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가상화 기술은 하이퍼바이저를 통해 하드웨어를 에뮬레이션하여 가상 이미지 마다 게스트OS를 설치하여 사용합니다.
컨테이너 기술은 애플리케이션 수준으로 구성되며 호스트 OS 의 커널를 공유하여 OS를 가상화하기 때문에 OS가 포함되지 않아 크기가 작고, 고속으로 시작과 정지를 합니다.
그 차이점을 보다 구체적으로 알아보겠습니다.
컨테이너 가상화 주제에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.
컨테이너 기술과 가상화 기술 비교 – Opennaru, Inc.
가상화 기술은 하이퍼바이저를 통해 하드웨어를 에뮬레이션하여 가상 이미지 마다 게스트 운영 체제로를 사용합니다.컨테이너 는 애플리케이션 수준으로 구성되며 커널 …
Source: www.opennaru.com
Date Published: 6/17/2021
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컨테이너 가상화 – IT위키
1 가상화의 발전 과정; 2 기존 가상 머신과의 차이; 3 장단점 … OS 레벨 가상화; 컨테이너 엔진으로 어플리케이션 실행 환경 격리; 구현 기술: 도커 …
Source: itwiki.kr
Date Published: 7/18/2021
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[Docker] 클라우드, 가상화, 컨테이너 내용 총정리 – Archive
[Docker] 클라우드, 가상화, 컨테이너 내용 총정리. zelnut 2021. 4. 20. 21:01. 들어본 용어는 많고 뭔가 정리가 될 듯 말듯 머릿속에 떠다니는 많은 개념들을 총정리 …Source: hiaurea.tistory.com
Date Published: 5/3/2021
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가상머신(Virtual Machine) vs 컨테이너(Container)
컨테이너는 가상화에서 하이퍼바이저와 게스트OS 불필요 · 대신, 컨테이너는 OS 레벨에서 프로세스를 격리하여’모듈화된 프로그램 패키지’로써 수행함 …
Source: food4ithought.com
Date Published: 12/2/2021
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가상화 기술과 컨테이너 기술의 차이점 – OPENMARU APM
가상화기술 은 하이퍼바이저를 통해 하드웨어를 에뮬레이션하여 가상 이미지마다 게스트 운영 체제를 사용합니다. 컨테이너 는 애플리케이션 수준으로 구성되며 커널 …
Source: www.openmaru.io
Date Published: 1/14/2021
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도커(Docker), 컨테이너(Container)에 대해.. (가상화 종류) – blog
가상화 기술은 크게 3가지로 나눌 수 있다. 1. 호스트 가상화 2. 하이퍼바이저 가상화 3. 컨테이너 1. 호스트형 가상화 : Host OS(예를들면 Win10, …
Source: tpcable.co.kr
Date Published: 10/6/2021
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서버 가상화: 가상머신(VM)과 컨테이너 – Naver Post
chroot와 네임 스페이스, cgroup을 조합한 형태인 LXC(Linux Container)에서부터 컨테이너 가상화 기술이 본격적으로 발전 했습니다. 이 세 요소를 알고 …
Source: post.naver.com
Date Published: 10/24/2021
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컨테이너 기반 가상화 – 사이버이메지네이션
이번 글에서는 가상화 서비스 중 요즘 이슈가 되고 있는 컨테이너 기반의 가상화에 대해 소개해 보도록 하겠다. 서버 가상화란. 요즘은 클라우드 컴퓨팅 …
Source: cyberx.tistory.com
Date Published: 10/3/2021
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VM(가상머신) 과 Container(컨테이너)의 차이 – 두두네 클라우드
VM의 경우 호스트OS에 의해 VM을 가상화 시켜주는 하이퍼바이저(virtual box, Xen, KVM, VMware)들이 있다. 하이퍼 바이저를 사용하여 원하는 운영체제로 …
Source: daaa0555.tistory.com
Date Published: 9/7/2021
View: 196
컨테이너 네이티브 가상화의 개념, 특징 및 사용 방법 – Red Hat
컨테이너 네이티브 가상화는 OpenShift Virtualization을 통해 컨테이너 워크로드와 함께 가상 머신 워크로드를 실행하고 관리할 수 있게 해줍니다.
Source: www.redhat.com
Date Published: 12/29/2021
View: 7578
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주제에 대한 기사 평가 컨테이너 가상화
- Author: 쿠버네티스 TV
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- Date Published: 2021. 8. 25.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=oKri6LxuPUg
가상화 기술과 컨테이너 기술 비교
가상화 기술은 하이퍼바이저를 통해 하드웨어를 에뮬레이션하는 방법으로 가상 이미지 마다 게스트OS를 사용해야 합니다.
반면 컨테이너는 커널를 공유하는 방법으로 호스트 OS 하나에서 여러 OS를 가상화합니다.
[Docker] 클라우드, 가상화, 컨테이너 내용 총정리
들어본 용어는 많고 뭔가 정리가 될 듯 말듯 머릿속에 떠다니는 많은 개념들을 총정리 해봤다.
가상화는 “기술”
클라우드 컴퓨팅은 가상화 기술을 기반으로 한 “서비스”
1. 가상화
1-1 가상화의 개념
가상화가 등장하기 이전에 기업의 전통적인 방식은 하나의 서버에 하나의 운영체제, 하나의 프로그램을 운영하여 각 서버가 갖고 있는 시스템 자원 중 약 50~70% 정도만 사용할 수 있었다. 즉, 물리적 서버가 갖고 있는 성능을 100% 활용해서 사용할 수 없었다. 이 과정에서 기업은 갖고 있는 물리적 서버를 최대한 효율적으로 사용하길 원했고, 각 서버가 100%의 성능을 발휘할 수 있길 원했다.
즉, 한 대의 물리적인 장비를 마치 여러 대의 장비처럼 활용 하거나, 여러 장비를 하나의 장비처럼 묶어서 사용 하기를 원했고 이로 인해 등장한 기술이 “가상화”이다.
