Archi클라우드 컴퓨팅에서의 구조적 가상화 및 유형

⚡ 스마트 요약

클라우드 컴퓨팅에서 가상화는 서버, 스토리지, 네트워크, 데스크톱 및 운영 체제의 가상 버전을 생성하여 하나의 물리적 머신에서 여러 개의 격리된 환경을 실행할 수 있도록 합니다. 따라서 기업은 하드웨어 비용을 절감하고 하이퍼바이저를 통해 리소스를 더욱 효율적으로 관리할 수 있습니다.

  • 🖥️ 정의: 가상화는 리소스 제공을 물리적 하드웨어와 분리하여 여러 운영 체제와 애플리케이션이 하나의 머신에서 동시에 실행될 수 있도록 합니다.
  • 🧩 유형 : 애플리케이션, 네트워크, 데스크톱, 스토리지, 서버 및 데이터 가상화 각각trac컴퓨팅 스택의 다른 계층입니다.
  • 🏛️ Archi강의: 하이퍼바이저는 하드웨어와 게스트 시스템 사이에 위치하며, 1형은 베어메탈에서 실행되고, 2형은 운영 체제에서 호스팅됩니다.
  • ⚙️ 형질: 리소스 분배, 서버 접근성, 격리, 보안 및 집계는 가상화 시스템의 동작 방식을 정의합니다.
  • 혜택 및 제한 사항: 가상화는 비용을 절감하고 확장을 가속화하지만, 마이그레이션에는 시간과 숙련된 인력이 필요합니다.
  • 🤖 AI 지원: GPU 가상화는 AI 및 머신러닝 워크로드를 지원하며, GitHub Copilot은 가상 환경을 위한 인프라스트럭처 코드를 구축합니다.

클라우드 컴퓨팅의 가상화

가상화란 무엇입니까?

가상화는 데스크톱, 운영 체제, 네트워크 리소스 또는 서버의 가상 버전을 만드는 프로세스로 정의할 수 있습니다. 가상화는 클라우드 컴퓨팅에서 핵심적이고 지배적인 역할을 합니다.

이렇게 하면 리소스나 애플리케이션의 물리적 전달이 실제 리소스 자체와 분리됩니다. 리소스와 관련된 공간이나 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 이 기술을 사용하면 최종 사용자가 동일한 하드웨어와 소프트웨어에서 여러 데스크톱 운영 체제와 애플리케이션을 동시에 실행할 수 있습니다.

또한 이 프로세스는 동일한 시스템에서 제품이나 서비스의 가상 에뮬레이션을 보장하며 시스템 효율성을 저하시키거나 영향을 주지 않습니다.

가상화 기술의 발명은 메인프레임 사용 시대에 시작되었으며, 시간이 흐르고 새로운 기술이 발전함에 따라 특수 소프트웨어를 통해 가상화가 구현되었습니다.

클라우드 컴퓨팅의 개념으로서의 가상화

클라우드 컴퓨팅에서 가상화는 가상 머신 생성을 용이하게 하고 여러 운영 체제의 원활한 작동을 보장합니다. 또한 서버 운영 체제와 여러 저장 장치를 위한 가상 생태계를 구축하는 데 도움이 됩니다.

생명과학 혁신을 위한 가상화는 가상 생태계를 활용하는 애플리케이션 또는 서비스로 정의됩니다. 이러한 생태계는 공용 또는 사설일 수 ​​있습니다. 가상화를 통해 물리적 인프라의 필요성이 줄어듭니다. 클라우드 컴퓨팅과 가상화라는 용어는 이제 혼용되고 있으며, 빠르게 통합되고 있습니다.

가상화와 클라우드 컴퓨팅이 함께 작동하여 고급스럽고 정교한 수준의 컴퓨팅을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 다양한 기업 및 활성 사용자의 여러 네트워크 스레드에서 애플리케이션을 공유할 수 있습니다.

클라우드 컴퓨팅은 확장성, 효율성 및 경제적 가치를 제공합니다. 효율적인 워크로드 관리 시스템을 제공합니다.

더 간단히 말해서, 가상화와 협력하는 클라우드 컴퓨팅은 현대 기업이 하나의 전용 리소스를 사용하여 여러 운영 체제를 실행하는 더 비용 효율적인 방법을 확보할 수 있도록 보장합니다.

