1-3. 컴퓨터 구조와 운영체제 가상화

 

 

 

# 운영체제: 응용 프로그램 간의 하드웨어 사용을 제어, 조정하는 역할

    (*): 시스템 가상화와 관련된 영역

 

1. 컴퓨터 구조

컴퓨터는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 구성됩니다.

하드웨어는 컴퓨터의 물리적인 구성 요소이며, CPU, 메모리, 스토리지, 디스플레이, 입력 장치 등이 포함됩니다.

소프트웨어는 컴퓨터가 작동하도록 하는 명령어와 데이터의 집합이며, 운영 체제, 애플리케이션, 프로그래밍 언어 등이 포함됩니다.

 

2. 운영 체제

운영 체제는 컴퓨터 하드웨어를 관리하고 소프트웨어를 실행하는 환경을 제공하는 소프트웨어입니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

• 하드웨어 관리: CPU, 메모리, 스토리지, 디스플레이, 입력 장치 등을 관리합니다.
• 소프트웨어 관리: 애플리케이션 실행, 메모리 할당, 파일 시스템 관리 등을 수행합니다.
• 사용자 인터페이스 제공: 사용자가 컴퓨터를 사용할 수 있도록 그래픽 또는 명령어 기반 인터페이스를 제공합니다.

3. 운영 체제 가상화

운영 체제 가상화는 하나의 물리적인 컴퓨터에서 여러 개의 가상 운영 체제(VM)를 실행할 수 있도록 하는 기술입니다. 하이퍼바이저라고 불리는 소프트웨어를 사용하여 물리적인 컴퓨터를 여러 개의 가상 컴퓨터로 분할합니다.

 

4. 가상화의 장점

• 리소스 활용도 향상: 하나의 물리적인 컴퓨터를 여러 개의 VM으로 분할하여 리소스를 효율적으로 활용할 수 있습니다.
• 비용 절감: 여러 개의 물리적인 컴퓨터를 구매하고 관리하는 대신 가상화 기술을 사용하여 비용을 절감할 수 있습니다.
• 유연성 향상: VM을 쉽게 생성, 삭제, 복제, 이동할 수 있어 유연하게 환경을 관리할 수 있습니다.
• 테스트 및 개발 환경 구축: 안전하고 효율적인 테스트 및 개발 환경을 구축할 수 있습니다.
• 보안 강화: VM을 쉽게 백업하고 복구할 수 있어 보안을 강화할 수 있습니다.

5. 가상화의 단점

• 성능 저하: 가상화 기술은 물리적인 컴퓨터에 추가적인 부하를 주기 때문에 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
• 복잡성 증가: 가상화 환경은 물리적인 환경보다 관리가 더 복잡할 수 있습니다.
• 호환성 문제: 모든 하드웨어와 소프트웨어가 가상화 환경에서 호환되는 것은 아닙니다.

6. 가상화 기술 종류

• 베어 메탈 하이퍼바이저: 운영 체제 없이 직접 하드웨어 위에서 실행되는 하이퍼바이저입니다. VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM 등이 있습니다.
• 호스팅형 하이퍼바이저: 기존 운영 체제 위에서 실행되는 하이퍼바이저입니다. VMware Workstation, VirtualBox, Oracle VM VirtualBox 등이 있습니다.

7. 가상화 기술 활용 분야

• 데이터 센터: 서버 가상화를 통해 서버 밀도를 높이고 리소스 활용도를 향상시키는 데 사용됩니다.
• 클라우드 컴퓨팅: 클라우드 환경에서 가상 머신을 생성하고 관리하는 데 사용됩니다.
• 개발 및 테스트: 개발 및 테스트 환경에서 다양한 운영 체제와 애플리케이션을 안전하게 실행하는 데 사용됩니다.
• 개인용 컴퓨터: 개인용 컴퓨터에서 여러 운영 체제를 실행하거나 오래된 소프트웨어를 실행하는 데 사용됩니다.