 기술은 효율적인 스토리지 프로비저닝, 데이터 마이그레이션, 중앙화된 관리를 지원합니다.
- 애플리케이션 가상화는 OS와 이를 실행하는 하드웨어에서 애플리케이션을 분리합니다. 최종 사용자는 일반적으로 씬 클라이언트에서 가상화 애플리케이션을 평가하고, 애플리케이션 자체는 인터넷을 통해 연결된 데이터 센터 서버에서 실행됩니다. 따라서 이전 OS 버전이 필요하거나 다른 시스템 리소스를 위험에 빠뜨릴 수 있는 애플리케이션을 간편하게 실행할 수 있습니다.
- 데스크탑 가상화는 VDI(가상 데스크탑 인프라)라고도 하며, 인터넷을 통해 원격으로 액세스할 수 있는 소프트웨어 기반 시스템에서 사용자의 데스크탑 환경을 미러링합니다. 물리적 업무 공간의 모든 구성요소가 서버에 저장되어 최종 사용자는 사용하는 장치와 상관없이 유사한 경험을 활용하게 됩니다. 모든 사용자 데이터와 프로그램은 최종 사용자의 장치가 아닌 호스트 서버에 존재합니다. 데스크탑 가상화는 데스크탑 환경 및 사용자 업무 공간을 가상화하여 다양한 장치를 통한 액세스와 유연성을 제공합니다.
- 네트워크 가상화는 가상 네트워크를 기본 하드웨어와 분리합니다. 가상 스위치는 네트워크의 모든 관리 작업을 처리합니다. 네트워크 가상화를 통해 관리자는 간편하게 리소스를 할당 및 분배하여 네트워크 성능과 안정성이 향상됩니다. 네트워크 가상화는 유연성과 효율을 높이기 위한 가상 네트워크 기능 및 리소스와 관련되어 있습니다. 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 및 네트워크 가상화 오버레이는 가상 네트워크 생성 및 중앙화된 네트워크 관리를 지원합니다.
가상화의 이점
비용 절감 및 효율성 향상:
- 가상화는 인프라를 통합하고 하드웨어 비용을 줄이면서 공간을 절약하여 비용을 절감합니다.
- 또한 리소스 활용률 및 에너지 효율을 높이고 비용 절감을 위해 인프라 관리를 최적화합니다.
확장성 및 유연성:
- 가상화를 통해 가상 리소스를 빠르게 프로비저닝할 수 있으므로 변화하는 수요에 맞춰 빠르게 확장할 수 있습니다.
- 또한 워크로드 요건에 따라 리소스를 효율적으로 확장하거나 축소하여 유연하고 비용 효과적으로 리소스를 할당할 수 있습니다.
재난 복구 및 비즈니스 연속성:
- 가상화는 복제 및 라이브 마이그레이션 등의 기능을 통해 데이터 보호 및 고가용성을 지원하여 비즈니스 연속성을 확보합니다.
- 또한 사이트 장애 조치, 가동 중지 시간 최소화, 데이터 안전 확보 등 디지털 재난 복구 전략을 지원합니다.
테스트 및 개발 환경:
- 가상화는 고립된 테스트 환경의 생성을 간소화하여 충돌을 줄이고 정확한 결과를 지원합니다.
- 또한 빠른 프로비저닝과 가상 환경 복제를 통해 테스트 및 개발 주기를 가속화하여 소프트웨어 개발 및 테스트 효율을 높입니다.
가상화 성공 사례
용량 계획 및 성능 최적화:
- 효율적인 리소스 활용을 지원하기 위해 리소스 요건을 평가하고 그에 따라 용량을 계획합니다.
- 성능 조정 기술을 활용하여 워크로드 배치를 최적화하고 리소스 할당을 조정함으로써 시스템 성능을 개선합니다.
보안 및 규제 준수 조치:
- 네트워크 세분화, 액세스 제어 등 보안 통제를 구현하여 가상화된 환경의 보안을 강화합니다.
- 데이터 보호 및 개인 정보 규제 등의 준수를 고려하여 가상화된 환경에서 컴플라이언스를 지원합니다.
재난 복구 전략 및 백업:
- 데이터 손실로부터 보호하고 가상 시스템에 맞는 백업 및 복원 절차를 확립하여 복원을 지원합니다.
- 와해를 효과적으로 처리하기 위해 정기적인 테스트 등 종합 재난 복구 계획을 통해 비즈니스 연속성을 지원합니다.
클라우드 환경에서의 가상화:
- 유연한 리소스 할당 및 확장성을 위해 공개, 비공개, 하이브리드 클라우드 환경에서 가상화를 활용합니다.
- 클라우드 관리 플랫폼, 자동화, 리소스 최적화 기술을 활용하여 클라우드 구축에서 가상화 관리를 최적화합니다.
HPE의 가상화 솔루션 지원 방식
HPE는 포괄적인 하이브리드 클라우드 포트폴리오 제공, 관리 간소화, 비용 최적화, 성능 개선을 통해 가상화를 지원합니다. 솔루션은 다음과 같습니다.
- HPE VM Essentials Software: 고가용성 및 통합 데이터 보호와 같은 기능을 통해 KVM 및 VMware 환경에 대한 가상화 관리를 간소화합니다. 이 솔루션은 HPE VME 하이퍼바이저를 관리하고 플랫폼을 재구축하는 데 도움이 되며, 복잡성을 줄이고 비용을 최적화합니다.
- HPE GreenLake for Private Cloud Business Edition: HPE의 하이퍼컨버지드 인프라를 활용하여 온프레미스 및 퍼블릭 클라우드에서 VM 관리를 단순화하는 민첩한 셀프 서비스 프라이빗 클라우드 솔루션을 제공합니다.
- HPE GreenLake for Private Cloud Enterprise: 베어 메탈, 컨테이너, VM에 대한 완전 관리형 클라우드 경험을 제공하며, 보안과 확장성을 갖춰 기존 워크로드와 클라우드 네이티브 워크로드에서 일관된 클라우드 경험을 제공합니다.
- HPE Managed Services - 가상화: 전 세계적으로 연결된 ITOC(IT 운영 센터)를 통해 IT 서비스와 운영 관리를 지속적으로 제공하며 가상 환경을 모니터링, 관리 및 최적화함으로써 성능과 확장성을 보장합니다.
이러한 솔루션은 기업이 가상화 전략을 적용하고 현재 투자를 최적화하며 환경을 고도화하고 하이브리드 클라우드 운영을 간소화하는 데 도움이 됩니다.
