what is virtualization
인프라 관리의 가상화 기술이란?
이것에 네트워킹 A부터 Z까지 일련의 교육 자습서 , 우리는 네트워크 문제 해결 이전 튜토리얼에서.
이 자습서에서는 인프라를보다 효율적으로 관리하기위한 가상화 프로세스의 필요성과 함께 인프라 관리의 개념을 살펴 봅니다.
또한 인프라 관리에서이를 사용하여 가상화와 관련된 다양한 유형의 가상화, 장점 및 기타 개념을 강조합니다.
소프트웨어 전문가 용 , 가상화는 테스터가 소프트웨어를 개발 및 테스트하고 작업에 미치는 영향을 확인하는 데 매우 적합한 플랫폼을 제공하는 매우 유용한 도구입니다.
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학습 내용 :
- 소프트웨어 산업의 인프라 관리
- 인프라 관리에서 가상화의 필요성
- 가상화 란 무엇입니까?
- 가상화 유형
- 하이퍼 바이저 유형
- 가상화의 장점
- 데스크톱 컴퓨터 가상화
- 가상화의 예
- 가상 하드웨어 개념
소프트웨어 산업의 인프라 관리
IT 조직의 경우 인프라 관리는 효율적인 네트워크 구축을위한 서비스의 원활한 운영을 보장하기 위해 따르는 정책 및 프로세스와 함께 장비, 데이터 및 인력과 같은 모든 중요한 자산 및 리소스의 관리로 구성됩니다.
일반적으로 인프라 관리에는 애플리케이션 소프트웨어 관리, 데이터베이스 관리, 서버 및 OS 관리, 네트워크 관리, 스토리지 관리와 같은 다양한 유형의 관리가 포함됩니다.
라이브 예제의 도움으로 이것을 이해합시다.
온라인 쇼핑을위한 Android 소프트웨어 애플리케이션 AMAZON을 예로 들어 보겠습니다.
아마존 온라인 쇼핑 사이트를 서핑 할 때. 가격, 오퍼, 리뷰 등 다양한 카테고리의 상품을 표시하는 다양한 페이지를 이용할 수 있습니다.
일부 제품을 주문하고 구매할 때 모든 결제 및 배송 세부 정보는 소프트웨어가 이해할 수있는 형식으로 저장되며, 고객이 이해하는 형식으로 최종 사용자에게 표시됩니다. 이것은 데이터베이스 관리 프로세스에 의해 수행됩니다.
데이터의 크기와 내용에는 데이터를 저장할 수있는 플랫폼이 필요합니다. 엄청난 양의 데이터가 저장되므로 물리적 하드웨어만으로는 처리 할 수 없으므로 이러한 경우 서버로 알려진 가상 머신이 사용됩니다. 따라서 OS는 시스템의 요구 사항에 따라 구성됩니다.
모든 가상 머신은 네트워크 관리를 통해 서로 통신합니다.
스토리지 관리 프로세스를 통해 모든 가상 데이터는 정기적으로 일부 하드 디스크 또는 저장 장치에 물리적으로 저장되므로 데이터 손실시 백업을 통해 모든 데이터를 복원 할 수 있습니다.
이러한 모든 프로세스를 인프라 관리라고합니다.
인프라 관리에서 가상화의 필요성
국내외 여러 지역에 자산이 분산되어있는 IT 기업 등 조직의 전체 인프라를 관리하기 위해서는 많은 소프트웨어가 필요하며이를 관리하기 위해서는 IT 관리자, 인력, 에너지 등도 필요합니다.
이러한 요구 사항은 전체적으로 지출을 증가시켜 비즈니스 매출에 영향을 미치고 구현에 많은 시간이 걸립니다. 비즈니스 비용을 최소화하고 시간과 비용을 최적으로 활용하기 위해 가상화 개념이 도입되었습니다.
간단히 말해서 가상 머신의 도움으로 엄청난 수의 물리적 서버를 설치하는 데 사용되는 공간을 절반으로 줄일 수 있으며, 이는 서버를 실행하고 냉각하는 데 소비되는 에너지를 절약합니다.
물리적 서버를 가상 머신으로 교체하면 인력 확보 및 유지 비용을 절감 할 수 있습니다. 또한 가장 큰 장점은 긴급한 비즈니스 요구 사항을 충족하기 위해 가상 머신을 배포하는 것이 매우 쉽고 빠르며 그 결과 시간과 비용을 모두 절약 할 수 있다는 것입니다.
