세상의 모든 잡학 지식

표준 가상 스위치 가상 스위치 앞에 표준(Standard)을 붙인 이유는 분산 스위치와 구별하기 위함이며, 또한 실제로 VMware에서도 Standard Virtual Switch라 구별하여 부르고 있기 때문이다. 가상 스위치는 VMkernel 위에서 CPU 파워를 이용하여 소프트웨어 기반으로만 작동되는 OSI Layer 2 기반의 스위치이다. 물리적인 L2 스위치와 비교하자면 몇 가지 공통점과 차이점을 가지고 있다. 기본적으로 L2 스위치 본연의 임무로써 MAC 주소를 전달해 준다는 점과 표준 VLAN 구성 및 업링크 연결까지 지원해 준다는 점에서 공통점을 가지고 있다. 반면에, 차이점은 루프 구조가 형성되지 않기 때문에 스패닝 트리 프로토콜이 작동하지 않는데, 즉 가상 스위치와 가상 스위치끼리 직접 ..

스토리지 가상화 ESXi 서버 내의 가상 머신 안에서 작동되는 게스트 운영체제들은 자신이 인식하고 있는 디스크가 물리적인 디스크 컨트롤러에 연결된 일종의 하드 디스크라고 착각할 뿐이지만 실상은 그렇지 않다. ESXi 서버는 수많은 가상 머신들에게 다양한 크기의 디스크와 함께 또 각각 원하는 개수만큼, 그러면서 동시에 읽고 쓰는 데 있어 전혀 문제가 없게끔 디스크를 인식시켜 주어야 하지만, 그렇다고 해서 VMkernel이 인식하고 있는 물리적인 디스크를 가상 머신의 개수만큼 직접 연결시켜 주어야 한다면 이 역시 진정한 가상화 환경이라고 볼 수가 없을 것이다. ESXi 서버가 제공하는 스토리지 가상화의 가장 큰 핵심은 크게 두 가지이다. 그 하나는 바로 이러한 수많은 가상 머신들에게 어떻게 해서 가상의 하드..

네트워킹 가상화 가상 머신들은 외부 세상과 통신하기 위해서는 반드시 물리적인 네트워크 인터페이스 카드(NIC)를 이용해야 한다. 호스트 시스템에 장착된 NIC에게 패킷을 전달하여 외부 세상과 통신해야 하지만 각각의 가상 머신들이 전부 자신만의 물리적인 NIC를 필요로 한다면 호스트 시스템에 장착해야 하는 NIC 개수는 가상 머신의 개수만큼 필요하다는 이야기이다. 이를테면 30개의 가상 머신이 작동되고 있는 x86 서버 시스템에 물리적인 NIC가 30개 장착이 되어야 한다는 것이다. 그러나 이것은 가상화 사상에 맞지도 않을뿐더러 현실성도 없는 이야기이다. 네트워킹 가상화는 바로 이러한 문제를 해결하기 위한 것이다. 즉, 모든 가상 머신들은 자신만의 가상 네트워크 어댑터를 가지고 호스트 시스템의 물리적인 N..

Transparent Page Sharing 호스트 시스템 위에 작동 중인 다수의 가상 머신들 대부분이 동일한 게스트 운영체제를 실행하는 조건이라면, 이를테면 Windows 운영체제에서 동일한 버전일 경우 그 안에서 필수적으로 항상 실행되는 기본적인 DLL이나 EXE 등과 같은 내용들은 동일하다. 따라서 이러한 내용들을 함께 공유할 수만 있다면 물리적 메모리 공간을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있지 않을까 하는 것이 바로 Transparent 페이지 공유 기술(이하 TPS)의 배경이다. 우선 작동 중인 가상 머신 중에서 몇몇 후보군을 선택한 다음, 게스트 물리 메모리의 내용을 기반으로 한 해시(Hash) 값을 뽑아내어 그것을 기준으로 혹시 동일한 내용이 담겨 있는지 호스트 물리 메모리 페이지와 비교한다...

