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가상화, 서버 가상화, 네트워크 가상화

가상화 기술

가상화 기술

정의

• 논리적으로 컴퓨팅 리소스를 분할하여 이용률과 가용성을 높이는 기술
• 하나의 서버로 여러 실행환경 구성 가능

장점

• 물리적 리소스의 소유 비용을 감축
• 간편한 유지보수

소프트웨어 플랫폼

• 물리적 리소스와 논리적 리소스를 가상화 하여 소프트웨어 플랫폼의 역할을 함

가상머신

• 가상화 기술을 통해 나뉜 논리적인 단위의 머신
• VM 수준에서 하드웨어 리소스를 제어해서 한 컴퓨터 위에 다른 OS 동시에 실행 가능

가상화 계층의 역할

파티셔닝

• 물리적 머신을 분할/분배

캡슐화

• 하드웨어 제어에 요구되는 복잡성을 감추고 간단한 인터페이스 제공

격리

• 장애 및 보안 발생시 캡슐화 되어 있는 가상머신을 격리

H/W 독립화

• 하나의 물리적 머신 안에서 가상머신을 독립적으로 가동

서버 가상화

서버 가상화

배경

• 다수의 IT 리소스 관리의 어려움을 해결하기 위해 등장
• 내부적으로 가상의 기능과 구성요소를 만들어 내기 위한 기술

분류

• 호스트 가상화
• 하이퍼바이저 가상화
• 컨테이너 가상화

호스트 가상화 기술

개요

• 최초의 가상화 방식,
  

호스트 가상화 소프트웨어

• VM Ware
• Virtual Box 등

장단점

• 호스트 OS에 제약이 없음
• 낮은 성능

하이퍼바이저 가상화 기술

개요

• 호스트 OS 없이 가상화 할 수 있는 환경 제공
• 하드웨어에 직접 설치되는 구조의 가상화 방식
  

하이퍼바이저 가상화 방식

• 전가상화
  • H/W를 완전히 가상화 하는 방식
  • CPU에서 가상화를 지원해야 됨
  • 관리용 가상 머신인 DOM0를 통해 시스템콜이 전달되어 병목현상 발생 가능
• 반가상화
  • 게스트 OS가 하이퍼콜을 요청할 수 있도록 커널이 수정됨
  • 리눅스의 일부 배포버전에서만 지원한다.

컨테이너 가상화 기술

컨테이너

• 앱 구동에 필요한 라이브러리 및 디펜던시를 패키지로 묶은 논리적인 단위
• 컨테이너 엔진이 게스트 OS 역할을 수행, 성능이 좋다
• 실행환경과 세부설정까지 이미지 내에 포함하므로 최근에는 컨테이너 가상화를 주로 활용

Docker

• 대표적인 컨테이너 가상화 기술
• 리눅스 컨테이너 기반으로 이미지 생성과 배포를 가능케 함
• 앱의 모든 실행환경을 이미지로 생성하고 구축 운용가능하게 함
• 도커 활용으로 앱 설치와 이식이 간단하고, 유지관리가 매우 편리해짐

네트워크 가상화

네트워크 가상화의 개념

정의

• 네트워크의 물리적 동질성을 논리적으로 분할하여 여러 네트워크로 분할하는 기술

장점

• 리소스 보안 향상
• 비용 절감
• 네트워크 설정 작업의 편의성

클라우드에서 네트워크 가상화의 필요성

• 보안을 위한 리소스 격리
• 가상 리소스를 동일 네트워크로 연결

네트워크 가상화 기술의 종류

VLAN

• 스위치, 라우터로부터 발신되는 모든 패킷에 고유 태그를 부착
• 태그를 통해 네트워크 안에서 네트워크를 그룹으로 분할

VPN

• 공용 네트워크에 전용선과 같은 사설 네트워크 효과를 제공
• 사설 IP는 10. 또는 172.16. 또는 192.168.* 로 시작한다.
• 터널링 기술 : PPTP, IPsec

NFV(Network Function Virtualization)

• 네트워크 장비의 기능을 소프트웨어로 가상화하여 서버에 구축하는 기술
• 가상화된 방화벽, 라우터, 스위치

SDN(Software Defined Network)

• 빈번한 네트워크 변경 요청 증가에 대응하기 위해 네트워크를 소프트웨어적으로 정의, 제어
• APP 계층에서 사용자가 어플리케이션으로 가상화된 NFV를 제어
• 네트워크를 가장 추상화한 최신 기술

실습

KNOU_MALL

리소스 그룹 생성

리소스 그룹에 리소스 추가

• Ubuntu Server
• 가용성 옵션 : 가상머신을 이중화, 지속적인 서비스 보장
• 일반적으로 D-로 시작하는 vm이 적합, IOPS(Input Output per Second)

가상머신 추가

기본 설정

• 인증 방식 설정
• 디스크 : 운영시에는 대부분 SSD

가상 네트워크

• 서브넷 CIDR 표기법10.0.0.0/24 는 32비트 중 24비트는 고정되어있고 8비트만 가변이므로 256개의 IP가 들어가는 서브넷을 구축하겠다는 의미
• 공용 IP에 서브넷의 private IP가 매핑되어 있어 라우팅 해준다.
• vm의 성능에 따라 NIC를 병렬로 삽입한 가속화된 네트워킹도 선택 가능

고급

• 사용자 지정 데이터 및 Cloud init : 초기 환경 설정 스크립트
• 식별을 위한 태그 설정 가능