따라서 네트워킹 시스템을 원활하고 효율적으로 실행하려면 가상화를 배포하는 것이 좋습니다.
가상화 란 무엇입니까?
스토리지, 컴퓨터 네트워킹 시스템, 운영 체제 등과 같은 가상 컴퓨팅 리소스의 형성을 가상화라고합니다. 가상화의 기본 구성 요소는 리소스 그룹이있는 서버와 같은 하드웨어 단위입니다.
가상화는 가상 자원의 복합으로 작동하는 것처럼 보이는 서버와 같은 명확한 물리적 자원을 통합하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
가상화는 다음과 같습니다.
- 하나의 물리적 리소스에서 수많은 가상 리소스를 형성합니다.
- 단일 또는 여러 물리적 리소스에서 하나의 가상 리소스를 형성합니다.
가상화 유형
다양한 가상화 유형은 다음과 같습니다.
- 스토리지 가상화
- 네트워크 가상화
- 애플리케이션 가상화
- 클라이언트 및 서버 가상화
- 데이터 가상화
# 1) 스토리지 가상화
이러한 유형의 가상화는 대량의 데이터를 저장해야하는 엄청난 요구 사항이있는 조직의 NOC 또는 데이터 센터로 알려진 네트워크 운영 센터에서 가장 일반적으로 사용됩니다. 여기에서 다른 하드웨어에서 데이터의 생성, 삭제 및 수정을 용이하게합니다.
이는 광섬유를 통한 연결과 같은 네트워크 연결을 사용하여 동일한 플랫폼에서 다양한 하드웨어 장치를 연결하여 수행됩니다.
세부 사항은 아래 그림의 도움으로 설명되었습니다.
# 2) 네트워크 가상화
조직의 여러 위치에 멀리 떨어져있는 서버를 구상 할 필요가있는 인프라에 배포됩니다. 따라서 VLAN 네트워크 및 NAT 등을 쉽게 구축 할 수 있습니다.
아래 그림은 VMware 체계를 채택하여 설정을 시각화하는 방법을 설명합니다.
# 3) 애플리케이션 가상화
그것을 사용하는 호스트 PC에서 설치된 응용 프로그램의 한 부분입니다. 사용자의 관점에서 사용자는 이전에 사용하던 애플리케이션에 액세스 할 수 있고 변경할 수도 있습니다.
애플리케이션 가상화를 위해 우리는 서버 기반 아키텍처를 사용할 것입니다. 여기서 애플리케이션은 NOC의 중앙 집중식 서버 중 하나에 설치되고 사용자 데스크톱은 제한된 권한으로 만 원격 끝에서 액세스 할 수 있습니다.
이를 구현하기 위해 VMware thin app, Microsoft App-V 등과 같은 다양한 소프트웨어가 사용됩니다.
# 4) 클라이언트 및 서버 가상화
이러한 유형의 가상화에서 서비스는 로컬에 위치한 클라이언트 쪽에서 수행되는 동안 중앙에서 관리되는 서버에서 실행됩니다.
그러나 OS의 디스크 이미지는 클라이언트와 서버를 동기화 상태로 유지하기 위해 정기적으로 시스템을 백업하고 업데이트합니다. 가상 머신과 서버간에 네트워크를 영구적으로 연결할 필요가 없습니다.
클라이언트 가상 머신은 하이퍼 바이저를 사용하여 OS없이 작동 할 수 있습니다.
# 5) 데이터 가상화
다양한 데이터 리소스의 데이터를 결합하여 정보의 솔로, 가상 및 논리적 소스를 구축하여 출처를 알지 못해도 사용자 기반 애플리케이션, 대시 보드, 포털 등에서 쉽게 검색하고 액세스 할 수 있도록하는 프로세스입니다. 데이터의 위치.
비즈니스 조직은 대규모로 데이터 가상화를 채택했으며 오늘날 대부분 클라우드 컴퓨팅 기술과 관련하여 사용됩니다.
데이터 가상화 현상은 다음 프로세스로 구성되며 가상화 소프트웨어는 아래 단계를 모두 수행해야합니다.