Shadow Page Table 현대 운영체제들은 메모리 관리를 하기 위해 두 가지 주소 체계를 사용하고 있는데, 하나는 물리적 주소(Physical Address)이며 다른 하나는 가상 주소(Virtual Address)이다. 물리적 주소는 실제 호스트 시스템에 장착된 물리적인 메모리의 크기에 해당하지만, 가상 주소는 운영체제에서 실행되는 모든 프로세스들에게 할당되는 주소이다. 32비트 운영체제의 경우 각 프로세스들은 약 4GB까지, 64비트 운영체제의 경우 이론적으로 약 16TB까지의 가상 주소를 사용할 수 있게 된다. 이렇게 각 프로세스들은 전부 자신만의 가상 주소 값을 가지게 되므로 물리적 주소의 실제 크기에 상관없이 운영체제에서 제공하는 크기만큼 소유하게 된다. 이러한 프로세스들이 포인터를 통해..

CPU 가상화 가상 머신도 엄연히 CPU를 지니고 있지만, 실제로 이러한 가상 머신 내의 게스트 운영체제에서 발생하는 모든 프로세스들은 전부 물리적인 CPU에서 처리가 이루어진다. 제2장에서 언급한 것처럼, 게스트 운영체제에서 발생하는 CPU 프로세스들은 VMkernel의 VMM을 통해 실제 물리적인 CPU로 프로세스 처리가 이루어질 수 있도록 전달된다. VMkernel은 모든 가상 머신들에게 발생하는 CPU 프로세스들을 기본적으로는 최대한 균등하게 분배될 수 있도록 전체 물리적인 CPU 리소스를 적극적으로 스케줄링한다. VMekrnel은 모든 가상 머신에서 발생하는 프로세스들을 물리적인 CPU에 골고루 할당하여 처리한다. 이때 전체 물리적 CPU 리소스들에 과도한 부하가 발생하지 않도록 VMkernel..

VMkernel VMkernel의 가장 큰 역할은 하드웨어 리소스 스케줄링을 담당하는 것이다. 일반적인 범용 운영 체제와는 달리, 목적 자체가 가상 머신을 생성하고 작동시키기 위한 것이기 때문에 매우 가볍고 견고하게 제작되었다. 가상화를 위한 하드웨어 리소스 스케줄링을 포함한 기타 자세한 역할은 다음과 같다. • 하드웨어 리소스 스케줄링 담당 - VMkernel은 하드웨어 리소스를 직접 조정하여 가상 머신들이 리소스 사용을 요구할 때 즉각 접근할 수 있게끔 리소스 스케줄링을 담당하는 가장 중요한 역할을 담당한다. 특히 CPU와 메모리 리소스를 가상화하는 방식은 상당히 중요하다. CPU, 메모리, HDD, 네트워크의 네 가지 중요한 하드웨어 리소스들을 어떻게 가상화하고 사용하는지 그 자세한 내용은 다음에 ..

VMware HA 물리적인 ESX 호스트가 하드웨어 오류로 인해 작동이 멈출 경우 그 위에서 작동 중인 가상 머신들을 자동적으로 다른 클러스터 내의 ESX 호스트들에게 이동시켜(Failover) 주는 기능이다. 실제 하드웨어 장애가 발생하여 HA 기능이 작동될 경우 장애가 발생한 호스트 시스템에서 실행 중인 가상 머신들은 재시작되어 다른 ESX 호스트로 이동된다. 이런 이유로 많은 이들이 고가용성(High Availability)이라는 제목과는 어울리지 않는다는 지적을 하지만, 상대적으로 매우 저렴하고 간단하게 구성할 수 있는 고가용성 서비스임에는 틀림이 없다. VMware Fault Tolerance 위에서 언급한 HA 기능에 만족하지 못하는 경우, 어떠한 경우에도 99.99% 이상의 고가용성을 만족해..

VMware VMotion VMware제품을 이용함에 있어 가장 많이 궁금해하고 또 가장 많이 직/간접적으로 접해본 기능이 바로 VMotion일 것이다. VMotion은 VMware가 정식 등록한 트레이드 마크이며, ESX 서버 위에서 작동 중인 가상 머신을 무중단 상태로 Power OFF 하거나 Shutdown 하지 않은 채 다른 ESX 서버로 이동시키는 기술이다. 굳이 가상화 운영체제가 설치된 시스템을 예로 들 필요도 없다. 현재 일반적인 IT 관리자들이 운영하고 있는 서버 시스템들의 중요한 하드웨어 변경 작업을 실시해야 하는 경우를 예로 들어볼 수 있다. CPU나 메모리를 추가하거나 시스템 메인보드를 교체해야 하는 상황 또는 중요한 하드웨어 펌웨어 업데이트를 적용해야 할 경우, IT 관리자들은 야간..