하이퍼바이저가 실제 컴퓨터나 서버(베어메탈 서버라고도 함)에서 사용되는 경우, 이는 실제 컴퓨터가 해당 운영 체제와 애플리케이션을 해당 하드웨어와 분리할 수 있도록 합니다. 그리고 하이퍼바이저는 자신을 여러 개의 독립적인 "가상 머신"으로 분할할 수 있습니다.

그리고 이러한 각각의 새 가상 머신은 하이퍼바이저가 관리하는 베어메탈 서버의 원래 리소스를 여전히 공유하면서도 자체 운영 체제와 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 이러한 리소스에는 메모리, RAM, 스토리지 등이 포함됩니다.

하이퍼바이저는 일종의 교통 경찰 역할을 담당합니다. 하이퍼바이저는 베어메탈 리소스를 다양한 새 가상 머신으로 보내고 할당하여 이들이 서로 간에 간섭하지 않도록 합니다.

두 가지 주요 유형의 하이퍼바이저가 있습니다.

유형 1 하이퍼바이저는 실제 하드웨어(일반적으로 서버)에서 직접 실행되며, OS를 대신합니다. 일반적으로 사용자는 별도의 소프트웨어 제품을 사용하여 하이퍼바이저에서 VM을 작성하고 조작합니다. VMware의 vSphere 등의 일부 관리 툴을 사용하여 VM에 설치할 게스트 OS를 선택할 수 있습니다.

사용자는 하나의 VM을 다른 VM을 위한 템플릿으로 사용할 수 있으며, 이를 복제하여 VM을 새로 만들 수 있습니다. 요구사항에 따라 사용자는 다양한 용도(예: 소프트웨어 테스트, 프로덕션 데이터베이스 및 개발 환경)로 다중 VM 템플릿을 만들 수 있습니다.

유형 2 하이퍼바이저는 호스트 OS 내에서 애플리케이션으로 실행되며, 일반적으로 단일 사용자 데스크탑이나 노트북 플랫폼을 대상으로 합니다. 유형 2 하이퍼바이저를 사용하여 사용자는 수동으로 VM을 작성한 후 이에 게스트 OS를 설치합니다. 하이퍼바이저를 사용하여 실제 리소스를 VM에 할당할 수 있으며, 사용 가능한 프로세서 코어와 메모리의 양을 수동으로 설정할 수 있습니다. 하이퍼바이저의 기능에 따라 그래픽의 3D 가속 등의 옵션을 설정할 수도 있습니다.

다음 비디오는 가상화의 기초를 설명합니다. "가상화의 5가지 이점"이라는 글도 확인해 보십시오.

VM은 기존의 물리적 하드웨어와 비교해 몇 가지 장점을 제공합니다.

• 리소스 활용 및 ROI 개선: 다수의 VM이 하나의 물리적 컴퓨터에서 실행되므로 고객들은 다른 OS를 실행하고자 할 때마다 신규 서버를 구입할 필요가 없으며, 이미 소유한 각각의 하드웨어를 통해 더 많은 투자수익을 얻을 수 있습니다.
  
  
• 확장:  클라우드 컴퓨팅에서는, 로드 증가에 더 잘 대처하기 위해 손쉽게 동일한 가상 머신의 복제본을 여러 개 배포할 수 있습니다.
  
  
• 이식성: 네트워크의 물리적 컴퓨터들 중에 필요에 따라 VM을 재배치할 수 있습니다. 이렇게 하면 예비 컴퓨팅 전원이 있는 서버에 워크로드를 할당할 수 있습니다. 심지어는 온프레미스와 클라우드 환경 간에도 VM의 이동이 가능하므로, 이는 데이터 센터와 클라우드 서비스 제공자 간에 컴퓨팅 리소스를 공유하는  하이브리드 클라우드 시나리오 에 유용합니다.
  
  
• 유연성:  OS가 이미 설치되어 있는 VM을 복제할 수 있으므로, VM 구축은 물리적 서버에 OS를 설치하는 것보다 훨씬 빠르고 간편합니다. 개발자와 소프트웨어 검사자는 발생 시에 새 태스크를 처리하기 위해 온디맨드로 새 환경을 작성할 수 있습니다.
  