- 추출: 이는 다양한 소스와 위치에서 데이터를 추상화하고 데이터 소스와 프로그래밍 인터페이스의 언어를 추상화하는 것을 의미합니다.
- 변형 : 비즈니스 솔루션의 필요에 따라 적절한 형식으로 데이터를 통합 및 변환합니다.
- 연합: 여러 소스에서 위의 두 프로세스의 결과를 모으는 작업을 수행합니다.
- 배달: 소프트웨어는 최종 사용자 또는 애플리케이션 소스의 요구 사항에 따라 데이터를 제공 할 수 있어야합니다.
따라서 데이터 가상화는 인프라 관리에서 데이터 오류 가능성을 낮추고 실시간 시나리오에서 데이터 액세스 속도를 가속화합니다.
하이퍼 바이저 유형
가상 머신 모니터 (VMM)라고도하며 호스트 PC에 가상 플랫폼을 생성하여 여러 방문자 OS를 프로비저닝하여 다양한 프로그램을 실행합니다.
하이퍼 바이저에는 두 가지 클래스가 있습니다.
- 기본 하이퍼 바이저
- 호스팅 된 하이퍼 바이저
# 1) 네이티브 하이퍼 바이저
여기에는 호스트 시스템의 하드웨어를 통해 스트리밍하여 호스트 시스템을 관리하고 게스트 운영 체제의 작동을 감독하는 Oracle VM 시스템과 같은 소프트웨어가 포함됩니다.
게스트 OS는 하이퍼 바이저 위의 수준에 떠 있으며 각각에는 VMM이 있습니다.
# 2) 호스팅 된 하이퍼 바이저
다른 소프트웨어와 마찬가지로 일반적인 운영 체제에서 이러한 스트림이 발생합니다. 게스트 OS는 호스트에서 작업 과정으로 스트리밍됩니다.
예 : VMware 서버 및 워크 스테이션, VirtualBox, KVM 및 QEMU 등
더 알아보기 = >> VMWare 대 VirtualBox
가상화의 장점
가상화의 다양한 장점은 다음과 같습니다.
# 1) 효과적인 하드웨어 활용 : 가상 머신은 하드웨어처럼 작동하므로 가상화를 사용하면 물리적 하드웨어에 필요한 비용과 유지 관리가 줄어들어 하드웨어를 적절하게 사용할 수 있습니다.
# 2) 재해 복구 : 시스템의 데이터 크래시 또는 기타 중대한 장애 발생시 가상화 과정을 통해 가상 머신을 쉽게 복원하고 다른 유사한 클라우드 시스템으로 이동하여 실행할 수 있습니다.
또한 데이터 손실에 대한 가상화 개념을 사용하여 관리 및 복원이 더 쉬워집니다.
# 3) 에너지 절약 : 물리적 하드웨어를 NOC 센터와 원격 끝에서 가상 머신으로 변환하면 부팅하고 계속 실행하는 데 필요한 전력 소비가 줄어 듭니다. 따라서 전체 에너지가 절약됩니다.
# 4) NOC 공간의 효과적인 활용 : 네트워크를 운영하기 위해 한 조직에 20 개의 라우터 랙과 10 개의 스위치 랙 및 30 개의 PC가 필요하다고 가정합니다. 이 모든 하드웨어를 배포하려면이를 유지 관리하기 위해 넓은 공간과 인력, 에너지, AC 등과 같은 동등한 리소스가 필요합니다.
그러나 가상화 개념을 사용하면이 네트워크를 실행하는 데 필요한 공간이 절반 미만이므로 공간, 비용 및 시간을 절약 할 수 있습니다.
# 5) 간편한 서버 배포 : 네트워크를 운영하는 동안 갑자기 우리 서버 중 하나가 과도하게 활용되는 것처럼 보이면 서버의 복제 이미지를 매우 빠르게 성장시킬 수 있으며 기존 서버에 따라 작동하는 다른 서버를 성장시킬 수 있습니다.
따라서 가상화를 통해 대체물을 준비하고 매우 쉽게 실행할 수 있습니다. 서버를 물리적으로 설치하면 작동하는 데 며칠 또는 일주일이 걸립니다.