가상화의 특징

가상화는 다음과 같은 여러 가지 특징 또는 기능을 제공합니다.

  • 자원 분산: 가상화 및 클라우드 컴퓨팅 기술은 최종 사용자가 고유한 컴퓨팅 환경을 구축할 수 있도록 지원합니다. 이는 하나의 호스트 머신을 통해 구현되며, 사용자는 이 호스트 머신을 이용하여 활성 사용자 수를 제한할 수 있습니다. 이를 통해 제어가 용이해지고 전력 소비를 줄일 수 있습니다.
  • 서버 리소스 접근성: 가상화는 물리적 서버가 필요 없도록 하는 여러 가지 고유한 기능을 제공합니다. 이러한 기능은 시스템 가동 시간을 향상시키지만, 장애 허용 범위와 리소스 가용성은 다소 떨어질 수 있습니다.
  • 리소스 격리: 가상화는 격리된 환경을 제공합니다. 가상 머신각 가상 머신은 여러 게스트 사용자를 가질 수 있으며, 게스트 사용자는 운영 체제, 장치 또는 애플리케이션일 수 있습니다. 가상 머신은 이러한 게스트 사용자에게 격리된 가상 환경을 제공합니다. 이를 통해 중요한 정보가 보호되는 동시에 게스트 사용자들은 서로 연결된 상태를 유지할 수 있습니다.
  • 보안 및 인증: 가상화 시스템은 시스템의 지속적인 가동 시간을 보장하고, 자동 로드 밸런싱을 수행하며, 서비스 중단을 최소화합니다.
  • 집합(Aggregation): 가상화 환경에서의 집합은 클러스터 관리 소프트웨어를 통해 구현됩니다. 이 소프트웨어는 동질적인 컴퓨터 또는 네트워크 집합이 연결되어 하나의 통합된 자원처럼 작동하도록 합니다.

가상화 유형

가상화 기술에는 아래와 같이 다양한 변형이나 유형이 있습니다.

클라우드 컴퓨팅에서의 가상화 유형

애플리케이션 가상화

이는 애플리케이션의 최종 사용자가 원격 액세스를 할 수 있도록 하는 가상화 유형으로 정의될 수 있습니다.

이는 서버를 통해 이루어집니다. 이 서버에는 애플리케이션 사용에 필요한 모든 개인 정보 및 기타 관련 특성이 저장됩니다.

서버는 인터넷을 통해 액세스할 수 있으며 로컬 워크스테이션에서 실행됩니다. 응용 프로그램 가상화를 사용하면 최종 사용자는 동일한 소프트웨어 또는 동일한 응용 프로그램의 두 가지 다른 버전을 실행할 수 있습니다.

애플리케이션 가상화는 패키지 소프트웨어 또는 호스팅된 애플리케이션을 통해 제공됩니다.

네트워크 가상화

이러한 가상화 방식은 여러 개의 가상 네트워크를 실행할 수 있으며, 각 가상 네트워크는 별도의 제어 평면과 데이터 평면을 갖습니다. 물리적 네트워크 위에 공존하며, 서로의 존재를 알지 못하는 당사자들이 운영할 수 있습니다.

네트워크 가상화는 가상 네트워크를 생성하고, 가상 네트워크 제공도 유지 관리합니다.

네트워크 가상화를 통해 논리적 스위치, 방화벽, 라우터, 로드 밸런서 및 워크로드 보안 관리 시스템을 생성할 수 있습니다.

데스크탑 가상화

이는 최종 사용자의 운영 체제를 서버나 데이터 센터에 원격으로 저장할 수 있는 가상화 유형으로 정의할 수 있습니다. 이를 통해 사용자는 원격으로 데스크톱에 액세스할 수 있으며, 모든 지리적 위치에 앉아서 액세스할 수 있습니다. 또한 다양한 머신을 사용하여 가상으로 데스크톱에 액세스할 수도 있습니다.

데스크톱 가상화를 사용하면 최종 사용자는 개인의 업무 필요에 따라 여러 운영 체제에서 작업할 수 있습니다.