  
• 보안:  하드웨어에서 직접 실행되는 운영체제와 비교할 경우, VM은 다양한 방식으로 보안을 개선합니다. VM은 외부 프로그램에서 악성 소프트웨어 검사를 실행할 수 있는 파일입니다. 특정 시점에 VM의 전체 스냅샷을 작성한 후 멀웨어에 감염된 경우 이를 이전 상태로 복원할 수 있으므로, 즉시 VM을 효과적으로 되돌릴 수 있습니다. 또한 VM을 빠르고 쉽게 만들 수 있으므로 침해된 VM을 완전히 삭제한 후 이를 빠르게 재생성함으로써 멀웨어 감염으로부터 빠르게 복구를 수행할 수 있습니다.

VM은 엔터프라이즈 IT 관리자와 사용자 모두에게 여러 가지 사용 사례를 제공합니다.

클라우드 컴퓨팅: 지난 10년 넘게 VM은 클라우드에서 컴퓨팅의 기본 단위였으며, 이를 통해 수십 가지 서로 다른 유형의 애플리케이션과 워크로드를 성공적으로 실행하고 확장할 수 있었습니다.

DevOps 지원: VM은 자체 소프트웨어 개발과 테스트 프로세스의 설정을 통해 VM 템플릿을 구성할 수 있는 엔터프라이즈 개발자를 지원하는 훌륭한 방법입니다. 이들은 자동화된 개발 워크플로우의 해당 단계를 포함하여 정적 소프트웨어 테스트 등의 특정 태스크에 대한 VM을 작성할 수 있습니다. 이 모두는  DevOps 툴 체인의 효율화에 도움이 됩니다.

새로운 운영 체제 테스트: VM을 사용하면 기본 OS에 영향을 주지 않고도 데스크탑에서 신규 운영 체제를 시범 운용할 수 있습니다.

멀웨어 조사: VM은 악성 프로그램을 테스트하기 위한 새로운 시스템을 빈번히 요구하는 멀웨어 연구자들에게 유용합니다.

비호환 소프트웨어 실행: 일부 사용자는 다른 OS에서만 실행되는 프로그램이 여전히 필요한 상황에서도 하나의 OS를 선호할 수 있습니다. Dragon 음성 구술 소프트웨어는 하나의 좋은 예입니다. 이 프로그램의 공급업체인 Nuance는 자사 제품의 macOS 버전을 중단했습니다. 하지만 데스크탑 중심 하이퍼바이저(예: VMware Fusion 또는 Parallels)를 실행하면 VM에서 Windows를 실행할 수 있으며, 해당 버전의 소프트웨어에 액세스할 수 있습니다.

안전한 브라우징:  가상 머신을 브라우징에 사용하면 감염에 대한 우려 없이 사이트를 방문할 수 있습니다. 시스템의 스냅샷을 작성한 다음, 각각의 브라우징 세션 이후에 이전으로 롤백할 수 있습니다. 이것이 바로 2 데스크탑 하이퍼바이저를 사용하여 사용자가 직접 설정할 수 있는 것입니다. 또는, 관리자가 서버에 위치한 임시 가상 데스크탑을 제공할 수 있습니다.

Windows 가상 머신

대부분의 하이퍼바이저는 Windows OS를 게스트로 실행하는 VM을 지원합니다. Microsoft의 Hyper-V 하이퍼바이저는 Windows 운영 체제의 일부로서 제공됩니다. 설치 시에 이는 자신과 기본 Windows OS를 모두 포함하는 상위 파티션을 작성하며, 이들 각각은 하드웨어에 대한 액세스 권한을 부여받습니다. Windows 게스트를 포함한 다른 운영 체제는 상위 파티션을 통해 하드웨어와 통신하는 하위 파티션에서 실행됩니다.

Android 가상 머신

Google의 오픈 소스인  Android OS 는 홈 엔터테인먼트 디바이스 등의 커넥티드 홈 디바이스와 모바일 디바이스에서 흔히 사용됩니다. Android OS는 이러한 디바이스에 공통인 ARM 프로세서 아키텍처에서만 실행되지만, 열광적 지지자와 Android 게이머 또는 소프트웨어 개발자들은 이를 PC에서 실행하고자 할 수 있습니다.

