정보관리기술사 · 하이퍼바이저

하이퍼바이저란

하이퍼바이저는 한 물리 서버의 자원을 가상화해 여러 게스트 OS를 동시에 실행하는 관리 계층이다.

이를 가상머신 모니터, 곧 VMM이라고도 부른다.

가상머신끼리는 서로의 메모리와 상태를 볼 수 없도록 격리된다.

Type 1과 Type 2

하이퍼바이저는 하드웨어 위에 바로 설치되느냐에 따라 Type 1과 Type 2로 나뉜다.

Type 1은 하드웨어 위에 직접 설치되며 ESXi, Hyper-V, Xen, KVM이 대표적이다.

Type 2는 호스트 OS 위의 응용 프로그램으로 설치되며 VirtualBox, VMware Workstation이 대표적이다.

차이는 호스트 OS 존재 여부 한 가지에서 비롯된다. Type 1은 성능과 안정성이 높고 Type 2는 설치가 쉽다.

모노리식과 마이크로커널

하이퍼바이저의 내부 구현은 모노리식과 마이크로커널 방식으로 나뉜다.

모노리식은 커널 전체가 하나의 주소 공간에 있어 시스템 호출 오버헤드가 적다.

마이크로커널은 서비스를 독립 프로세스로 분리해 장애 격리와 유지보수가 좋지만 IPC 때문에 느리다.

전가상화와 반가상화

가상화 기법은 게스트 OS 커널을 고치느냐에 따라 전가상화와 반가상화로 나뉜다.

전가상화는 수정 없이 실행되어 호환성이 높고, VT-x나 AMD-V 같은 하드웨어 지원을 쓴다.

반가상화는 커널을 고쳐 하이퍼콜을 쓰므로 오버헤드가 낮아 성능이 상대적으로 높다.

트랩과 하이퍼콜

게스트 OS가 특권 명령을 실행하면 하이퍼바이저가 이를 가로챈다.

이렇게 잡는 것을 트랩이라 부르며, 하이퍼바이저가 실제 하드웨어에서 안전하게 처리한다.

하이퍼콜은 반대로 게스트가 의도적으로 요청하는 것이다. 답안에서는 한 줄로 구분한다.

헷갈리는 점과 직접 풀기

가장 흔한 실수는 Type 1과 Type 2를 성능만으로 구분하는 것이다.

Type은 하이퍼바이저의 위치, 모노리식과 마이크로커널은 구현 구조라는 별개 축이다.

또 마이크로커널의 장점을 성능으로 쓰면 감점된다. 장점은 모듈 격리와 안정성이다.