– 가상화(Virtualization)는 물리적인 컴포넌트(Components, HW장치)를 논리적인 객체로 추상화 하는 것을 의미. 마치 하나의 장치를 여러 개처럼 동작시키거나, 반대로 여러 개의 장치를 묶어 하나의 장치인 것처럼 사용할 수 있는 기술
– 가상화의 대상이 되는 컴퓨팅 자원은 프로세서(CPU), 메모리(Memory), 스토리지(Storage), 네트워크(Network), 그래픽 처리 장치(GPU)가 있으며, 이들로 구성된 서버나 장치들을 가상화함으로써 높은 수준의 자원 사용률과 분산 처리 능력을 얻을 수 있음
1-2 가상화 기술의 종류
결국 이 기술들이 모두 클라우드 서비스에 적용되는 것이다.
(1) 서버 가상화(Server Virtualization)
가상화 개념의 시초
가상화를 가능하게 하는 하이퍼바이저(Hypervisor) 와 이 하이퍼바이저를 통해 제어되며, 각종 어플리케이션을 실행하기 위한 환경인 가상머신(Virtual Machine, VM) 으로 이루어진다.
하드웨어를 가상화하기 위해서는 하드웨어뿐만 아니라 각각의 가상머신들을 관리할 가상머신모니터(VMM: Virtual Machine Monitor)와 같은 중간 관리자가 필요한데 이를 하이퍼바이저 라고 하며 VM이 동작할 수 있는 환경을 제공한다.
* 하이퍼바이저와 컨테이너 개념은 밑에 <하이퍼바이저vs컨테이너>에서 자세히 다룬다
(2) 데스크탑 가상화 (Virtual Desktop Infrastructure, VDI)
데이터 센터의 서버에서 운영되는 가상의 PC 환경 을 의미
물리적으로는 존재하지 않는 가상의 개별 컴퓨터로 사용자는 모니터, 키보드, 마우스, 스피커 등의 필수적인 입출력 장치만을 활용하거나 매우 단순화된 인터페이스만 가지고 컴퓨터를 활용할 수 있음
가상의 데스크탑을 마치 로컬 시스템처럼 활용할 수 있으며, 모든 작업의 프로세싱과 저장은 데이터 센터에 위치한 서버에서 처리됨
VDI 환경에서는 언제 어디서든 네트워크만 연결이 된다면 서버에 접속하여 자신만의 PC환경을 구동시킬 수 있음. 사용자는 보통의 PC보다 5~10% 수준의 전력 소모만으로도 유사한 컴퓨팅 환경을 구현
또한 데이터가 로컬 장치가 아닌 서버에 위치하기 때문에 복원, 생성 등의 작업이 쉬워지며, 보안 측면에서도 데이터 센터급의 서비스를 보장받을 수 있음
(3) 애플리케이션 가상화 (Application Virtualization)
해당 응용 프로그램이 실행되는 운영체제로부터 응용 소프트웨어를 캡슐화 하는 기법
이러한 캡슐화는 한 응용 프로그램이 업데이트됨에 따라 관련된 다른 응용프로그램이 동작하지 않는 부작용을 방지. 따라서 애플리케이션 관리가 수천 개에 달하는 기업의 경우, 가상화된 애플리케이션은 관리자가 배포 및 업데이트를 할 때 상대적으로 유용
바로 컨테이너가 애플리케이션 가상화를 실현한다. 기존의 VM은 컴퓨팅 인프라, 즉 서버의 가상화를 지원하는 반면, 컨테이너는 소프트웨어 애플리케이션의 가상화를 지원한다. 가상 시스템과 달리 컨테이너는 자체 운영 체제를 제공하지 않고 호스트의 OS(운영 체제)를 이용한다.(밑에서 자세히 설명)
2. 유틸리티 컴퓨팅
이처럼 가상화 도입으로 기업은 상대적으로 저렴한 비용을 들이면서 성능을 구현할 수 있게 됐다. 그러나 가상화 구축은 여전히 물리적 서버를 구매해야 했고, 이 때 인터넷데이터센터(IDC)를 보유한 기업들은 자신들의 데이터센터를 다른 기업에 빌려주는 유틸리티 컴퓨팅 서비스를 제공했다.
– 유틸리티 컴퓨팅 (Utility Computing)이란 기업이 IT 시스템을 직접 구축하지 않고 하드웨어, 소프트웨어, 기업용 솔루션, 네트워크 서비스 등의 IT 서비스를 필요할 때마다 전기나 수도처럼 빌려서 사용하고 사용량에 따라 요금을 지불하는것을 의미한다. 서비스를 제공하는 업체가 다양한 ‘시스템 풀(Pool)’을 만들어 놓으면 기업이 그 때마다 필요에 의해 연결하여 사용할수 있다. 다만, 시스템 풀에서 제공되는 IT시스템이 완벽하게 기업의 요구 조건을 만족시킬 수는 없기 때문에 기업의 요구조건에 맞게 일부 수정이 필요하다.
* IDC는 ‘인터넷 데이터 센터’(Internet Data Center)의 준말로, 인터넷(Internet) 연결의 핵심이 되는 서버(Server)를 한 데 모아 집중시킬 필요가 있을 때 설립하는 시설을 말한다. IDC를 통해 온라인 게임의 운영에 필요한 서버 컴퓨터(Server Computer)와 네트워크(Network) 회선 등을 제공하는데, 다른 말로는 서버 호텔(Server Hotel)이라고도 부른다.
3. 클라우드 컴퓨팅
과거 1980년대 전후하여 원격지에 있는 컴퓨터와 근처에 있는 단말기 사이에 있는 수 많은 통신장비 및 네트워크를 다 그리지 않고 구름 모양을 그려서 설명을 하였다. 이후 2000년대에 클라우드 컴퓨팅이 등장하면서 이 개념을 설명하기가 애매하여 이 구름 개념을 따 와서 구름(cloud)이라고 한 것이 클라우드다.
