서버 가상화

가상화

• 개념: 가상화는 물리적인 하드웨어 자원을 소프트웨어적으로 추상화하여, 여러 가상 환경을 생성하거나 하나의 자원을 다수의 사용자 혹은 시스템이 공유할 수 있도록 하는 기술
• 1대의 물리서버를 여러대의 가상서버로 구축 가능
• 여러대의 물리서버를 한대의 가상서버로 구축 가능
• 서버, 스토리지, 네트워크 등의 하드웨어 자원을 보다 효율적으로 사용가능

 

가상화의 유형

1. 서버 가상화: 하나의 물리적 서버를 여러 대의 가상 서버로 나누어 사용하는 방식
2. 네트워크 가상화: 물리적 네트워크 장치를 가상화하여 논리적 네트워크를 구성, 네트워크 설정을 소프트웨어로 한다.
   
   • 물리적으로는 하나인 네트워크도 여러 가상 네트워크로 분할 가능
   • 물리적으로 떨어져 있는 여러 네트워크를 가상 네트워크 하나로 통합 가능
3. 데스크탑 가상화: 물리적 컴퓨터 없이 가상화된 데스크탑 환경을 제공
   • 조작은 자체 PC에서 가능하지만, 파일은 모두 서버에 보존 -> 보안 강화
   • 다른 데스크톱에서 같은 가상화된 데스크톱으로 접속 가능
4. 스토리지 가상화: 물리 스토리지 하나를 여러 논리 스토리지로 분할하거나 여러 물리 스토리지를 묶어 거대한 스토리지 하나로 처리

 

추가!

서버 가상화와 반대로 여러 물리서버를 하나의 가상 서버로 합치는 방식의 예

1. 클러스터링: 여러 물리 서버를 하나의 논리적 시스템처럼 보이게 하여 작업을 분산 처리하는 방식

여러 서버가 하나의 시스템처럼 작동하여 특정 애플리케이션이나 서비스에 대해 고가용성 지원

ex)데이터베이스 서버 클러스터나 웹 서버 클러스터를 구성해 여러 물리 서버가 하나의 서버처럼 동작 가능

2. 분산 컴퓨팅: 여러 서버의 자원을 하나의 논리적 시스템처럼 활용하여 대규모 작업을 처리하는 방식

각 서버는 개별적으로 작업을 처리하지만, 전체적으로는 하나의 시스템처럼 동작해 고성능 지원

ex) Hadoop 같은 분산 파일 시스템이 여러 서버의 스토리지를 하나의 가상화된 스토리지처럼 사용하거나, 클라우드 환경에서 여러 서버가 한 애플리케이션을 지원하는 방식으로 동작 가능

 

장점

• 유연성: 물리적인 하드웨어 제약에서 벗어나 다양한 환경을 자유롭게 구성할 수 있다
• 가용성: 시스템이 장애 없이 지속적으로 운영되는 능력을 의미하며, 가상화는 고가용성을 제공하는 데에 유리
• 비용 절감: 물리적인 하드웨어 구매 및 유지보수 비용을 절감
• 확장성: 필요에 따라 자원을 유동적으로 추가하거나 줄일 수 있어, 급격한 수요 변화에 대응가능
• 격리성: 서로 다른 가상 환경이 독립적으로 운영되어 보안성과 안정성 향상
• 자원 최적화: 여러 가상 머신이 하나의 물리적 자원을 공유하므로, 자원 활용의 효율성 증가

 

단점

• 전문 지식 필요: 가상화를 운영하고 관리하기 위해서는 높은 수준의 기술적 전문 지식이 필요.
• 모니터링 부담 증가: 물리 서버와 가상 서버의 장애를 모두 모니터링해야 함.
• 효율성 비교: 가상화를 무조건 사용하는 것이 아닌, 가상화를 사용하지 않은 서비스와의 비용 대비 효율성을 따져야 함.

 

클라우드

• 가상화 기술로 구축된 인프라나 그 위에 구축된 서비스
• 사용자는 인프라나 소프트웨어가 없어도 인터넷 통해 다양한 인프라, 서비스 사용 가능

클라우드 또한 가상화를 통해 사용가능하다.

마이크로서비스의 onedrive 또한 클라우드, 각 사용자에게 5GB 할당되는것이 아니지만, 사용자 입장에서는 각자 5GB씩 가지고 있는것처럼 보인다.

클라우드 또한 분산 처리를 통해 사용가능하다.

분산 처리를 통해 기기 1대에 대한 부하 줄일 수 있다.

 

클라우드 서비스의 유형

1. SaaS (Software as a Service)
   • 사용자가 소프트웨어를 설치할 필요 없이 인터넷을 통해 애플리케이션을 이용하는 서비스.
   • ex) Gmail, Microsoft Office 365, Dropbox
2. Paas (Platform as a Service)
   
   • 개발자에게 애플리케이션 개발을 위한 플랫폼을 제공하는 서비스. 인프라 관리 없이 애플리케이션을 구축, 테스트, 배포할 수 있음.
   • ex) Google App Engine, Heroku

3. IaaS (Infrastructure as a Service)

• 서버, 스토리지, 네트워크 등 물리적인 하드웨어 자원을 가상화하여 제공하는 서비스. 개발의 자유도는 높으나, 전문 지식 필요
• ex) Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud

 

클라우드 보안

• 클라우드는 보안 수준이 높지만, 인터넷을 통해 접근 가능하므로 도용 위험도 존재.
• 가상화의 편리함과 보안 문제를 균형 있게 관리해야 한다.

 

이제 중점 기술인 서버 가상화에 대해 자세히 알아보자. 블로그에 자세히 기록하였으니, 여기선 간단히 정리

참고

https://koreatstm.tistory.com/155

1. 가상화 기술

 

서버 가상화 

• 개념: 물리 서버 하나에 가상 서버를 여러 대 구축 하는 기술
• 세 종류 존재

 

호스트 OS형

• 개념: 물리 서버에 설치된 호스트 OS에서 가상서버를 가동
• ex) virtual box
• 따라서 호스트 OS와 게스트 OS를 다른 OS로 설치할 수 있다.

 

하이퍼바이저형

• 개념: 호스트 OS없이 동작하며 유지 관리가 더 쉽다.
• 하이퍼바이저라는 가상환경을 관리하는 소프트웨어를 물리 서버에 설치
• 게스트 OS가 직접 제어하기 때문에 컴퓨터의 리소스를 활용하기 쉽다.

 

컨테이너형

• 개념: 컨테이너라는 애플리케이션과 실제 환경을 분리하여 애플리케이션 단위로 가상화
• 가상 하드웨어와 게스트 OS 존재 안함.
• ex)docker
• 컨테이너 하나에 여러 애플리케이션 도입 가능하지만, 하나의 컨테이너에 하나의 애플리케이션 단위로 구축하자
• 복잡한 컨테이너 한 개보다, 단순한 컨테이너 여러 개가 좋다.

 

클라우드에서도 다양한 서버 가상화 서비스를 제공한다.

• AWS의 EC2
• GCP의 GCE
• Azure의 가상머신