하이퍼바이저(Hypervisor)

I. 전통적인 서버 가상화 기술, 하이퍼바이저의 개요

가. 하이퍼바이저의 정의

   - 호스트 컴퓨터에서 다수의 서로 다른 운영체제를 동시에 실행하기 위한 논리적 소프트웨어 가상화 플랫폼

나. 하이퍼바이저의 특징

특징	내용
정확성	- VM을 위해 만든 환경은 물리적 머신과 본질적으로 동일해야 한다.
독립성과 안정성	- 하이퍼바이저는 시스템 자원에 대한 완전한 제어권을 갖는다.
성능	- VM과 물리적 환경 간의 성능 차이가 없어야 한다.

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II. 하이퍼바이저의 유형 및 가상화 방식

가. 하이퍼바이저의 유형

유형	항목	내용
TYPE1	개념	- Native 또는 Bare-Metal 하이퍼바이저로도 표현 - 하이퍼바이저가 HW 위에서 다수의 GuestOS를 관리
	장점	- 가상 시스템 또는 GuestOS 중 하나의 문제가 하드웨어에서 실행 중인 다른 GuestOS에 영향 없음 - Type2에 비해 상대적으로 빠른 성능
	단점	- 여러 하드웨어 드라이버 세팅등의 설치의 어려움이 존재
	솔루션	- Xen, Oracle VM Server, Microsoft-Hyper-V, Vmware ESX
TYPE2	개념	- 호스트 된 하이퍼바이저라고도 표현 - 다른 응용프로그램과 같이 일반적인 OS에서 구동되는 유형
	장점	- 기존 컴퓨팅 환경에 하이퍼바이저를 설치/활용하는 것이 용이
	단점	- 하이버바이저가 안전하더라도 기본 OS의 문제에 영향받음 - Type1보다 성능이 떨어질 수 있다.
	솔루션	- Vmware Workstation, VirtualBox, Parallels Desktop for Mac

- 하이퍼바이저의 위치 및 역할 차이에 따라 Type1, Type2로 구분

나. 하이퍼바이저의 가상화 방식

 

가상화방식	역할	주요기술
전가상화 (Full-Virtualization)	가상화 범위	- 하드웨어 전체 가상화
	HOST OS	- OS 수정없이 사용가능, 설치와 구성이 용이
	GUEST OS	- Guest OS가 하드웨어 직접 통제하는 것처럼 동작
	하드웨어 제어	- 실제 CPU의 VT에서 하이퍼바이저에게 의뢰하는 형태 - CPU-VT지원에 따른 하드웨어 제약, Host OS를 통해 접근
	I/O 루틴	- I/O 루틴의 복잡성으로 인한 낮은 성능(RTOS 지원불가)
반가상화 (Para-Virtualization)	가상화 범위	- 하드웨어 일부 가상화
	HOST OS	- OS의 커널 일부 수정, 하이퍼바이저가 커널드라이버 보유
	GUEST OS	- Guest OS는 공유되는 디바이스에 접근 필요
	하드웨어 제어	- 파티셔닝된 디바이스를 각 VM에 할당 - 하이퍼바이저가 하드웨어 통제
	I/O 루틴	- 단순한 I/O루틴으로 상대적으로 고성능 유지(RTOS 지원가능)

- 주로 서버 가상화에서 등장하는 개념, 분류하는 기준은 하드웨어에 대한 I/O 접근의 가상화 범위로 결정

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III. 하이퍼바이저와 도커의 비교

구분	하이퍼바이저	도커
개념도
추상화	- 전체 H/W Device를 추상화	- OS 커널
OS	- 여러 OS를 동시 사용	- 단일 OS상의 다양한 에디션
호환성	- 여러 플랫폼 지원	- LXC기반, 리눅스 유리, 타 플랫폼 미비
성능	- Guest/Host OS Layer로 인해 저하 - 도커에 비해 오버헤드 큼 - 스토리지 자원 소비가 높음	- 직접 OS를 Access하여 우수 - 하이퍼바이저보다 오버헤드 작음 - 스토리지 자원 소비가 적음

- 하이퍼바이저는 도커에 비해 호스트 하드웨어와 독립적되어 시스템의 가용 리소스를 더 많이 활용하고  IT 모빌리티를 향상할 수 있으며 이를 통해 가상 머신을 여러 서버간에 쉽게 이동시킬  수 있다.