[인프라 엔지니어의 교과서] 2-11장 ~

버버니야·2022년 3월 22일
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11. 가상화

한 대의 물리 서버에는 보통 하나의 운영체제만 가동할 수 있다.
가상화 기술을 사용하면, 한 대의 물리 서버에서도 여러 개의 게스트 운영체제를 가동할 수 있다.
이 것을 '서버 가상화'라고 부른다.

가상화 환경에서는 물리 서버가 제공하는 CPU, 메모리, 네트워크, 디스크 등의 하드웨어 자원을 각 게스트가 운영체제에 자유롭게 할당한다.

물리서버와 가상 서버 특징

물리 서버

CPU 사용률과 디스크 IO 부하, 디스크 사용 용량이 많은 용도에 적합하다.
주된 용도는 데이터베이스 서버, 애플리케이션 서버 등이다.

가상 서버

CPU 사용률과 디스크 IO 부하, 디스크 사용 용량이 적은 용도에 적합하다.
가상 서버의 주된 용도는 웹 서버, 개발 서버, 메모리 DB 등이다.

물리 서버를 가상화 할때의 장점과 단점

장점

  • 비용을 줄일 수 있다.
  • 게스트 운영체제의 하드웨어 자원을 쉽게 늘리거나 줄일 수 있다.
  • 물리 서버는 하드웨어가 노후화되므로 일정 기간이 지나면 하드웨어를 교체해야 한다. 하지만, 게스트 운영체제는 다른 새로운 물리 서버에 가상화 환경을 준비한 다음 간단히 옮길 수 있다.

단점

  • 다른 게스트 운영체제가 하드웨어 자원을 많이 사용하면, 다른 게스트 운영체제의 동작이 불안정해진다.
  • 한 번 만들어진 게스트 운영체제는 이후에 사용하지 않아도 삭제되지 않고 그대로 남기가 십상.

가상화 모델

가상화를 구현하려면 하드웨어 자원 및 게스트 운영체제를 관리하는 프로그램이 필요하다.

윈도우와 리눅스 같은 일반 운영체제에 게스트 운영체제를 관리하는 프로그램을 설치해서 가상화하는 방식을 '호스트 운영체제 타입'이라고 부른다. 호스트 운영체제상에서 다른 애플리케이션처럼 가상화 환경을 다룰 수 있어 손쉽게 구현할 수 있지만, 호스트 운영체제를 중간에 두는 것인만큼 오버헤드가 생겨 동작 속도가 떨어질 때가 있다.

호스트 운영체제 대신 가상화 전용 운영체제를 사용하는 방식을 '하이퍼바이저 타입'이라고 부른다. 호스트 운영체제 타입처럼 중간에 개입하는 운영체제가 없으므로 빠른 동작속도를 기대할 수 있다.

가상화 환경의 종류

주류 상용 소프트웨어 두 가지
1. VMware vSphere
2. Hyper-V

오픈 소스 두 가지
1. Xen
2. KVM

VMware vSphere

vSphere 제품의 안정성과 편리성은 최고수준이다.

VMware사의 제품은 다양한 종류가 있지만 일반적으로 하이퍼바이저인 VMware vSphere와 종합 관리 도구인 VMware vCenter Server를 구매한다.
VMware vShere에서는 물리 서버에 설치된 CPU만큼 라이선스가 필요하다.

Hyper-V

Hyper-V는 마이크로 소프트가 제공하는 가상화 솔루션.
DataCenter Edition은 라이선스당 호스트 운영체제에 탑재할 수 있는 물리 CPU의 수는 2개까지.

Xen (젠)

Xen은 Iaas형 클라우드로서 세계 최대 규모를 자랑하는 Amazon EC2에서 이용한다.

KVM

이스라엘 쿰라넷사에서 개발 리눅스 2.6.20에서는 표준 기능이되었다.

가상화 환경을 선택하는 방법

가상화 환경을 선택할 때는 실제 환경에 맞게 판단해야 한다.

VMware와 Hyper-V

기본적으로 윈도우와 리눅스가 섞여있는 환경에서느 VMware를 선택하고, 윈도우가 중심인 환경에서는 Hyper-V를 선택하는 것이 비용면에서 이득
실제로 조작해보고 쓰기 쉬운쪽을 고르자

Xen 과 KVM

리눅스가 중심인 환경이고 또한 초기 도입 비용을 들이고 싶지 않을 때는 Xen이나 KVM이 좋다.
레드햇 리눅스를 사용할 때는 레드햇에서 지원하는 KVM이 좋다.

