가상화란?

가상화는 하나의 물리 머신에서 시뮬레이션된 가상 환경을 생성할 수 있는 기술입니다. IT 전문가는 이 프로세스를 통해 기존 제품을 최대한으로 활용하면서 일반적으로 하드웨어에 종속되어 있는 리소스를 여러 환경에 분산하여 물리 머신의 전체 용량을 최적화할 수 있습니다.

가상화는 IT 인프라 내에서 효율성을 높이고, 유연성을 유지하고, 확장성을 개선하는 데 사용할 수 있는 강력한 기술로서 수십 년간 사용되어 왔습니다. 가상화하면 하나의 물리 하드웨어에서 여러 운영 체제를 사용할 수 있으므로 리소스 사용을 개선하고, 물리적인 유지 보수 비용을 절감하고, 격리된 시스템을 통해 보안을 강화할 수 있습니다.

워크스테이션에서 테스트 환경을 실행하는 가상화 관리자부터 하이브리드 클라우드 플랫폼에서 수많은 가상 머신(VM)을 실행하는 대규모 조직에 이르기까지, 가상화는 현대적인 IT 인프라와 워크로드에서 핵심적인 역할을 담당합니다.  

Red Hat을 통한 가상화 살펴보기

가상화는 가상 머신과 하이퍼바이저라는 두 가지 중요한 개념을 바탕으로 합니다.

가상 머신

 가상 머신(VM)은 하드웨어 리소스 풀에서 만들어진 자체 CPU, 운영 체제(OS), 메모리, 네트워크 인터페이스, 스토리지를 갖춘 격리된 시스템으로 작동하는 컴퓨팅 환경입니다. VM은 단일 데이터 파일에 의해 정의될 수 있습니다. VM은 격리된 환경으로서 컴퓨터 간에 이동할 수 있고 어느 컴퓨터에서 열든 동일하게 작동합니다.

가상화를 사용하면 가상 머신을 통해 하나의 물리적 장치에서 여러 운영 체제를 실행할 수 있습니다. 예를 들어 Linux® 시스템에서 MacOS 또는 Windows 환경을 실행하는 것입니다. 각 운영 체제는 호스트 하드웨어의 운영 체제나 애플리케이션과 동일한 방식으로 실행되므로, 최종 사용자 환경은 물리 머신에서 실행되는 실시간 운영 체제 환경과 거의 동일합니다.

하이퍼바이저

가상 머신 모니터(Virtual Machine Monitor, VMM)라고도 불리는 하이퍼바이저는 시스템의 물리적 리소스를 분리하고 분배하여 가상 환경이 필요에 따라 리소스를 사용할 수 있도록 하는 소프트웨어입니다. 하이퍼바이저는 하드웨어로부터 물리적 리소스(예: CPU, 메모리, 스토리지)를 가져와서 여러 VM에 동시에 할당하여 새로운 VM의 생성과 기존 VM의 관리를 돕습니다. 하이퍼바이저는 노트북 등의 운영 체제에 배포하거나 서버 등의 하드웨어에 직접 설치할 수 있습니다. 하이퍼바이저로 사용되는 물리 하드웨어를 호스트라고 하며 그 리소스를 사용하는 여러 VM을 게스트라고 합니다.

가상 환경이 실행 중이고 사용자 또는 프로그램이 물리 환경에서 추가 리소스를 요구하는 명령을 내리면 하이퍼바이저가 그 요청을 물리 시스템에 전달하고 변경 사항을 캐시에 저장합니다. 이 모든 작업은 네이티브 속도에 가까운 속도로 수행됩니다.

필요에 따라 두 가지 유형의 하이퍼바이저 중에 선택하여 가상화를 수행할 수 있습니다.

유형 1:  네이티브 또는 베어 메탈 하이퍼바이저라고도 하는 유형 1 하이퍼바이저는 호스트의 하드웨어에서 직접 실행되어 게스트 운영 체제를 관리합니다. 이 유형은 호스트 운영 체제를 대신하며, 하이퍼바이저가 하드웨어에 직접 VM 리소스를 예약합니다. 이 유형의 하이퍼바이저는 엔터프라이즈 데이터센터 또는 기타 서버 기반 환경에서 가장 보편적으로 사용됩니다.