만약 그 사람이 지정된 운영 체제 이외의 운영 체제에서 작업하기를 원한다면 Windows 운영 체제를 사용하는 경우 데스크톱 가상화를 활용할 수 있습니다. 이를 통해 두 가지 다른 운영 체제에서 작업할 수 있는 기회를 얻게 됩니다.

따라서 데스크톱 가상화는 여러 가지 이점을 제공합니다. 휴대성, 사용자 이동성, 패치 및 업데이트를 통한 간편한 소프트웨어 관리 등이 가능합니다.

스토리지 가상화

이러한 유형의 가상화는 스토리지 관리를 용이하게 하는 가상 스토리지 시스템을 제공합니다.

스토리지 가상화는 단일 저장소에서 액세스하는 여러 소스를 통해 스토리지를 효율적으로 관리할 수 있도록 지원합니다. 또한 일관되고 원활한 성능을 보장합니다.

또한 고급 기능에 대한 지속적인 업데이트와 패치도 제공합니다. 또한 기본 스토리지 장비에서 발생하는 변경 사항에 대처하는 데도 도움이 됩니다.

서버 가상화

이러한 종류의 가상화는 서버 마스킹을 보장합니다. 주 서버 또는 의도된 서버는 여러 가상 서버로 나뉩니다. 이러한 서버는 마스킹 프로세스를 용이하게 하기 위해 ID 번호와 프로세서를 계속 변경합니다. 이를 통해 각 서버는 완전히 격리된 상태에서 자체 운영 체제를 실행할 수 있습니다.

데이터 가상화

이는 여러 소스에서 데이터를 가져오고 수집하여 단일 위치에서 관리하는 가상화 유형으로 정의할 수 있습니다. 이러한 데이터의 출처, 수집, 저장 또는 형식에 대한 기술적 지식은 필요하지 않습니다.

데이터는 논리적으로 정리되어 있으며, 이해 관계자들은 이러한 데이터의 가상 보기를 이용할 수 있습니다. 최종 사용자 또한 원격으로 이러한 보고서에 접근할 수 있습니다.

데이터 가상화의 적용 범위는 데이터 통합에서 비즈니스 통합까지 다양합니다. 또한 서비스 지향 아키텍처 데이터 서비스에도 사용되며 조직 데이터를 찾는 데 도움이 됩니다.

Archi가상화 강의

가상화의 아키텍처는 가상화를 개념적으로 설명하는 모델로 정의됩니다. 클라우드 컴퓨팅의 가상화 애플리케이션은 중요합니다. 클라우드 컴퓨팅에서 최종 사용자는 클라우드라는 애플리케이션에서 데이터를 공유합니다. 그러나 최종 사용자는 가상화 자체와 전체 IT 인프라를 공유할 수 있습니다.

가상화의 아키텍처는 다음과 같습니다.

Archi클라우드 컴퓨팅에서의 가상화 구조

위 이미지에서 가상화는 가상 애플리케이션과 인프라 가상 서비스로 구성됩니다.

가상 애플리케이션 서비스는 애플리케이션 관리에 도움이 되고, 가상 인프라 서비스는 인프라 관리에 도움이 될 수 있습니다.

두 서비스 모두 가상 데이터 센터 또는 운영 체제에 내장되어 있습니다. 가상 서비스는 모든 플랫폼 및 프로그래밍 환경에서 사용할 수 있습니다. 이러한 서비스는 온프레미스 클라우드 또는 오프프레미스 클라우드를 통해 액세스할 수 있습니다.

가상화 서비스는 제XNUMX자가 클라우드 사용자에게 제공합니다. 그 대가로 클라우드 사용자는 해당 월별 또는 연간 요금을 제XNUMX자 개인에게 지불해야 합니다.

이 수수료는 제XNUMX자가 최종 사용자에게 클라우드 서비스를 제공하고 최종 클라우드 사용자가 요청한 대로 다양한 버전의 애플리케이션을 제공하는 데 대한 보상으로 지불됩니다.

가상화는 일반적으로 하이퍼바이저를 통해 구현됩니다. 하이퍼바이저는 운영 체제와 하드웨어를 분리할 수 있도록 해줍니다. 이를 통해 호스트 시스템은 여러 가상 머신을 동시에 실행하고 동일한 물리적 컴퓨터 리소스를 공유할 수 있습니다. 가상화 아키텍처를 구현하는 방법에는 크게 두 가지가 있으며, 아래에서 설명합니다.