즉, 클라우드의 의미는 컴퓨터 통신망이 복잡한 네트워크 및 서버 구성 등을 알 필요 없이 구름과 같이 내부가 보이지 않고, 일반 사용자는 이 복잡한 내부를 굳이 알 필요도 없이 어디에서나 구름 속의 컴퓨터 자원으로 자기가 원하는 작업을 할 수 있다는 것이다. 이른바 동일한 체험을, 인터넷이 연결된 어디에서나 보장해주는 것이다.
2019년 조사에 따르면 800개 기업 중 94%가 클라우드 컴퓨팅을 사용하고 있었으며, 2021년까지 전체 클라우드 인프라를 사용하는 기업은 절반 이상이 될 전망이다.
출처 : 나무위키
클라우드 컴퓨팅은 기존의 하드웨어와 이들을 연결하는 네트워크로 구성된 환경을 가상화를 통해 통합된 계산, 저장 및 처리가 가능한 환경으로 제공하는 것 으로 정의할 수 있다. 실제 하드웨어의 물리적인 레이어를 가상화함으로써, 데이터센터가 제공할 수 있는 다양한 기능들을 가진 ‘가상의 데이터센터’를 구현할 수 있다.
대부분의 작업을 온라인에 분산되어 존재하는 데이터 센터(Data Center, 이하 클라우드)에 맡겨 수행하고, 사용자의 컴퓨터는 클라우드에 접속하여 상호작용하는 단말기 역할만 하는 것 이다. 이 때문에 모든 데이터와 연산 자원이 클라우드 안에만 존재하게 되며, 이 자원을 유연하게 관리하기 위해 가상화 기술 등이 투입되게 된다.
하이퍼바이저 vs 컨테이너
자세한 내용에 들어가기 전에 내 짧은 지식을 이용하여 내 스스로를 이해시키고자 요약을 해보자면
학부 리눅스 수업에서 Mware, VirtualBox같은 하이퍼바이저를 이용하여 흔히들 사용하는 윈도우 서버 위에 Guest OS로 리눅스 서버를 올렸다. 이러한 하이퍼바이저 위에는 OS를 여러개 생성할 수 있었고, 각 OS마다 메모리나 하드디스크를 마음대로 분배할 수 있었다. 그리고 생성된 게스트 OS 중 하나가 뻑나도 다른 OS에 전혀 영향을 미치지 않았다. 즉 하이퍼바이저는 하드웨어 자원을 각각의 게스트OS에게 분할하여 위에서 설명한 서버 가상화를 완벽하게 구현할 수 있다.
그런데, 이런 서버 가상화가 개발자 입장에서는 매우 불편한 것이다. 소프트웨어를 개발하면 그 소프트웨어를 배포하기 위해서는 Binary파일과 Library파일 등 OS마다 그에 맞는 종속성 문제를 해결해야 한다. 그런데 컨테이너를 사용하면 애플리케이션과 종속 항목을 버전 관리가 쉬운 하나의 패키지로 묶어 팀 내의 여러 개발자가 쉽게 복제하고 클러스터 내의 머신으로도 간편하게 복제되도록 만들 수 있다. 즉, 개발자 입장에서는 시스템 소프트웨어 등 여러 종속성 문제에 구애받지 않고 여러 OS에 애플리케이션을 배포하며 시스템 소프트웨어에 대해서 구애받지 않고 버전관리를 할 수 있다.
1. 하이퍼바이저
1-1 하이퍼바이저의 개념
Virtual Machine Diagram. 출처 : https://medium.com/@jwyeom63/
하드웨어를 가상화하기 위해서는 하드웨어들을 관장할 뿐만 아니라 각각의 가상머신들을 관리할 가상머신모니터(VMM: Virtual Machine Monitor)와 같은 중간관리자가 필요하다. 이 중간관리자를 하이퍼바이저(Hyperviser)라고 하며, VM이 동작할 수 있는 환경을 제공 한다
하이퍼바이저는 결국 아래와 같이 정의할 수 있다.
호스트 시스템에서 다수의 게스트 OS를 구동할 수 있게 하는 소프트웨어.
하드웨어를 가상화하면서 하드웨어와 각각의 VM을 모니터링하는 중간 관리자. VMM(Virtual Machine Monitor)이라고도 불림.
* VM은 기본적으로 컴퓨터의 에뮬레이션으로, 프로그램을 실제 컴퓨터처럼 실행한다. VM들은 “하이퍼바이저”를 통해 물리적 기계(machine) 위에서 돌아간다.
1-2 하이퍼바이저 종류
(1) Type1 하이퍼바이저 : 베어메탈(Bare-metal)기반
하이퍼바이저가 하드웨어 바로 위에서 실행되는 방식 이다. 하이퍼바이저가 하드웨어를 직접 제어하기 때문에 자원을 효율적으로 사용할 수 있고, 별도의 호스트OS가 없으므로 오버헤드가 적지만 여러 하드웨어 드라이버를 세팅해야 하므로 설치가 어렵다.
ex) Xen, 마이크로소프트 Hyper-V, KVM
(2) Type2 하이퍼바이저 : 호스트(Host) 기반
Type2는 하드웨어 위에 호스트 운영체제(Host OS)가 있고, 그 위에서 하이퍼바이저가 다른 응용프로그램과 유사한 형태로 동작한다. 이 타입의 하이퍼바이저에 의해서 관장되는 가상머신의 게스트OS는 하드웨어 위에서 3번째 수준으로 구동된다. 기존의 컴퓨터 환경에서 하이퍼바이저를 활용하는 것이기에 설치가 용이하고 구성이 편리한 장점이 있다. 반면, Type1 보다는 성능이 떨어질 수 있다
ex) VMware server, VMware Workstation, Virtual box
1-3 하이퍼바이저의 특징
장점
하이퍼바이저에 의해 구동되는 VM은 각 VM마다 독립된 가상 하드웨어 자원을 할당받는다. 즉, 각 VM마다 논리적으로 분리되어 있어서 한 VM에 오류가 발생해도 다른 VM으로 퍼지지 않는다.
단점
1. 완전한 운영체제가 설치되기 때문에 대량의 메모리가 필요하다.
