가상화 & 하이퍼바이저 (Virtualization & Hypervisor)

가상화 & 하이퍼바이저 (Virtualization & Hypervisor)

물리적 하드웨어 자원(서버, 스토리지, 네트워크)을 논리적으로 추상화하여 다수의 가상 자원으로 분할/통합하는 기술이며, 하이퍼바이저는 가상머신(VM)을 생성하고 관리하는 핵심 소프트웨어 계층

목적: 자원 활용률 향상, 서버 통합(Consolidation), 격리 및 보안, 유연한 인프라 운영, 비용 절감

특징: 하드웨어 독립성, 자원 풀링, 격리성, 라이브 마이그레이션, 스냅샷/복원

가상화 유형

• •서버 가상화: 하나의 물리 서버에 다수의 VM 운영, CPU/메모리/디스크 가상화
• •스토리지 가상화: 물리 스토리지를 논리적 풀로 통합, Thin Provisioning
• •네트워크 가상화: VLAN, VPC, SDN, 오버레이 네트워크(VXLAN)
• •데스크톱 가상화: VDI, 중앙 서버에서 가상 데스크톱 제공

하이퍼바이저 유형

• •Type 1 (Bare-metal/Native): 하드웨어 위에 직접 설치, 고성능, 서버 가상화용
• •Type 2 (Hosted): 호스트 OS 위에 설치, 개발/테스트용

가상화 기법

• •전가상화(Full Virtualization): 게스트 OS 수정 없이 실행, 바이너리 변환(Binary Translation), 하드웨어 지원(Intel VT-x, AMD-V)
• •반가상화(Para-Virtualization): 게스트 OS 커널 수정 필요, Hypercall로 하이퍼바이저와 직접 통신, 낮은 오버헤드
• •하드웨어 지원 가상화: CPU의 가상화 확장 명령어(VT-x/AMD-V) 활용, 전가상화 성능 개선

핵심 기술: vCPU 스케줄링, 메모리 오버커밋(Ballooning), 라이브 마이그레이션(vMotion), 스냅샷, HA/DRS

장점: 자원 효율(활용률 60~80%), 서버 통합, 격리/보안, 유연한 확장, 재해복구(DR) 용이

단점: 하이퍼바이저 오버헤드, 라이선스 비용, VM Sprawl(무분별한 VM 증가), 장애 전파 위험(호스트 장애 시)

적용사례: 데이터센터 서버 통합, 클라우드 IaaS(AWS EC2, Azure VM), 개발/테스트 환경 구축, DR 환경

비교: Type 1(Bare-metal/고성능/서버) vs Type 2(Hosted/편의/개발) / 전가상화(무수정/오버헤드) vs 반가상화(커널수정/고성능) / VM(OS 격리/무거움) vs 컨테이너(프로세스 격리/경량)

연관: 컨테이너, 클라우드, IaaS, VDI, HCI, 서버 통합