  • 첫 번째 유형: 첫 번째 하이퍼바이저 유형은 베어메탈 하이퍼바이저라고 합니다. 베어메탈 하이퍼바이저는 호스트 시스템의 하드웨어 위에 직접 실행됩니다. 효율적인 리소스 관리를 제공하고 리소스의 고가용성을 보장합니다. 하드웨어 시스템에 직접 접근할 수 있어 확장성, 성능 및 안정성이 뛰어납니다.
  • 두 번째 유형: 두 번째 하이퍼바이저 유형은 호스트형 하이퍼바이저입니다. 호스트 운영 체제에 설치되며, 가상 운영 체제는 하이퍼바이저 바로 위에서 실행됩니다. 이러한 유형의 시스템은 시스템 구성을 간소화하고 단순화하는 데 도움이 됩니다.

또한 관리 작업을 간소화합니다. 호스트 운영 체제가 있는 경우 가상화 지원 시스템의 성능이 제한될 수 있으며, 보안 결함이나 위험도 발생합니다.

가상화의 장점

가상화의 장점과 이점은 다음과 같습니다.

  • 가상화는 비용 절감, 개발 프로세스 생산성 향상 등 여러 가지 이점을 제공합니다.
  • 따라서 고도로 복잡한 IT 인프라가 더 이상 필요 없게 됩니다.
  • 이는 리소스에 대한 원격 액세스를 용이하게 하고 더 빠른 확장성을 보장합니다.
  • 이 시스템은 매우 유연하며, 사용자가 표준 컴퓨터 한 대에서 여러 데스크톱 운영 체제를 실행할 수 있도록 해줍니다.
  • 시스템 오류와 관련된 위험을 제거하고 서로 다른 가상 서버 간의 유연한 데이터 전송을 향상시킵니다.
  • 가상화의 작업 프로세스는 매우 간소화되고 민첩하여 사용자가 가장 경제적으로 작업하고 운영할 수 있습니다.

가상화의 단점

가상화의 단점은 매우 제한적입니다. 가상화의 단점은 다음과 같습니다.

  • 기존 하드웨어 설정을 가상화된 설정으로 전환하려면 많은 시간 투자가 필요하므로 이는 시간 집약적인 프로세스로 간주될 수 있습니다.
  • 기존 또는 실제 설정을 가상 설정으로 전환하는 데 도움이 되는 숙련된 리소스의 가용성이 부족합니다.
  • 숙련된 리소스가 부족하다는 점에서 한계가 있기 때문에 가상화를 구현하려면 고비용의 구현이 필요합니다.
  • 전환 프로세스를 세심하게 처리하지 않으면 민감한 데이터에 보안 위험이 발생할 수도 있습니다.

클라우드 컴퓨팅에서 가상화의 역할

가상화에서는 물리적 서버에 적절한 이름이 지정됩니다. 그러면 포인터가 해당 물리적 ​​서버를 가리키게 되는데, 이는 필요에 따라 수행됩니다. 가상화는 유사한 애플리케이션의 실행을 용이하게 합니다.

또한 가상의 격리된 네트워킹, 스토리지 및 메모리 영역 환경을 제공합니다. 가상화는 호스트 머신과 게스트 머신을 통해 이루어집니다. 호스트 머신은 가상 머신이 개발되는 머신으로 정의할 수 있으며, 이렇게 개발된 가상 머신을 게스트 머신이라고 합니다.

하드웨어 가상화는 클라우드 컴퓨팅 프로세스에서 가장 효율적이고 효과적으로 서비스 솔루션으로서의 인프라를 제공함으로써 중요한 역할을 합니다.

이러한 유형의 가상화는 이식성을 보장합니다. 게스트 머신은 이미지의 가상 인스턴스로 패키징되며 이러한 가상 이미지는 필요할 때 쉽게 제거할 수 있습니다.

가상화의 중요한 용어

가상화에는 몇 가지 필수적인 기술이 있으며, 그 정의는 다음과 같습니다.