우분투 리눅스 서버를 올리려고 할 때, 메모리상에 로드되는 내용만해도 500MB 정도가 소모된다. 예를 들어, 가상머신 10개에 똑같이 우분투 리눅스 서버를 올리려고 할 때, 5GB 정도의 메모리가 사용될 수 있다. 물리적인 메모리의 양이 작은 경우 쓰레싱(Thrashing)을 초래해서 성능 저하가 발생할 수도 있다.
2. CPU 성능 확보에 대한 문제가 있다.
서로다른 애플리케이션이 CPU 자원에 대한 요청을 할 때 CPU 자원에 대한 경쟁이 발생하게 된다. 이 때, 우선순위 등을 주어서 운영체제 내에서는 효율적으로 관리를 할 수 있지만 가상화된 CPU가 실제 물리 CPU를 어떻게 얻을지는 정해지지 않았다. 예를 들어 1번 게스트 OS에 서 우선순위가 높다고 해도, 게스트 운영체제 자체가 우선순위가 낮다면 물리적인 CPU 자원을 확보하는게 쉽지 않을 수 있다.
이와 같은 원인으로 CPU 자원 경쟁에 따른 성능저하가 있을 수 있다. 가상화 서비스에서는 이런 문제를 해결하기위해 Dedicate 서비스를 제공한다. 즉, CPU 같은 물리적인 자원을 특정 게스트 운영체제에게 전담배치시키는 서비스이다.
3. 시스템 운영에 대한 통합적인 지식이 필요하다.
일반적인 시스템에서는 소프트웨어 개발과 시스템 운영이 분리가 되어 있었다. 하지만 가상머신체제에서는 이미 만들어진 시스템 위에 새로운 시스템을 구축하는 개념이기 때문에 통합적인 시스템 운영 지식과 소프트웨어 개발 지식이 통합 관리되어야하는 부담이 있다.
2. 컨테이너
2-1 컨테이너란
클라우드 컴퓨팅에서 컨테이너 는 어플리케이션(App)과 App을 구동하는 환경을 격리한 공간을 의미한다. 가상화의 범주 내에서 컨테이너는 기존 하이퍼바이저와 게스트OS를 필요로 했던 가상머신 방식과는 달리, 프로세스를 격리하여‘모듈화된 프로그램 패키지’로써 수행하는 것을 의미한다
컨테이너라는 개념이 처음 등장한 것은 2000년대 중반부터 리눅스에 내장된 LXC(LinuX Container)기술로 소개되면서부터이다. 컨테이너 기술이 등장하게 된 계기는 개발한 프로그램이 구동환경의 달라짐에 따라 예상하지 못한 각종 오류를 발생시키는 것을 해결하기 위함이었다. 이 문제는 SW개발자의 오랜 골칫거리였는데, 이런 오류가 발생하는 이유는 구동 환경마다 네트워크, 스토리지, 보안 등의 정책이 각각 다를 수 있기 때문이다. 결국 SW를 하나의 컴퓨팅 환경에서 다른 컴퓨팅 환경으로 이동하더라도 안정적으로 실행하는 방법을 모색하여 나온 방법이 바로 컨테이너이다.
어플리케이션의 실행에 필요한 라이브러리(Library, Libs), 바이너리(Binary, Bins), 기타 구성파일 등을 패키지로 묶어서 배포하면, 구동환경이 바뀌어도 실행에 필요한 파일이 함께 따라다니기 때문에 오류를 최소화할 수 있다
컨테이너도 VM처럼 프로세싱을 위한 별도의 공간(private space), 루트 권한, 사설 네트워크, IP 주소, 커스텀 라우트, iptable 규칙, 파일 시스템 마운트 등의 기능을 갖추고 있지만 컨테이너는 호스트 시스템의 커널을 다른 컨테이너들과 공유 한다는 점에서 크게 차이가 난다.
이 그림에서 볼 수 있듯이, 컨테이너는 유저 공간만을 포함하고, VM에는 포함되는 커널이나 버추얼 하드웨어가 포함되지 않는다. 여러개의 컨테이너가 하나의 호스트 머신에서 돌아갈 수 있도록 각 컨테이너는 자신만의 격리된 유저 공간을 가지고 있다. 즉, 운영체제 단계의 아키텍처를 모든 컨테이너가 공유하고 있는 것이다. 처음부터 새로 생성되는 부분은 bins와 libs 뿐이며, 이것이 컨테이너가 한결 가벼워질 수 있는 이유이다.
출처 : medium.com/@jwyeom63/%EC%8B%9C%EC%9E%91%ED%95%98%EB%8A%94-%EC%9D%B4%EB%93%A4%EC%9D%84-%EC%9C%84%ED%95%9C-%EC%BB%A8%ED%85%8C%EC%9D%B4%EB%84%88-vm-%EA%B7%B8%EB%A6%AC%EA%B3%A0-%EB%8F%84%EC%BB%A4%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%9C-%EC%9D%B4%EC%95%BC%EA%B8%B0-3a04c000cb5c
2-2 컨테이너 기술의 특징
장점
1. 시스템의 성능 부하가 훨씬 적다.
컨테이너의 경우 생성 및 실행되면 마치 운영체제 위에서 하나의 어플리케이션이 동작하는 것과 동일한 수준의 컴퓨팅 자원을 필요로 한다. 시스템은 기존 응용프로그램을 실행시키는 것과 유사하게 이를 구동할 여분의 컴퓨팅 자원만 있으면 된다
2. 자원에 대한 배분도 좀 더 유연하다.
컨테이너에서 실행중인 서비스에 더 많은 가용성이 필요하거나 반대로 필요 없을 때, CPU에 대한 사용량이나 사용자가 설정한 임계치에 따라 자동으로 확장 또는 축소가 가능하다.
3. 구동 방식이 간단하다.