유형 2: 호스팅된 하이퍼바이저라고도 하며, 기존 운영 체제에서 소프트웨어 계층 또는 애플리케이션으로 실행됩니다. 이 유형은 호스트 운영 체제에서 게스트 운영 체제를 추상화하는 방식으로 작동합니다. VM 리소스는 호스트 운영 체제에 대해 예약된 다음 하드웨어에 대해 실행됩니다. 이 유형은 개인 컴퓨터에서 여러 운영 체제를 실행하려는 개인 사용자에게 더 적합합니다.

KVM이란?

커널 기반 가상 머신(Kernel-based Virtual Machine, KVM)은 오픈소스 유형 1 하이퍼바이저로, 현대적인 Linux 배포판의 구성 요소입니다. KVM과 함께 실행되는 VM은 Linux의 성능을 활용하고, 사용자는 OS에서 제공하는 정교한 제어 기능을 활용할 수 있습니다.

VM과 하이퍼바이저에 대해 자세히 알아보기

가상화를 활용하면 하드웨어 시스템이 최대 용량으로 작동할 수 있습니다. 가상화를 사용하면 여러 운영 체제가 병렬로 실행되고 동일한 가상화된 하드웨어 리소스를 공유하여 최적의 효율성을 달성할 수 있습니다. 팀은 컴퓨팅 리소스를 최대한으로 활용하여 중요한 애플리케이션과 워크로드를 지원할 수 있습니다. 가상화의 장점에는 다음이 포함됩니다.

• 서버 통합: 서버를 가상화하면 각 물리 서버에 여러 가상 서버를 배치하여 하드웨어 활용률을 높일 수 있습니다. 서버 통합을 통해 호스트 머신을 여러 VM 간에 분배할 수 있기 때문에 필요한 위치에 리소스를 할당하여 리소스 활용도를 개선할 수 있습니다. 이 방식은 하드웨어 용량을 최대한으로 활용합니다. 하나의 물리적 하드웨어에 여러 VM을 호스팅하여 공간, 전력 소비, 유지 보수를 최적화할 수 있습니다.
• 비용 절감: 하드웨어 활용도를 개선하면 하드 드라이브 또는 하드 디스크와 같은 물리적 리소스를 덜 구매하여 비용을 절약하고 데이터센터의 전력, 공간, 냉각 관련 요구 사항을 줄일 수 있습니다.
• 격리된 환경: VM은 시스템의 나머지 부분과 분리되어 있어서 호스트 하드웨어에서 실행되는 작업을 방해하지 않기 때문에 새 애플리케이션을 테스트하거나 프로덕션 환경을 설정하려는 경우에 적합합니다.
• 애플리케이션 마이그레이션 가속화: 관리자는 더 이상 애플리케이션이 새로운 하드웨어에서 인증을 받기까지 기다릴 필요가 없습니다. VM 구성은 소프트웨어에 의해 정의되므로 VM을 빠르게 생성, 제거, 복제, 마이그레이션할 수 있기 때문입니다. 또한 VM을 원격으로 제어하고 VM 관리를 자동화할 수 있습니다.
• 효율적인 환경: 팀은 회귀 테스트 중에 테스트 환경을 생성하거나 복사할 수 있으므로 전용 테스트 하드웨어나 중복적인 개발 서버가 필요하지 않습니다. 적절한 교육과 지식을 통해 환경을 최적화하여 더 큰 역량과 밀도를 확보할 수 있습니다.
• 재해 복구: VM은 이전에는 하드웨어를 추가해야만 가능했던 페일오버를 지원하여 추가적인 재해 복구 옵션을 제공합니다. 재해 복구 옵션을 통해 영향을 받은 서버를 수리하고 설정하는 데 걸리는 시간을 줄여서 적응력을 높일 수 있습니다.

가상화의 기본 사항 알아보기

서버 가상화

서버 가상화는 가장 보편적인 가상화 유형 중 하나로, 특히 엔터프라이즈 IT 환경에서 자주 수행됩니다. 물리적 리소스를 분리하고 분산하는 하이퍼바이저를 통해 수행되는 서버 가상화는 여러 기능을 지원하는 데 리소스를 사용할 수 있도록 서버를 파티셔닝하는 작업이 포함된 프로세스입니다.

데스크탑 가상화

중앙의 관리자(또는 자동화된 관리 툴)는 데스크탑 가상화를 통해 데스크탑 환경을 여러 물리 머신에 동시에 배포할 수 있습니다. 관리자는 데스크탑 가상화를 통해 모든 가상 데스크탑에서 구성, 업데이트 및 보안 점검을 일괄적으로 수행할 수 있습니다.