  • 가상 머신: 가상 머신은 하이퍼바이저 아래에서 작동하는 가상 컴퓨터로 정의할 수 있습니다.
  • 하이퍼바이저: 실제 하드웨어에서 실행되는 운영 체제라고 정의할 수 있습니다. 운영 체제의 가상 버전은 가상 프로세스를 실행하거나 에뮬레이션하는 하위 부분입니다. 이는 도메인 0(Domain 0)으로 정의됩니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 하이퍼 바이저 그리고 그것이 어떻게 작동하는지.
  • 컨테이너: 컨테이너는 운영 체제 인스턴스 또는 하이퍼바이저의 하위 집합인 경량 가상 머신으로 정의할 수 있습니다. 컨테이너는 해당 프로세스의 네임스페이스 또는 식별자와 함께 실행되는 프로세스 모음입니다.
  • 가상 네트워크: 이는 논리적으로 분리되어 서버 내부에 존재하는 네트워크를 의미합니다. 이러한 네트워크는 여러 서버에 걸쳐 확장될 수 있습니다.
  • 가상화 소프트웨어: 이 유형의 소프트웨어는 컴퓨터 장치에 가상화 환경을 구축하는 데 도움을 줍니다.

자주 묻는 질문

가상화는 물리적 하드웨어로부터 가상 머신을 생성하는 기술입니다. 클라우드 컴퓨팅 클라우드는 인터넷을 통해 제공되는 온디맨드 서비스이며, 주로 가상화 기술을 기반으로 구축됩니다. 가상화는 구성 요소이고, 클라우드는 제공되는 서비스입니다.

가상화는 하이퍼바이저 상에서 각각 자체 게스트 운영 체제를 가진 여러 가상 머신을 실행하는 기술입니다. 컨테이너화는 애플리케이션과 그 종속성을 하나의 패키지로 묶어 호스트 커널을 공유하는 방식입니다. 컨테이너는 더 가볍고 빠르지만, 가상 머신은 더 강력한 격리 기능을 제공합니다.

널리 사용되는 가상화 플랫폼으로는 VMware vSphere가 있습니다. Microsoft Hyper-V, Oracle VirtualBox, KVM, 그리고 Citrix Hypervisor. Guru99는 해당 분야의 주요 옵션들을 비교합니다. 가상 머신 소프트웨어 이 가이드를 통해 워크로드에 맞는 하이퍼바이저를 선택할 수 있습니다.

가상화는 여러 수준에서 이루어질 수 있습니다. 명령어 세트 아키텍처(ISA) 수준에서의 에뮬레이션, 하드웨어 수준에서의 하이퍼바이저 사용, 운영 체제 수준에서의 컨테이너 사용, 그리고 애플리케이션 수준에서의 가상화가 있습니다. 각 수준은 절대적으로 고유한 특징을 가지고 있습니다.trac컴퓨팅 스택의 다른 부분입니다.

GPU 가상화는 여러 가상 머신이 하나의 물리적 그래픽 프로세서를 공유하거나, GPU를 더 작은 가상 단위로 분할할 수 있도록 합니다. 이를 통해 가상 데스크톱, 그래픽 집약적인 작업, 그리고 까다로운 AI 및 머신 러닝 학습을 지원할 수 있습니다.

AI와 머신러닝은 수요를 예측하고, 가상 머신의 크기를 최적화하며, 워크로드를 자동으로 균형 있게 분산함으로써 가상화 환경을 최적화합니다. GPU 가상화는 머신러닝 모델을 학습시키는 데 필요한 병렬 컴퓨팅 성능을 제공하므로 가상화와 AI는 서로를 강화합니다.

예. GitHub 부조종사 Terraform, Ansible, PowerCLI와 같은 도구에 대한 인프라스트럭처 코드화를 제안합니다.ping 가상 머신, 네트워크 및 스토리지를 스크립트로 작성할 수 있습니다. 출력 결과는 여전히 검토해야 하지만, Copilot은 반복적인 프로비저닝 속도를 향상시켜 줍니다.

대부분의 최신 프로세서에는 BIOS에서 활성화할 수 있는 Intel VT-x 또는 AMD-V와 같은 하드웨어 지원 가상화 기능이 포함되어 있습니다. 필수 사항은 아니지만 하이퍼바이저에서 실행되는 가상 머신의 속도와 안정성을 크게 향상시킵니다.

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