특정 클라우드 어플리케이션이 실행되기 위한 모든 라이브러리와 바이너리파일 등이 패키지화되어 있어서, 그저 기존의 시스템에서 실행하면 된다. 반면, 가상머신 방식은 새로운 서비스를 제공하기 위한 특정 어플리케이션을 실행시키려면, 먼저 새로운 VM을 띄우고 자원을 (- 동적 또는 미리 세팅한 대로) 할당한 다음, 필요한 게스트OS를 부팅한 후 어플리케이션을 실행시켜야 한다.
단점
1. 자원의 격리와 쿼터 제한이 어렵다
가상머신은 가상 하드웨어를 직접 제어할 수 있기 때문에 높은 수준의 자원 격리와 쿼터 제한을 수행 할 수 있다.
컨테이너의 경우 가상 하드웨어를 두고 있지 않기 때문에 격리 수준과 쿼터 제한이 가상 머신에 비해 떨어질 수 밖에 없다. 하지만 컨테이너 서비스 플랫폼들의 격리 기술과 쿼터 제한 기술이 발전하고 있기는 하다.
2. 호스트 운영체제에 실행 환경이 묶인다.
컨테이너는 호스트 운영체제의 커널을 공유하기 때문에 호스트 운영체제 환경을 그대로 가져갈 수 밖에 없다. 예를 들어, 리눅스에 컨테이너를 띄워서 윈도우즈 실행 환경을 만들 수 없다는 말이다.
컨테이너 서비스에 이와 같은 장 단점이 존재한다. 하지만 클라우드 서비스 환경에서 컨테이너 기술을 사용하는 것이 가상머신을 사용하는 것에 비해 얻을 수 있는 장점이 압도적이기 때문에 많이 사용되고 있다.
Reference
www.bloter.net/newsView/blt201111030001
m.blog.naver.com/shakey7/221599135601
www.lgeri.com/uploadFiles/ko/pdf/pub/%EC%82%B0%EC%97%85%EB%A6%AC%EB%B7%B0_%EC%9C%A0%ED%8B%B8%EB%A6%AC%ED%8B%B0_%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85_20040312091640.pdf
이슈리포트 2018. 12. 10. 제2018-008호 클라우드 가상화 기술의 변화
file:///C:/Users/user/Downloads/[%EC%9D%B4%EC%8A%88%EB%A6%AC%ED%8F%AC%ED%8A%B8%202018-008]%20%ED%81%B4%EB%9D%BC%EC%9A%B0%EB%93%9C%20%EA%B0%80%EC%83%81%ED%99%94%20%EA%B8%B0%EC%88%A0%EC%9D%98%20%EB%B3%80%ED%99%94(v1.7).pdf
namu.wiki/w/%ED%81%B4%EB%9D%BC%EC%9A%B0%EB%93%9C%20%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85
m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=21385900&memberNo=2521903
m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=complusblog&logNo=220980996544&proxyReferer=http:%2F%2F203.229.225.135%2F
가상머신(Virtual Machine) vs 컨테이너(Container)
*본 내용은 소프트웨어정책연구소 이슈리포트 2018-008 / 안성원 저 요약본입니다.
가상화 개념
가상화(Virtualization)는 물리적인 컴포넌트(Components, HW장치)를 논리적인 객체로 추상화 하는 것을 의미하는데, 마치 하나의 장치를 여러 개처럼 동작시키거나 반대로 여러 개의 장치를 묶어 마치 하나의 장치인 것처럼 사용자에게 공유자원으로 제공할 수 있어 클라우드 컴퓨팅 구현을 위한 핵심기술이다.
가상화의 대상이 되는 컴퓨팅 자원은 프로세서(CPU), 메모리(Memory), 스토리지(Storage), 네트워크(Network)를 포함하며, 이들로 구성된 서버나 장치들을 가상화함으로써 높은 수준의 자원 사용율(물리서버 10~15% vs 가상화 70% 이상) vs 과 분산 처리 능력을 제공할 수 있다.
가상머신
가상화를 통하여 구현되는 복제된 컴퓨팅 환경.
운용목적1. 하나의 하드웨어위에 동시에 여러 종류의 운영체제나 프로토콜을 실행
운용목적2. 하나의 하드웨어 자원을 여러 사용자에게 분할
운용목적3. 가상화를 통해 분할된 시스템 간 상호 간섭이 없는 독립성(Isolation)을 보장
하이퍼바이저
공유 컴퓨팅 자원을 관리하고 가상머신들을 컨트롤(I/O 명령 처리) 하는 중간관리자.
컨테이너
모듈화되고 격리된 컴퓨팅 공간 또는 컴퓨팅 환경을 의미하며, 시스템 환경 의존성을 탈피하고 안정적으로 구동.
컨테이너 기술의 등장 배경 : 개발한 프로그램이 구동환경의 달라짐에 따라 예상하지 못한 각종
오류를 발생시키는 것을 해결하기 위함 (= 컴퓨팅 환경 간 이식성 ↑)
가상머신과 컨테이너의 차이점
컨테이너는 가상화에서 하이퍼바이저와 게스트OS 불필요 대신, 컨테이너는 OS 레벨에서 프로세스를 격리하여‘모듈화된 프로그램 패키지’로써 수행함 따라서 컨테이너는 가상머신보다 가볍고(수십 MB) 빠름 이는 더 많은 응용프로그램을 더 쉽게 하나의 물리적 서버에서 구동시키는 것을 가능케 함
초간단 요약 1 컨테이너 = ( 1 하이퍼바이저 + Σ 게스트OS )
표 요약
컨테이너 기술 Leading Vendors : 쿠버네틱스(Kubernetes), 도커(Docker)
출처
2018. 12. 10. 제2018-008호 클라우드 가상화 기술의 변화 – 컨테이너 기반의 클라우드 가상화와 DevOps / 안성원 소프트웨어정책연구소
https://cloud.google.com/containers/?hl=ko
컨테이너 기술과 가상화 기술의 차이점
가상화 기술은 하이퍼바이저를 통해 하드웨어를 에뮬레이션하여 가상 이미지 마다 게스트OS를 설치하여 사용합니다.