데이터 가상화

데이터 페더레이션 또는 글로벌 네임스페이스라는 이름으로 더 널리 알려진 데이터 가상화는 분산된 데이터를 하나의 소스에 통합합니다.  데이터 가상화는 여러 소스의 데이터를 통합하고, 새로운 데이터 소스를 쉽게 수용하고, 사용자 요구 사항에 따라 데이터를 변형합니다. 글로벌 네임스페이스는 여러 데이터 소스 앞에 위치하여 이러한 데이터 소스가 단일 소스로 처리될 수 있도록 함으로써 필요한 데이터를 필요한 형식으로 적시에 애플리케이션 또는 사용자에게 제공합니다.

스토리지 가상화

스토리지 가상화를 통해 하나의 스토리지 장치에서 스토리지를 관리하고 액세스할 수 있습니다. 네트워크상의 모든 스토리지 장치는 단일 위치에 스토리지를 풀링할 수 있습니다. 스토리지 가상화는 아카이빙, 복구와 같은 스토리지 작업의 효율성을 높이고 인프라 내에서 가능한 스토리지 사용을 극대화합니다.

애플리케이션 가상화

애플리케이션 가상화를 통해 애플리케이션이 원래 설치된 OS 외부에 애플리케이션을 배포하고 해당 위치에서 애플리케이션을 사용하도록 할 수 있습니다. 애플리케이션을 OS에서 분리함으로써 가상 환경에서 애플리케이션을 원격으로 실행하고 사용할 수 있습니다. 관리 및 배포의 유연성이 높아지는 것입니다. 애플리케이션 가상화는 사용자 기기의 OS가 정상적으로 실행되는 상태에서 애플리케이션이 가상으로 실행됩니다. 이 점에서 데스크탑 가상화와는 다릅니다. 

네트워크 기능 가상화

통신 서비스 제공업체에서 사용하는 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV)는 디렉터리 서비스, 파일 공유, IP 구성과 같은 네트워크의 주요 기능을 분리하여 그러한 기능이 여러 환경에 분산될 수 있게 합니다. 소프트웨어 기능이 속해 있는 물리 머신으로부터 기능을 분리하면 특정 기능을 새 네트워크에 함께 패키징하고 이를 환경에 할당할 수 있습니다. 네트워크를 가상화하면 스위치, 라우터, 케이블 등 여러 개의 독립적인 네트워크를 생성하는 데 필요한 물리 구성 요소의 수가 줄어듭니다.

가상화와 컨테이너화는 IT 구성 요소를 물리 시스템의 나머지 부분과 격리하는 컴퓨팅 환경에 대한 두 가지 접근 방식입니다.  그러나 두 방식의 작동 원리는 서로 다릅니다.

앞에서 설명한 것처럼, 가상화는 운영 체제를 여러 개 사용하여 VM이 물리 하드웨어와 별도로 전체 용량으로 기능할 수 있도록 합니다. 한편 컨테이너화는 소프트웨어 또는 애플리케이션을 호스트 OS를 공유하는 컨테이너 내에 패키지하여 원하는 환경으로 이동하고 해당 위치에서 실행할 수 있게 함으로써 유연성을 높입니다.

VM은 가상화를 통해 고유한 OS와 애플리케이션을 실행하도록 생성됩니다. 가상화를 사용하면 여러 운영 체제가 하나의 물리 머신에서 병렬로 실행되고 동일한 가상화된 하드웨어 리소스를 공유할 수 있습니다.

컨테이너화는 소프트웨어 코드를 고유 컨테이너 내에 패키징합니다. 이 프로세스를 통해 컨테이너 내의 애플리케이션을 원하는 환경과 인프라로 이동한 다음 해당 위치에서 실행할 수 있습니다.

Red Hat® OpenShift®는 가상 머신을 OpenShift로 손쉽게 마이그레이션하고 컨테이너와 함께 VM을 관리할 수 있는 기능을 제공하여 가시성을 극대화합니다.

VM과 컨테이너에 대해 자세히 알아보기

가상화와 컨테이너화 둘 다 클라우드 컴퓨팅을 가능하게 하는 기술입니다. 클라우드 컴퓨팅은 클라우드 내에서 워크로드를 실행하는 활동입니다. 클라우드란 네트워크 전반에서 스케일할 수 있는 리소스를 추상화, 풀링, 공유하는 IT 환경을 의미합니다.

퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드는 리소스를 공유 풀로 가상화하고, 관리 제어 계층을 추가하고, 자동화된 셀프 서비스 기능을 통해 해당 리소스를 제공합니다. 클라우드를 구성하는 가상화, 관리, 자동화 소프트웨어는 모두 물리적 리소스, 가상 데이터 풀, 관리 소프트웨어, 자동화 스크립트, 고객을 서로 연결하는 운영 체제를 기반으로 합니다.

클라우드 환경 내에서 실행되는 워크로드는 가상화를 통해 네트워크 전반의 리소스에 액세스할 수 있어 인터넷을 통해 사용자에게 확장 가능하고 유연한 IT 리소스를 제공할 수 있도록 합니다.

클라우드 컴퓨팅에 대해 자세히 알아보기

VM 마이그레이션은 호스트 또는 플랫폼 간에 VM을 이동하는 것을 말합니다. VM 마이그레이션의 목적은 리소스 활용도를 개선하고, 성능을 최적화하고, 유연성을 제고하고, 확장성을 향상하는 것입니다. VM 마이그레이션은 일관성과 효율성을 챙기고 미래 운영 및 클라우드 기반 애플리케이션을 위한 지원까지 놓치지 않도록 합니다.

VM 마이그레이션은 다양한 이유로 수행될 수 있으며, 그 유형도 여러 가지입니다. 두 가지 주요 유형은 실시간 마이그레이션과 콜드(cold) 마이그레이션입니다. 실시간 마이그레이션의 경우 VM이 소스 호스트 머신에서 계속 실행되는 상태에서 VM의 메모리 페이지가 대상 호스트로 이동한 다음 새 호스트로의 예약된 컷오프 이벤트가 수행되어 VM이 중단 없이 실행되는 것처럼 보이게 합니다. 콜드 마이그레이션의 경우 프로세스 중에 VM이 비활성화된 후 소스 호스트에서 대상 호스트로 이동합니다. 이 유형은 플랫폼 또는 지역 간에 전체적으로 이동할 때 자주 사용됩니다.

마이그레이션 전략을 수립할 때 요구 사항 및 플랫폼에 따라 두 유형 중 적절한 것을 선택할 수 있습니다.

VM을 마이그레이션해야 하는 이유 알아보기

Red Hat의 신뢰할 수 있는 제품과 파트너 에코시스템은 하나의 통합 가상화 솔루션을 통해 모두 제공됩니다. 가상 워크로드든, 컨테이너화된 워크로드든 또는 두 가지가 결합된 워크로드든 상관없이 Red Hat OpenShift Virtualization은 안정적으로 빌드, 운영, 확장할 수 있는 툴을 제공합니다. 지금 바로 가상 워크로드와 컨테이너화된 워크로드를 통합하는 KVM 및 Kubevirt 기반 최신 애플리케이션 플랫폼인 Red Hat OpenShift Virtualization으로 마이그레이션하여 복잡성을 늘리지 않고 유연성을 제공하세요. 기본 포함된 가상화를 위한 마이그레이션 툴킷은 몇 단계로 간단히 마이그레이션하는 데 필요한 툴을 제공합니다.

Red Hat OpenShift Virtualization과 함께 Red Hat Ansible® Automation Platform을 통해 자동화를 사용하여 규모에 따른 마이그레이션에서 Day 2 오퍼레이션과 문제 해결까지 제공을 가속화할 수 있습니다. 이러한 유연한 접근 방식을 사용하면 가상화 기술과 이를 기반으로 하는 애플리케이션에 대한 투자를 보존하는 동시에 태스크를 자동화하여 IT 운영의 속도와 효율성을 개선할 수 있습니다.

Red Hat을 통해 원하는 속도로 관리하고 현대화하세요. Red Hat Advanced Cluster Management for Kubernetes로 단일 콘솔에서 VM의 성능을 모니터링할 수 있습니다. 스토리지, 백업 및 재해 복구, 네트워킹을 위한 추가 지원 옵션과 파트너 통합을 통해 Red Hat은 조직이 하이브리드 클라우드 전반에서 가상 인프라를 원활하게 운영하고 준비가 되었을 때 현대화할 수 있도록 지원합니다.

Red Hat을 가상화의 파트너로 선택해야 하는 이유 알아보기