가상화 Virtualization 개념

가상화

Virtualization

물리적인것을 가상으로 추상화

 

Mainframe(대용량 시스템)

아주 큰 하나의 시스템을 가지고 나누어서 썼다

전용cpu, 전용 os, 전용 아키텍쳐, 전용 네트워크 => 보안이 뛰어남

물리적인 큰것을 가상으로 나눠씀 (하드웨어를 나눌수 있다)

 

반도체의 발달로 개인컴퓨터(pc)가 만들어지며 필요가 없어졌다

 

왜 가상화가 다시 ?

하드웨어는 점점 좋아지는데 소프트웨어는 발전이 늦었다

물리적인 머신을 논리적으로 분리시켜 해결된다

가상화가 발달하게 된다

하드웨어를 논리적으로 나눌수 있게 하는 기술 -> Hypervisor (하이퍼 바이저)

HVM-> 가상화 유형

 

 

BM베어메탈  -> VM 가상화 -> Container 컨테이너

시간 순서대로 우위의 기술은 아니다, 상호 보완적인 기술

BM	VM	container
	BM	VM
		BM

 

BM

- 물리적인 하드웨어만 있는 형태 ( 물리 머신, 물리 시스템 )

- CPU,memory,Disk,NIC

 

isolation

격리 분리

어플리케이션끼리 격리가 안된다

어떤 프로그램이 다른 프로그램에 영향을 미치거나 커널에 영향을 미친다

--> 가상화가 해결해 줌

 

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Protection ring

 

Application(프로그램) Ring3

Kernel(OS운영체제) Ring0

HW(하드웨어)

 

privilege 권한

ring0 (커널) 하드웨어와 통신

ring3 실행하는 프로그램

근접한 ring끼리 통신 가능

 

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CPU 아키텍쳐 (구조)

 

x86 우리가 사용하고 있는 intel cpu AMD cpu

 

x86   (32bit)- 한번에 처리 할 수 있는 정보량

x86_64   (64bit)

x64   (64bit)

---->현재는 32bit를 잘 이용하지 않기 떄문에 x86이라고 부른다

 

AMD: AMD64 현재 사용하는 64bit 아키텍쳐

Intel: EM64T

인텔이 먼저 64bit를 만들었는데 가짜 64bit였다

그 후 AMD가 진짜 64bir아키텍쳐를 만들었다

결국 인텔은 AMD에게 라이센스를 샀다

 

ARM 전력은 적게 드는데 성능이 좋지는 않다

M1 전력은 적게 드는데 성능이 좋다

 

 

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가상화 기술을 나누는 방법

 

타입1

퍼블릭 클라우드에서 사용

고성능

실제 서비스에서 이용

App	App	App
Kernel	Kernel	Kernel
Hypervisor (MS Hyper-V / Linux KVM /Citrix Xen /Vmware ESXi)
HW

타입2

실습용

App	App	App
		Hypervisor
Host OS
HW

 

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전가상화(Full-Virtualization)

 

기존에 있던 운영체제 사용 가능

-Binary Translation

통역의 기능을 소프트웨어적으로 구현

-HW Assistance

통역의 기능을 하드웨어가 한다

Intel VT-x /AMD V 의 기술이 있어야한다

 

->똑같은 기능이면 하드웨어가 빠르다

  모든 기능을 하드웨어로 만들 수 없기 때문에 소프트웨어로 구현

 

반가상화(Para-Virtualization)

 

리눅스 운영체제만 가능

성능이 좋다

운영 체제 커널이 자신이 가상화인것을 인지 해야한다

-> 기존에있던 운영체제의 수정 (리눅스 운영체제만 가능)

 

 

cpu가상화를 제공함에따라 전가상화와 반가상화의 성능차이가 나지 않게 됨

QEMU(Full)_KVM(Para)

 

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