컨테이너 기술은 애플리케이션 수준으로 구성되며 호스트 OS 의 커널를 공유하여 OS를 가상화하기 때문에 OS 설치가 필요없어 이미지 크기가 작고, 고속으로 시작과 정지를 할 수 있습니다.
그 차이점을 보다 구체적으로 알아보겠습니다.
도커(Docker), 컨테이너(Container)에 대해.. (가상화 종류)
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가상화 기술은 크게 3가지로 나눌 수 있다.
1. 호스트 가상화
2. 하이퍼바이저 가상화
3. 컨테이너
1. 호스트형 가상화
: Host OS(예를들면 Win10, MAC OS)에 가상화 SW를 설치해서 이 가상화 SW에서 Guest OS를 작동 시키는 기술
Host OS에서 다른 Guest OS를 구동하기에 오버헤드가 크다.
2. 하이퍼바이저 가상화
: HW위에 가상화 SW인 하이퍼바이져를 배치하고, 가상화 구성.
윈도우 Hyper-V, 시트릭스 XenServer가 있다. 가상 환경마다 별도의 OS가 작동하므로 가상환경시작에 걸리는 오버헤드가 크다.
3. 컨테이너
: 호스트 OS위에 컨테이너 엔진을 설치하고 애플리케이션 작동에 필요한 바이너리, 라이브러리 등을 하나로 모아 각자가 별도의 서버인 것처럼 사용하는 환경.
도커란?
: 컨테이너 기술을 사용해서 application 실행환경 구축 및 운용 하기위한 오픈 소스 플랫폼으로
Application 실행에 필요한 환경을 하나의 이미지로 정의하고, 이미지를 사용해 다양한 환경에서 사용가능하다.(구축 및 운용)
도커의 기능
1. Docker Build: 도커 이미지를 만드는 기능
– Application 실행에 필요한 OS, Middleware, Network 설정 등 하나로 모아서 Docker 이미지로 생성한다.
2..Docker Run: 도커컨테이너를 작동 시키는 기능
– 리눅스 커널기능(namespace, cgroups 등) 을 사용해 독립된 공간으로 관리
3. Docker Ship: 이미지 공유기능
– Docker 공식 repository인 Docker Hub에서 여러가지 이미지를 제공
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컨테이너 기반 가상화
Micro Service Architecture 에서 인프라 적으로 중요한 개념으로 꼽으면 아래와 같이 2가지로 정리할 수 있다.
Application Programming Interface (API)
가상화 (virtualization)
API는 이미 많은 개발자 및 인프라 측면에서 필요성을 느끼고, 서비스를 위한 기업에서는 많이 채택되는 기술이다. 가상화 기술 또한 이미 국내 기업에서도 많이 사용되고 있는 기술이지만, 그에 따른 개발자나 인프라 관리하는 운영자 측면에서 아직 낯설고 이용을 하더라도 그에 따른 문제점을 재기하는 사람들 또한 많다.
이번 글에서는 가상화 서비스 중 요즘 이슈가 되고 있는 컨테이너 기반의 가상화에 대해 소개해 보도록 하겠다.
서버 가상화란
요즘은 클라우드 컴퓨팅 기술의 활용이 보편화되고 있는 추세다. 클라우드 컴퓨팅 기술은 자원을 공유하고 효율적으로 이용할 수 있는 장점으로 인해 요즘 많은 시스템 서비스 구성이 이용되고 있다. 그 핵심 기반 기술로 가상화 (virtualization) 기술을 꼽을 수 있는데, 서버 분야에서 많이 사용되는 서버 가상화 기술에는 Hypervisor기반의 Xen, VMWare, KVM, VirtualBox 등이 있다. Hypervisor기반의 서버 가상화 기술은 물리적 서버 위에 운영체제(이하 호스트 OS)를 설치하고, 자원을 분할하여 가상머신을 생성한 뒤에 게스트OS라는 운영체제를 설치하고 그 위에서 응용 프로그램을 설치한다. 하나의 물리적 시스템에 독자적으로 여러 서버 환경을 운영할 수 있다는 장점은 있으나, 또하나의 OS 자원을 구동하므로 자원의 낭비가 큰 단점을 가지고 있다.
서버 가상화의 종류
가상 서버를 생성하는 데는 세가지 방식이 있다. 전가상화(full virtualization), 반가상화(para-virtualization), OS레벨 가상화(OS-level virtualization). 물리 서버는 호스트(host)라고 하며, 가상 서버는 (guest)라 한다.
전가상화는 하이퍼바이저(hypervisor)라고 하는 특수한 소프트웨어를 사용한다. 하이퍼바이저는 물리 서버의 CPU와 디스크 자원과 직접 통신을 하며, 가상 서버의 운영체제를 위한 기반 역할을 한다. 하이퍼바이저는 각각의 가상 서버들을 독립적으로 운영되도록 각 자원사용이 분리되어 있다.. 게스트 서버는 설치된 각 게스트 OS에서 운영되기 때문에 동시에 리눅스, 윈도우등 다양한 OS를 설치, 운영할 수 있다. 하이퍼바이저는 물리 서버의 자원을 모니터링하여, 물리 서버의 자원을 적절히 할당함으로 운영 자원 활용의 효율성을 극대화 한다.
반가상화는 게스트 서버 간의 독립성 없이 상호작용한다. 반가상화 하이퍼바이저는 게스트 운영체제를 관리하기 위해 필요한 자원(처리능력)이 상대적으로 적게 든다. 이는 각각의 OS가 동일한 물리 서버에서 운영되는 다른 운영체제에서 필요로 하는 자원을 이미 인지하고 있으며, 이들 시스템은 마치 하나처럼 동작하게 된다.
OS레벨 가상화는가상화 기능이 호스트 OS에 포함되어 있는 경우이다. 따라서 게스트 서버는 반드시 동일한 OS와 동일하게 구동해야 되는 한계를 가지고 있다.
가상화의 한계
물리적 연산이 많은 즉 CPU 작업이 많은 경우 가상화는 좋지 못한 효율성을 가지고 있다. 더군다나, 여러 가상서버를 동시에 구동하는 경우 성능문제가 더 심각해 진다.