12. 클라우드

클라우드 컴퓨팅은 일반적으로 인터넷을 거쳐서 제공되는 컴퓨터 자원을 이용하는 것
클라우드는 SaaS, PaaS, IaaS 세가지로 분류

SaaS

SaaS (Software as a Service)는 애플리케이션을 서비스로서 제공한다.

PaaS

PaaS (Platform as a Service)는 애플리케이션 실행 환경을 서비스로서 제공한다.

IaaS

IaaS (Infrastructure as a Service)는 시스템 인프라를 서비스로서 제공한다.

IaaS의 특징

  • 사내에 물리 서버를 두지 않아도 사용할 수 있으므로, 물리 서버를 관리하는 엔지니어가 필요하다.
  • 이용 신청을 하면, 단기간에 운영체제가 설치된 상태로 바로 사용할 수 있다.
  • 사내에 물리 서버를 두지 않으므로, 물리적 제약을 의식하지 않고 이용하고 싶은 만큼 서버를 증강할 수 있다.
  • 사내에 서버 자산을 보유하지 않으므로, 서버를 살 때 발생하는 감가상각 처리가 필요 없고 클라우드 이용료는 그대로 비용 처리할 수 있다.

클라우드 환경에서의 인프라 이용

IaaS에서는 클라우드 업체로 부터 서버의 인스턴스나 물리 서버의 사용권을 빌려서, 원격에서 각종 설정을 해서 서버의 기능을 사용할 수 있다.

일반적으로 직접 서버를 소유해서 관리할 때는 우선 네트워크 환경을 구축하고, 물리 서버를 구매해서 장착한 후, 운영체제를 설치하고 설정하는 절차를 밟는다.
IaaS를 이용하면 이런 일련의 흐름을 생략하고 클라우드 업체에서 이미 운영체제가 설치된 상태로 계정을 제공받아 곧바로 서버를 사용할 수 있다.

AWS

IaaS에서 가장 영향력 있는 것은 아바존 사의 아마존 웹 서비스.
AWS의 핵심 서비스는 가상 서버(EC2)와 가상 스토리지(S3)다.

Amazon EC2

Amazon EC2에서는 가상 서버를 제공한다. EC2는 1시간 단위의 종량과금제를 채택한다.

Amazon S3

Amazon S3에서는 가상 스토리지를 제공한다. S3는 월돤위 종량과금제를 채택하고 있다.

클라우드와 서버 운영

클라우드의 약점
1. 클라우드 환경을 가상화 기술로 제공하는 클라우드에서는 보통 사용되지 않는 하드웨어 자원이 대량으로 요구되는 스케일 업에 약하다. 이런 약점을 해소하기 위해 데이터베이스 용도의 서버만은 가상 서버가 아니라 물리 서버를 제공하는 업체도 있다.
2. 클라우드에서는 물리 서버 관리를 클라우드 업체가 책임지므로, 물리 서버에 장애가 발생했을 때 클라우드 업체로부터 복구 완료 통지를 기다리는 수밖에 없다. 단, 물리서버 장애가 일어났을 때 곧바로 다른 물리 서버에서 인스턴스를 시작하는 대처 방법도 있다.
3. 클라우드 업체의 착오로 중요한 데이터가 소실될 위험이 있다.

클라우드에 맞지 않는 용도

기밀 정보 저장

다른 회사 서버에 기밀 정보가 저장되는 점. 데이터를 전송할 떄 인터넷을 거쳐야 한다는 점 등 직접 관리할 수 없는 곳에서 기밀 정보 유출이 발생할 위험이 있다.

대용량 파일 전송

인터넷을 통해서 데이터가 흘러가므로 사내에 서버를 설치할 때보다 파일 전송이 느려진다.

대규모 시스템

어느 정도 시스템 규모가 커지면 직접 장비를 보유하는 편이 비용면에서 유리하다.

클라우드 업체 선택법

IT 인프라를 자사에서 구축하거나 관리할 수 있는 기술이 있는 회사일 댸와 그렇지 않은 회사일 때는 클라우드 벤더를 선택하는 방식이 조금 달라진다.

IT 인프라를 자사에서 구축하거나 관리할 수 있는 기술이 있는 회사일 때

안정성, 비용, 성능, 관리 도구의 편의성, 업계 내의 평판 등 종합적으로 판단해서 클라우드 업체를 고르는 것이 좋다.

IT 인프라를 자사에서 구축하거나 관리할 수 없을 때

개발 회사나 MSP 업체에 인프라 운용 대행을 위임하게 된다.

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