PC가 전혀 다른 x86 프로세서 아키텍처에서 실행되고 하드웨어 가상화 하이퍼바이저가 VM과 CPU 간의 명령어 전달만 수행하므로, 이는 문제의 소지가 있습니다. 다양한 명령어 세트를 보유한 프로세서에 대해서는 이를 변환하지 않습니다. 이 문제점을 해결하기 위한 다양한 프로젝트가 있습니다.

Shashlik 또는 Genymotion 등의 일부 프로젝트는 소프트웨어에서 ARM 아키텍처를 재작성하는 에뮬레이터를 사용합니다. 한 가지 대안인 Android-x86 프로젝트는 Android를 x86 아키텍처에 대신 포팅합니다. 이를 실행하려면 VirtualBox 유형 2 하이퍼바이저를 사용하여 가상 머신으로서 Android-x86 프로그램을 설치해야 합니다. 다른 대안인 Anbox는 호스트 Linux OS의 커널에서 Android 운영 체제를 실행합니다.

Mac 가상 머신

Apple은 자체 macOS 시스템이 Apple 하드웨어에서만 실행될 수 있도록 허용하며, 일반 사용자 라이센스 계약에 의거하여 사람들이 VM 등을 이용하여 비-Apple 하드웨어에서 이를 실행할 수 없도록 금지합니다. Mac 하드웨어에서 유형 2 하이퍼바이저를 사용하여 macOS 게스트로 VM을 작성할 수 있습니다.

iOS 가상 머신

Apple이 iOS OS를 엄격히 통제하며 iOS 디바이스 이외의 어떤 디바이스에서도 이의 실행을 금지하므로, 현재 VM에서 iOS를 실행하는 것은 불가능합니다.

iOS VM에 가장 근접한 것으로는 소프트웨어에서 전체 iPhone 시스템을 시뮬레이션하는 Xcode 통합 개발 환경이 제공되는 iPhone 시뮬레이터가 있습니다.

Java 가상 머신

Java 플랫폼은 Java 소프트웨어 개발 언어로 작성된 프로그램의 실행 환경입니다. Java의 약속은 "한 번만 작성하고 어디서나 실행"하는 기능이었습니다. 이는 Java 플랫폼을 실행하는 모든 하드웨어에서 모든 Java 프로그램이 실행될 수 있음을 의미합니다. 이를 위해 Java 플랫폼에는 Java 가상 머신(JVM)이 포함되어 있습니다.

Java 프로그램에는 바이트 코드가 포함되며, 이는 JVM용으로 작성된 명령어입니다. JVM은 이 바이트 코드를 호스트 컴퓨터에서 사용하는 최하위 레벨 언어인 머신 코드로 컴파일합니다. 하나의 컴퓨팅 플랫폼의 Java 플랫폼에 있는 JVM은 프로세서가 예상하는 머신 코드에 기반하여 다른 머신 코드 명령어 세트를 기타의 JVM에 작성합니다.

따라서 JVM은 전체 OS를 실행하지 않으며 다른 VM처럼 하이퍼바이저를 사용하지 않습니다. 대신에 JVM은 특정 하드웨어에서 실행할 애플리케이션 레벨 소프트웨어 프로그램을 변환합니다.

Java에 대한 자세한 정보는 “Java: 완벽 가이드”에서 확인할 수 있습니다.

Python 가상 머신

JVM과 마찬가지로 Python VM은 하이퍼바이저에서 실행되지 않으며, 게스트 OS를 포함하지 않습니다. Python VM은 Python 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램이 다양한 CPU에서 실행되도록 하는 툴입니다.

Java와 유사하게 Python은 바이트 코드라고 하는 중간 형식으로 자체 프로그램을 변환하며, 이를 실행 준비된 파일에 저장합니다. 프로그램이 실행되면 Python VM은 빠른 실행을 위해 바이트 코드를 머신 코드로 변환합니다.