# 6) 게스트 운영 체제 지원 : 다양한 종류의 운영 체제가 다양한 방식으로 작동하며 하드웨어 요구 사항이 많습니다. 가상화 소프트웨어는 동일한 플랫폼에서 전체 요구 사항을 통합하여 충족시킵니다.
가상 머신은 32 비트 및 64 비트 프로세서도 지원합니다.
# 7) 게스트 추가 도구 및 드라이버 : 가상화 소프트웨어는 가상 머신에 대한 추가 도구 및 드라이버 세트를 프로비저닝합니다. 이것은 처리 속도를 증가시킴으로써 네트워킹 시스템과 기계 내부의 네트워크 운영을 향상시킵니다.
또한 엔터테인먼트 세계에서 게임 및 재미있는 목적으로 사용되는 3D 디스플레이 도구를 제공합니다.
데스크톱 컴퓨터 가상화
이 가상화 프로세스에서 전체 데스크톱 작업은 중앙 집중식 서버 장치 내에서 수행됩니다.
데스크톱 클라이언트는 기본적으로 LAN 연결을 통해 키보드, 마우스 또는 USB 포트와 같은 주변 장치와 연결하기 위해 최종 장치로 작동하는 씬 클라이언트입니다.
이러한 씬 클라이언트의 소프트웨어에는 그래픽 사용자 인터페이스 (GUI), 클라우드 액세스 에이전트, 기본 웹 브라우저 및 유틸리티의 기본 자산 모음이 포함됩니다. 데스크톱 가상화에 사용되는 가장 일반적인 소프트웨어에는 XenApp 및 XenDesktop이 있습니다.
가상화의 예
a) 사용자 친화적 인 소프트웨어 테스트 및 개발 환경 제공 :
소프트웨어 개발에 대한 아이디어가 있고 그것이 작동하는지 테스트하고 싶다면 가상화 프로세스를 사용하여 소프트웨어 테스트를위한 랩과 환경을 만들 수 있습니다.
가상화는 개발자에게 테스트를위한 크로스 플랫폼 유틸리티를 제공하고 코딩에 개발자가 선택한 언어를 사용하여 기본적으로 제작합니다. Android, Windows 등과 같이 선택한 플랫폼에서 소프트웨어를 테스트 할 수 있습니다.
b) 스마트 폰에서 동시에 여러 응용 프로그램 실행 :
가상화의 도움으로 데이터가 다른 서버 및 계산에 저장되기 때문에 전화 메모리에 부담을주지 않고 실시간 날씨 판독 값, 하루에 걷는 킬로미터 수, 나침반 등과 같은 여러 응용 프로그램을 스마트 폰에서 실행할 수 있습니다. 서버 자체에 설치된 소프트웨어에 의해 수행됩니다.
소프트웨어의 소유권을 보유한 조직 만이 다른 서버에서 소프트웨어를 실행하도록 허용합니다. 따라서 단일 코어 프로세서만으로 100MB 또는 1GB와 같은 작은 용량의 RAM을 가진 휴대폰에서도 이러한 무거운 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.
c) 가상화 및 클라우드 컴퓨팅 :
가상화는 클라우드 컴퓨팅의 기본 구성 요소입니다.
가상화는 단일 물리적 하드웨어 시스템에서 여러 리소스를 구축 할 수있는 개념입니다. 하이퍼 바이저 소프트웨어는 물리적 하드웨어에 직접 연결되며 하나의 하드웨어 장치를 여러 가상 머신으로 나눕니다.
반면 클라우드 컴퓨팅은 모든 네트워크의 최종 사용자에게 네트워킹, 스토리지 인프라, 서비스 및 주문형 애플리케이션을 제공하는 데 사용되는 방법과 이론의 조합입니다.
따라서 클라우드 컴퓨팅은 인터넷을 통해 소프트웨어, 데이터 등을 전달하는 가상 리소스의 우체부라고 말할 수 있습니다.
클라우드에서 제공하는 이러한 인프라 애플리케이션 및 서비스는 소프트웨어 및 관리에 의해 이러한 방식으로 구성된 여러 종류의 가상 소스와 가상 머신의 조합으로, 최종 사용자가 언제 어디서나 사용할 수 있습니다. .
또한 동적 자원 할당 서버 및 애플리케이션에서도 지원됩니다. 따라서 클라우드 인프라에는 최종 고객에게 서비스를 제공하기위한 여러 가상 인프라가 포함됩니다.