또한 많은 가성머신을 하나의 서버에 구동시키는 경우 중복된 자원 사용으로 인한 성능 저하가 심각한 문제를 가지고 있으며, 배포시 OS 이미지를 모두 가지고 있기 때문게 기본적인 가상머신 이미지가 1G~ 300G 까지 그 용량이 매우 커지는 문제점을 가지고 있다.
새로운 가상화 대채기술 : container 기술
이러한 OS기반의 가상화 문제점을 해결하고자 필수자원에 대해서는 독립적으로 사용하고 그렇지 않은 경우는 공유를 통해 자원의 효율적이 사용을 위해 container 기술이 개발되었다. 그 기반은 linux container 기술로 보통 LXC 라고 부르며 linux kernel을 독립적인 환경에서 사용하기 위한 API를 제공하며, 이 API를 잘 활용해서 만든 것이 Docker이다.
Virual Machines 환경 Hypervisor 위에 각각의 Guest OS가 구동되는것을 볼 수 있다.Application에서 Host OS 자원을 활용하기 위해서는 Guest OS를 거쳐야 된다. Container 기술 환경 기존 Virtual Machine 환경에 비해 Docker Engine을 통해 각 Application은 OS의 자원을 직접 활용할 수 있다. 구조적으로 Guest OS가 없기때문에 용량도 매우 가볍다.
LXC는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
Kernel namespaces (ipc, uts, mount, pid, network and user)
Apparmor and SELinux profiles
Seccomp policies
Chroots (using pivot_root)
Kernel capabilities
CGroups (control groups)
개발자 관점에서 컨테이너 기술
컨테이너 기술이 더 많은 혜택을 볼 수 있는 사람들이 있다. Docker 및 Docker 환경은 개발자와 IT 전문가 모두에게 큰 이점을 제공한다.
개발자가 Docker 컨테이너를 빠르게 받아들인 이유는 무엇보다도 Linux 컨테이너를 쉽게 사용할 수 있기 때문이다.
간단한 명령을 사용하여 배포하기 쉬운 고정 이미지를 생성, 이 이미지들을 Docker 파일을 이용해 자동으로 구축
이 이미지들은 푸시 앤 풀 명령을 사용하여 레지스트리에 쉽게 공유
컴퓨터가 아닌 격리된 응용 프로그램 구성 요소를 활용
Docker 컨테이너와 다양한 기본 이미지들을 잘 다룰 수 있는 수많은 도구를 사용
운영자 입장에서 컨테이너 기술
IT 및 운영 전문가 역시 컨테이너 및 가상 컴퓨터를 조합하여 이점을 얻을 수 있다.
컨테이너에서 실행되는 서비스는 VM 호스트 실행 환경에서 격리
컨테이너 내 코드는 동일하게 인증
개발, 테스트, 프로덕션 환경을 가리지 않고 신속하게 시작, 중지, 이동
기업은 시장 경쟁력을 유지하고 고객 만족도 및 도달 범위를 증가시키기 위해 전문 정보 기술 조직이 처리 성능 및 리소스 최적화 작업을 수행할 수 있다.
VM과 컨테이너 비교
응용 프로그램 요구 사항에 따라 보다 적합한 기능도 있고 그렇지 않은 기능도 있다. 또한 모든 소프트웨어와 마찬가지로 약간 작업을 하면 지원되는 기능을 향상시킬 수 있으며 특히 보안 분야의 기능 지원에서 효과를 볼 수 있다.
기능 Virtual Machine Container 보안성 높은 수준으로 지원 약간 낮은 수준으로 지원 디스크 용량 전체 OS + Application Application Only 시작 소요 시간 OS 부팅 및 프로그램 로딩 매우 짧음 이식성 이식성은 좋으나 크기 문제로 이식 속도가 빠르지 않음. 매우 좋음. 이미지 자동화 OS와 Application에 따라 크게 다름 레지스트리를 통한 편리한 자동화
Docker
해물 운송에 필요한 항만시설은 직접 보지 못했다고 하더라도, 뉴스나 다양한 형태로 접해 보았을 것이다. 규격화된 다수의 컨테이너틑 보관하고 각 컨테이너를 필요한 곳으로 빠르게 배송하고 관리하기 위한 시설이 항만시설이며 거기서 일하는 사람을 빗대어 Docker 라고 명명했다.
2013년에 처음 등장했으며, SW도 항만시설의 컨테이너 처럼 최소 기반만 마련하고 각각 독립된 보관소를 제공하고 빠르게 배포 관리하기 위한 목적으로 opensource 형태로 개발되었다.
현재 linux의 LXC 를 쓰기 때문에 리눅스, 그중에서 ubuntu 기반에서만 docker를 쓸 수 있디만, 기타 container 구동을 위한 OS(coreOS)등이 등장하고 있다.
Docker 와 MSA
Micro Service Architecture 핵심인 좋은 Service Module을 만들기 위한 조건은 Loose Coupling과 High Cohesion이다. Loose Coupling의 완벽한 시스템적인 OS 및 H/W 적으로도 각 서비스들이 완벽히 분리되어야 하며, 동일 성격의 서비스도 각 서비스간의 완벽한 독립성을 유지하여야 한다. 이러한 서비스를 가 분리된 H/W 배포 관리를 위하여 기존 VM 환경에서 관리된다면, 성능 저하 및 배포 사이즈 문제로 인해 구현이 매우 어려운 문제점을 가지고 있다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 가장 작은 단위의 서비스 환경을 구현하고 컨테이너 형태로 배포 관리한다면 기존 VM 보다 훨씬 편리하고 성능적으로도 문제가 없는 환경으로 구축 할 수 있다.
SW 적으로도 framework 에 대한 의존성을 낮추고 최소 모듈 형태로 서비스가 개발되기 위하여 가장 작은 단위인 Application 개발을 위해 독립 실행 framework 이 필요로 하며 이러한 경우 Spring Boot 나 coreFRAME과 같은 상용 framework 을 이용하여 구축할 수 있다.
