Hypervisor

■ Hypervisor

· 가상화(Virtualization)란?

 - 컴퓨터 리소스의 추상화를 일컫는 용어

 - 서로 다른 시스템을 논리적으로 통합하거나 반대로 하나의 물리적 시스템을 논리적으로 여러 개의 시스템으로 분할하여 사용하는 기술이다.

 - Hardware 자원을 추상화하여 가상머신에 제공해 주는 기능

 

 

· Hypervisor란?

 - Computer(Host)에서 다수의 OS(Guest)를 동시에 실행하기 위한 논리적 플랫폼.

 - Computer에 가상화를 구현하려면 Virtual Machine Monitor(VMM)라고 하는 Software를 설치해야 하는데 이 Software를 지칭한다.

 

 

· Hypervisor Type

<Type 1> Native(Bare-metal)형 

 - VMM을 물리 컴퓨터의 하드웨어상에 직접 동작을 시키는 방식

 

[그림출처] https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B2%84%EC%B6%94%EC%96%BC%EB%B0%95%EC%8A%A4

 

특징

 - Hardware위에 Hypervisor가 바로 동작하기 때문에 Overhead가 적고, 리소스관리가 유연하다. 대신 자체적인 관리기능을 가지고 있지 않기에 별도의 관리콘솔(내지는 관리컴퓨터)가 필요하다.

 

Ex> VMware ESX/ESXI Server, Citrix Xen Server, Oracle xVM, MS Hyper-V 등

 

 

1. 전가상화

- Type 1은 전가상화와 반가상화로 분류할 수 있다.

- Guest OS와 Hadware 사이를 중재하는 가상머신을 사용.

- VMM이 Guest OS와 Hardware 사이를 중재하기 때문에, 보호를 받고 있는 특정 명령어의 경우 Hardware를 OS가 소유한 것이 아니라 Hypervisor에 의해 공유되기 때문에 Hypervisor 내에서 트랩핑과 핸들링이 되어야 한다. 그래서 Hardware Emulation보다는 빠르지만 중재하기 때문에 실제 하드웨어보다 성능이 저하된다.

[그림출처]  https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=gkenq&logNo=10190004394&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

 

 

 => OS 레벨의 명령은 Binary Translation을 거쳐 Hypervisor를 통해서 Hardware에 전달된다.

 => Binary Translation을 거치기 때문에 Overhead가 발생하고, Kernel 수정이 필요하지 않다.

 => Guest OS는 Hypervisor 존재를 모른다.

 

 

2. 반가상화

- 전가상화와 유사하다. 차이점은 Guest OS의 Kernel이 Hypervisor에 맞게 수정을 해야 한다. 일반적인 명령어는 전가상화와 마찬가지로 Hypervisor를 거치지 않고 바로 실행되지만, OS명령어의 경우 Hypervisor에 전달이 되지만 Binary Translation이 발생하지 않는다. 그러므로 재컴파일이나 Trapping을 할 필요가 없다.(Hyper Calls 사용)

 

[그림출처]  https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=gkenq&logNo=10190004394&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

 

 => Binary Translation이 발생하지 않으므로, 가상화 되지 않은 시스템과 동일한 성능을 낼 수 있다.

 => Kernel수정이 필요하므로 Opensource OS만 사용가능하다.

 

 

<Type 2> Hosted 형 

 - 물리 컴퓨터 상의 Host OS 위에 VMM이 Install되어저 이 VMM위에 Guest OS를 동작시키는 방법

 

[그림출처] https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%B2%84%EC%B6%94%EC%96%BC%EB%B0%95%EC%8A%A4

 

특징

 - 물리 컴퓨터의 Hardware를 Emulate하기 때문에 Overhead가 크다. 대신 다양한 Guest OS를 동작시킬 수 있다.

 

EX> VMware Workstation, Server, Player / MS Virtual Server 2005 R2, Virtual PC / Oracle VirtualBox 등

 

 

참고

[1] https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=gkenq&logNo=10190004394&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

[2] https://m.blog.naver.com/gkenq/10190004678