Linux 가상 머신

Linux는 많은 VM에서 사용되는 일반 게스트 OS입니다. 또한 이는 VM 실행에 사용되는 공통 호스트 OS이며, 심지에는 커널 기반 가상 머신(KVM)이라고 하는 자체 하이퍼바이저도 보유합니다. 메인스트림 Linux 커널은 2007년 이후 KVM을 포함했습니다. 오픈 소스 프로젝트임에도 불구하고, Red Hat은 현재 KVM을 개발한 원래 회사를 소유하고 있습니다.

VMware 가상 머신

VMware는 초기의 가상화 소프트웨어 공급업체였으며, 이제는 엔터프라이즈 고객에게 유명한 유형 1 및 유형 2 하이퍼바이저 및 VM 소프트웨어 제공자입니다.

“VMware: 완벽 가이드”는 VMware에 대한 모든 것을 포괄적으로 설명하고 있습니다.

Ubuntu 가상 머신

Ubuntu는 Canonical에서 제작한 Linux 배포판입니다. 이는 데스크탑과 서버 버전에서 사용 가능하며, VM으로 이를 설치할 수 있습니다. Ubuntu는 Microsoft Hyper-V에 게스트 OS로서 배포할 수 있습니다. Ubuntu는 Hyper-V의 Enhanced Session Mode에서 잘 작동하는 최적화된 버전의 Ubuntu Desktop을 제공하여 Windows 호스트와 Ubuntu VM 간의 긴밀한 통합을 지원합니다. 여기에는 클립보드 통합, 동적 데스크탑 크기 조정, 공유 폴더 및 호스트와 게스트 데스크탑 간의 마우스 이동에 대한 지원이 포함됩니다.

클라우드 컴퓨팅에서 가상 머신은 일반적으로 싱글 테넌트형 및 멀티 테넌트형 모두로 제공됩니다.

퍼블릭 또는 멀티 테넌트 가상 머신은 여러 사용자가 공통의 실제 인프라를 공유하는 가상 머신입니다. 이는 가상 머신의 프로비저닝에 대한 가장 비용 효율적이고 확장 가능한 접근 방식이지만, 엄격한 보안이나 규제 준수 의무를 지닌 기업들이 선호할 수 있는 일부 격리 특성이 부족합니다.

싱글 테넌트 가상 머신의 두 모델은 전용 호스트 및 전용 인스턴스입니다.

 전용 호스트 에는 전체 물리적 시스템의 임대와 함께 해당 머신, 하드웨어 그리고 이에 설치된 소프트웨어에 대한 지속적 액세스와 통제를 유지하는 작업이 수반됩니다. 이 모델은 최대한의 하드웨어 유연성과 투명성, 워크로드 제어 및 배치를 제공하며, 특정 자체 제공 라이센스 소프트웨어에 일부 장점도 제공합니다.

 전용 인스턴스 는 워크로드 배치에 대해 동일한 단일 테넌트 격리와 동일한 제어 수단을 제공하지만, 이는 특정 물리적 머신과 결합되지 않습니다. 따라서 예를 들어 전용 인스턴스가 재부팅되는 경우 새 실제 시스템(개별 계정 전용 시스템)에 도착할 수 있지만, 이것은 다른 물리적 위치에 있을 수 있는 새 시스템일 수 있습니다.

클라우드에서 가상 머신의 가장 일반적인 가격 모델은 종량과금제(시간 또는 초 단위), 임시/스팟 인스턴스, 예약 인스턴스 및 전용 호스트입니다.

• 종량과금제: 종량과금제 모델에서는 가상 머신에 대한 선지불 비용이 없으며 사용자는 단지 사용량에 대해서만 비용을 지불합니다. 일반적으로는 제공자 및 인스턴스 유형에 따라 시간 또는 초 단위로 비용이 청구됩니다.
  
  
• 임시/스팟 인스턴스: VM의 최저 비용 모델인 임시 및 스팟 인스턴스는 제공자의 초과 용량을 활용하지만, 이는 언제든지 제공자에 의해 재청구될 수 있습니다. 일반적으로 이는 항상 가동될 필요가 없거나 기타 모델에서 엄청나게 고가인 애플리케이션의 경우 유용합니다.
  