참고
https://linuxcontainers.org/lxc/introduction/
http://www-07.ibm.com/solutions/kr/itsolutions/pdf/Virtualization.pdf
VM(가상머신) 과 Container(컨테이너)의 차이
# VM vs Container
# VM
공통적으로 하나의 서버가 있고 한서버에는 어떤 운영 체제가 있건 HostOS (맥 OS, 리눅스, 마이크로소프트 윈도우) 가 올라간다. VM의 경우 호스트OS에 의해 VM을 가상화 시켜주는 하이퍼바이저(virtual box, Xen, KVM, VMware)들이 있다. 하이퍼 바이저를 사용하여 원하는 운영체제로 GuestOS를 올려 여러 VM을 만들 수 있다. GuestOS도 HostOS와 같이 하나의 OS를 독립적으로 가지고 있는것처럼 사용가능하다. 여러 어플리케이션들을 설치하고 각각의 서비스를 만들 수 있다.
# 컨테이너
VM과 HostOS 까지 설치는 동일하다. 이 OS에 의해 컨테이너를 가상화 시켜주는 여러가지 소프트웨어들(docker, rkt, LXC)이 있고, 도커를 가장 많이 사용한다. 도커가 컨테이너를 만들어준다.
리눅스마다 버전이 있다. 이 버전에 따라서 기본적으로 설치되는 라이브러리들이 다르다. 리눅스 6버전에서 개발을 하다보면 리눅스 6버전에 설치되어있는 OpenJDK(version 1.6)라는 라이브러리를 자연스럽게 사용하게 된다. 그렇게 개발이 완료되고 이것을 리눅스 7버전(OpenJDK(version 1.8))에서 띄우게 되면, 버전 차이에 따른 문제가 생긴다. 도커를 설치하고 컨테이너 이미지를 만들 수 있는데 이미지에는 한 서비스와 그 서비스가 돌아가는데 필요한 라이브러리들이 같이 있다. 그래서 리눅스 7버전에 다른 라이브러리들이 있더라도 도커만 설치되어 있으면 이 컨테이너 이미지를 가져와 사용 했을때, A 서비스는 자신의 이미지 안에있는 오픈스택 라이브러리를 사용하기 때문에 안정적으로 시스템을 구동할 수 있다.
또한, 도커는 여러 컨테이너들간의 호스트 자원을 분리해서 사용하게 해준다. 이것은 리눅스 고유기술인 name space와 cgroup 를 사용하여 격리하는것이다.
namespace mnt, pid, net, ipc, uts, user 커널에 관련 된 영역을 분리 cgroups memory, CPU, I/O, network 자원에 대한 영역을 분리
한마디로 도커(컨테이너 가상화)는 OS에서 제공하는 자원격리 기술을 이용하여 컨테이너라는 단위로 서비스를 분리할수있게 만들어주고, 개발환경에 대한 걱정없이 배포가 가능하다.
# VM과 컨테이너의 차이
시스템 구조적으로 컨테이너는 한 OS를 공유하는 구조이고 VM은 각각의 OS를 띄워야하는 구조이기 때문에 컨테이너가 빠르다. 하지만 VM은 사용자가 윈도우를 사용하고 있더라도 새로운 GuestOS를 설치할 때 리눅스 OS를 설치해서 사용할 수 있지만, 컨테이너는 리눅스 OS에서 윈도우용 컨테이너를 사용할 수 없다. 또한 보안적으로 VM은 보안적으로 문제가 생겨도 각각의 VM이 분리되어 있기 때문에 서로 피해가 가지 않지만 컨테이너는 보안적으로 문제가 생길 수 있다.
일반적으로 한 서비스를 만들 때 한가지 언어를 사용하여 여러 모듈들이 한 서비스로 같이 돌아간다. A와 B모듈은 괜찮은데 C모듈에 부하가 많이 가는 상황이면 VM을 하나 더 생성해서 띄워야 한다. 반면 컨테이너는 한 서비스를 만들 때 모듈별로 쪼개서 각각의 컨테이너에 담고 그 모듈에 최적화 된 개발 언어를 사용한다. 쿠버네티스는 여러 컨테이너들을 한 파드라는 개념으로 묶을 수 있고 한 컨테이너만도 파드에 담을 수 있는데, 한 파드가 하나의 배포 단위이다. 내가 필요한 파드만 확장할 수 있다. 컨테이너는 시스템을 모듈별로 쪼개서 개발을 했을 때 큰 효과를 발휘할 수 있다.
출처:
https://www.inflearn.com/course/%EC%BF%A0%EB%B2%84%EB%84%A4%ED%8B%B0%EC%8A%A4-%EA%B8%B0%EC%B4%88 인프런 강의를 보고 정리 하였습니다.
컨테이너 네이티브 가상화의 개념, 특징 및 사용 방법
컨테이너 네이티브 가상화(Red Hat OpenShift® Virtualization)를 통해 컨테이너 워크로드와 함께 가상 머신 워크로드를 실행하고 관리할 수 있습니다. Red Hat OpenShift의 쿠버네티스 워크플로우에 있는 전통적인 가상 머신 워크로드를 실행하고 관리할 수 있게 해주는 Red Hat® OpenShift의 기능입니다.
컨테이너 네이티브 가상화는 클라우드 네이티브 애플리케이션 개발로 전환 중이고 전통적인 VM 기술에 많은 투자를 한 팀에 적합합니다. 가상화 애플리케이션 종속성을 Red Hat OpenShift의 풍부한 개발 환경으로 가져옴으로써 컨테이너화된 애플리케이션을 개발할 수 있도록 지원합니다. 컨테이너 네이티브 가상화는 VM 기반 서비스를 제공하여 OpenShift를 강화합니다.
키워드에 대한 정보 컨테이너 가상화
다음은 Bing에서 컨테이너 가상화 주제에 대한 검색 결과입니다. 필요한 경우 더 읽을 수 있습니다.
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