가상 하드웨어 개념
가상 CPU
하이퍼 바이저는 각 물리적 CPU 장치를 여러 가상 CPU로 분할합니다. 가상 코어 당 하나의 워크로드를 할당합니다.
더 잘 이해하기 위해 아래 예를 살펴 보겠습니다.
물리적 서버에는 각각 두 개의 물리적 코어가있는 CPU1 및 CPU2라는 두 개의 프로세서가 있습니다.
따라서 2 * 2 = 4 개의 물리적 코어가 있습니다.
하이퍼 바이저가 각 물리적 코어에 대해 5 개의 vCPU를 프로비저닝하는 경우 5 * 4 = 20 개의 vCPU를 합산하여 머신에 할당 할 수 있습니다.
가상 메모리
시스템의 물리적 하드웨어 메모리는 두 개 이상의 가상 머신에 가상으로 분산 될 수 있습니다. 그러나 분산 메모리 크기는 전체 하드웨어 메모리 크기를 초과 할 수 없습니다.
사용중인 응용 프로그램 유형에 따라 가상 메모리의 리소스를 추가, 변경 및 정렬하여 전체 시스템 성능을보다 효율적으로 만들 수 있습니다.
가상 메모리 할당의 매개 변수는 생성 중에 VM에서 구성됩니다. 그러나 게스트 운영 체제를 설치 한 후에도 수정할 수 있습니다.
아래 그림은 두 개의 가상 머신에 물리적 메모리를 할당하는 예를 보여줍니다.
가상 스토리지
이러한 유형의 가상화의 주요 개념은 다양한 물리적 저장 장치에서 물리적으로 저장된 데이터를 단일 저장 장치처럼 보이는 중앙에 위치한 데이터 장치로 결합하는 것입니다. 중앙 집중식 서버는 물리적 위치와 물리적 하드웨어에 존재할 수있는 것보다 더 많은 스토리지 공간을 제공 할 수 없습니다.
그러나 한 센터에서 데이터를 풀링하는 것이 더 안전하고 위기 상황에서 쉽게 복원 할 수 있습니다. 서버에 가상으로 저장되는 데이터 파일에는 VDI, VHDX, VMDK 등과 같은 확장자가 있습니다.
아래 그림은 4 개의 가상 머신으로 분할하여 12TB의 데이터가 가상으로 저장되는 방식을 보여줍니다.
가상 네트워킹
가상 네트워킹에서 가상 머신은 추가 통신 프로세스를 위해 가상 스위치와 가상으로 연결되는 vNIC라는 가상 네트워크 인터페이스 카드를 사용하여 서버 또는 스위치와 같은 물리적 장치와 통신합니다.
이러한 모든 가상 카드 및 스위치는 하이퍼 바이저 소프트웨어에 의해 생성됩니다.
가상 스위치는 물리적 카드 매체를 통해 물리적 스위치에 연결됩니다. 스위치 또는 서버의 서로 다른 인터페이스에 의해 수행되는 작업은 둘 이상의 가상 머신으로 나눌 수 있으며 각 머신은 할당 된 작업을 수행합니다.
시나리오는 아래 그림의 도움으로 더 명확해질 것입니다.
CPU 가상화
솔로 프로세서가 여러 개의 개별 CPU처럼 작동 할 수 있도록 허용하는 Intel 및 기타 회사 CPU의 모든 최신 버전의 하드웨어 기능입니다. 따라서 이러한 방식으로 CPU 전력을보다 효율적이고 효과적인 방식으로 사용할 수 있습니다.
결론
이 자습서에서 우리는 인프라 관리가 조직을 관리하고 원활하게 운영하는 데 매우 중요하다는 것을 이해했습니다. 여기에는 회사의 하드웨어 부분에 대한 관리뿐만 아니라 운영을 위해 비즈니스에 사용되는 정책, 리소스, 데이터, 에너지 및 비용도 포함됩니다.
가상화는 다양한 측면을 사용하여 조직의 네트워킹 시스템의 전반적인 성능을 강화하는 핵심 기술 중 하나입니다. 이는 시간과 에너지를 절약합니다.
또한 서비스가 더 빠르게 실행되고 클라우드 컴퓨팅과 관련된 가상화는 주문형 사용자 애플리케이션을 프로비저닝하고 다양한 제공 할 수 있습니다.