  
• 예약 인스턴스: 종량과금제 모델과는 달리, 예약 인스턴스는 명시적 계약 조건(보통 1 - 3년)에 따라 제공되지만, 큰 할인 행사와도 결합됩니다.
  
  
• 전용 호스트: 전용 호스트의 경우, 사용자는 일반적으로 실제 서버 전체의 비용을 지불하며 제공자가 전용 서버에 제공하는 증분(일반적으로 시간별 또는 월별)으로 비용이 청구됩니다.

베어메탈 서버라고도 하는 실제 시스템이 아니라 가상 머신을 선택할 때는 성능을 비교하기 보다는 사용자에게 필요한 것과 이것이 필요한 시기를 이해해야 합니다.

베어메탈 서버는 원시 하드웨어, 성능 및 격리를 제공합니다. 베어메탈 서버는 하이퍼바이저 주기(가상화 소프트웨어)가 전혀 없는 싱글 테넌트 물리적 서버이며, 전적으로 단일 고객 전용입니다.

데이터 집약적 애플리케이션 및 규제 준수 의무 등과 같이 성능과 보안에 높은 우선순위를 부여하는 워크로드는 일반적으로 베어메탈 서버에 가장 적합하며, 일정한 기간 동안 배치되는 경우에 특히 적합합니다.

전자 상거래, ERP, CRM, SCM 및 금융 서비스 애플리케이션은 베어메탈 서버에 이상적인 워크로드 중 일부에 불과합니다.

그러면 가상 머신을 만들기 위해서는 베어메탈 하드웨어에 하이퍼바이저를 언제 배치할까요? 워크로드에서 최대한의 유연성과 확장성을 요구하는 경우입니다.

가상 머신은 어렵지 않게 서버 용량을 끌어올리고 활용도를 늘립니다. 따라서 하나의 가상 머신에서 다른 가상 머신으로 데이터를 이동하고 데이터 세트의 크기를 조정하며 동적 워크로드를 지원하는 데 이상적입니다.

 컨테이너 를 이해하는 가장 손쉬운 방법은 기존의  가상 머신 (VM)과의 차이점 이해하는 것입니다. 온프레미스에 있건 혹은 클라우드에 있건, 기존의 가상화에서는  하이퍼바이저 를 활용하여 물리적 하드웨어를 가상화합니다. 그리고 각각의 VM에는 애플리케이션, 이와 연관된 라이브러리 및 종속 항목과 함께 OS가 실행해야 하는 하드웨어의 가상 사본인 게스트 OS가 포함됩니다.

기반 하드웨어를 가상화하는 대신 컨테이너가 운영 체제(일반적으로 Linux)를 가상화하므로, 각각의 개별 컨테이너에는 오직 애플리케이션 및 이의 라이브러리와 종속 항목만 포함되어 있습니다. 게스트 OS의 부재는 컨테이너가 경량이며 빠르고 이식 가능한 이유를 설명합니다.

컨테이너와 이를 관리하는 오케스트레이션 엔진인 Kubernetes는 최신  클라우드 네이티브 및 마이크로서비스 아키텍처에 매우 적합합니다. 그리고 컨테이너가 대부분의 경우 스테이트리스 서비스와 연관되어 있는 한편, 이들은 스테이트풀 서비스를 위해 요청될 수도 있습니다.

또한 노트북, 클라우드, 기존의 IT 및 온프레미스 IT에서 일관된 형태로 실행이 가능하므로 컨테이너는 하이브리드 클라우드 시나리오에서 점점 더 흔히 사용되고 있습니다.

"컨테이너와 VM: 차이점은 무엇인가?"라는 블로그 게시물이 더 자세한 내용을 설명합니다.

다음 비디오는 컨테이너화의 기초를 설명하고 VM을 사용한 경우와 비교한 결과를 제시합니다.

무엇을 찾아야 할지 알고 있다면 가상 머신과 클라우드 제공자를 선택하는 일은 어렵지 않습니다. 물론 가상 머신이 워크로드 요구사항과 비즈니스 예산에 맞아야 하지만, 다른 요소들도 사용자와 가상화 환경 사이에서 중요한 역할을 수행합니다. 다음은 가상 머신 서비스 제공자를 선택할 때 고려해야 할 10가지 사항들입니다.

안정적인 지원. 전화, 이메일 및 채팅을 통한 연중무휴 24시간 지원을 제공하지 않으면 떠나버리십시오. 중요한 IT 문제 해결을 위해 실제 사람의 도움이 필요합니다. 추가적인 실무적 지원을 위해 추가 서비스를 제공하는 클라우드 제공자를 살펴보는 것도 중요합니다.

관리형 옵션.. 클라우드 제공자가 비관리형 솔루션과 관리형 솔루션을 모두 제공하나요? 가상화 기술을 잘 모르는 경우에는 설치, 유지보수 및 지속적 성능 모니터링을 담당하는 제공자를 고려해야 합니다.

소프트웨어 통합. 가상 머신 환경이 기타 환경과 이상 없이 잘 작동하나요? 운영 체제, 타사 소프트웨어, 오픈 소스 기술 및 애플리케이션은 비즈니스 전반에서 더 많은 솔루션을 제공할 수 있도록 지원합니다. 사용자는 업계에서 가장 많이 사용되는 소프트웨어 제공자와의 강력한 파트너십을 모두 지원하는 가상 머신 제공자를 원합니다. 참고: 공급업체 종속에서 벗어나세요.

고품질 네트워크 및 인프라스트럭처. 신규 가상 머신이 실행될 인프라는 최신형인가요? 여기에는 종속된 베어메탈 서버, 최신 데이터 센터 및 네트워크 백본이 포함됩니다. 클라우드 제공자는 첨단 하드웨어 및 고속 네트워킹 기술로 계약 조건을 이행할 수 있어야 합니다.

위치, 위치, 위치. 데이터가 사용자와 보다 인접해 있을수록 지연 시간, 보안 및 시기적절한 서비스 제공과 관련된 번거로움이 줄어듭니다. 분산된 데이터 센터와 POP 위치로 구성된 훌륭한 글로벌 네트워크는 가장 필요로 하는 곳에서 원하는 시간에 데이터를 확보하는 데 있어서 매우 중요합니다.

백업 및 복구. 예기치 않은 상황에 직면하여 가상 머신이 가동되도록 하기 위해 클라우드 제공자가 보유하고 있는 계획은 무엇일까요? 또한 이들은 가상화된 환경에 대해 추가 기능 백업과 중복 옵션을 제공하나요? 지속적 운영은 진지하게 고려해야 할 사항입니다.

쉬운 확장. 가상 머신의 스핀업, 스핀다운, 예약, 일시정지 및 업데이트를 얼마나 빠르고 간편하게 수행할 수 있나요? 가상 머신 확장성에 관해 여러분이 가장 많이 듣고자 하는 단어는 "온디맨드"입니다.

다양한 CPU 구성. 구성은 많을수록 좋습니다. 모든 가상 머신 구성이 모든 사용 중에 모든 워크로드에 맞지는 않습니다. 반드시 싱글 및 멀티 테넌트 요구사항 모두에 맞는 다양한 구성 패키지를 제공하는 가상 머신 제공자를 찾으세요.

보안 계층. 제공자에게 반복해서 이에 대해 물어보세요. 특히 민감한 고객 정보를 처리할 때 비즈니스 데이터는 가장 중요합니다. 사설 네트워크 라인, 연방 데이터 센터 옵션, 내장 암호화 기능, 그리고 규제 준수 표준의 충족은 가장 소중한 자산을 보호하는 데 있어서 필수 요건입니다.

원활한 마이그레이션 지원. IT 우선 순위는 항상 진화합니다. 이게 우리가 아는 전부입니다. 어느 가상 머신 제공자든 하이브리드, 온프레미스 및 오프프레미스 환경 간에 리프트 앤 시프트 방식의 이동을 지원할 수 있어야 합니다. 전체 데이터 수집, 네트워크를 통한 애플리케이션 주도식 마이그레이션 옵션을 찾으세요.