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실제로 일어나지 않거나 혹은 존재하지는 않는 것을 마치 실제로 존재하는 것처럼 여기는 것이죠.
이를 IT에서 말하는 가상화란 개념과 연결해 보면 ‘실제로 존재하지 않는 가상의 시스템을 만들어 사용하는 것이고 이를 가능하게 하는 것이 가상화 기술 또는 가상화 소프트웨어(SW)’라고 할 수 있습니다.
하나의 시스템 안에 여러 개의 가상 시스템을 만들어 여러 개의 운용체계(OS)나 SW를 운영할 수 있게 하는 기술 즉 한 대의 컴퓨터 안에 여러 개의 작은 컴퓨터가 들어 있는 형국인 셈입니다.
이렇듯 가상화는 한 대의 컴퓨터에서 매킨토시와 윈도 프로그램을 동시에 운영할 수 없었던 기존의 IT 환경을 획기적이고 변화시키는 것은 물론이고 사용자의 컴퓨팅 방식을 근본적으로 바꾸는 SW 기술이라고 할 수 있습니다.
하지만 가상화가 어느날 갑자기 하늘에서 뚝 떨어진 기술은 아닙니다. 기업용 서버의 대부 격인 메인프레임에서는 60년대부터 CPU를 일부 가상화해 사용하고 있었습니다. (마치 영화 ‘매트릭스’에서 네오가 가상세계를 인식하기 전부터 이미 존재하고 있었던 것처럼 말이죠.)
우리가 흔히 사용하고 있는 인텔 CPU 기반의 컴퓨터 하드웨어(HW)는 원래 하나의 OS와 하나의 애플리케이션만 운영하도록 설계돼 있습니다. 여러분이 흔히 사용하고 있는 PC를 봐도 OS로 윈도 하나만 실행할 수 있게 돼 있습니다. 만약 매킨토시를 사용하려는 사용자는 매킨토시 OS가 깔려 있는 시스템을 이용해야 합니다. 시스템 간 호환성의 문제가 대두되는 것도 이런 이유 때문입니다.
그러나 가상화 기술은 오랫동안 IT 세계를 점령해 오던 이러한 제약을 보기 좋게 깨뜨리고 여러 개의 OS와 애플리케이션을 동일한 컴퓨터에서 동시에 운영할 수 있게 했습니다. 또 HW 활용률과 유연성을 증가시켜 많은 사람들의 주목을 받고 있습니다.
가상화 기술은 IT 전문가와 일반 사용자를 포함해 컴퓨터를 사용하고 있는 모든 사람이 자신이 소유하고 있는 컴퓨터 HW와 함께 더 많은 것을 성취하면서 비용과 시간·에너지 절감이라는 혜택을 선사할 수 있습니다.
◇시스템을 분할하라=그렇다면 과연 가상화는 어떻게 작동하는 것일까요?
우선 명심해야 할 것은 가상화 기술이 HW를 SW 관점으로 변환시킨다는 점입니다. 컴퓨터를 물리적인 쇠덩어리가 아닌 컴퓨터 내에 또 다른 컴퓨터를 구현한다는 식의 논리적인 측면으로 접근한다는 것이죠. 컴퓨터를 분해해 그 안에 다른 컴퓨터를 집어 넣을 수는 없는 일 아닙니까?
VM웨어의 ‘ESX 서버’와 같은 SW는 인텔 CPU 기반 컴퓨터의 HW 자원(CPU·RAM·하드디스크 및 네트워크 제어장치 등)을 변환해 가상화시킵니다. 이렇게 함으로써 고유의 OS와 애플리케이션을 운영할 수 있는 실제 컴퓨터와 동일하면서 완전히 독립적인 가상 머신이 시스템 내에 여러 개 생성되게 됩니다.
단일 시스템 내에 생성된 여러 대의 가상 머신은 다른 머신에 지장을 주지 않도록 독립적 개체로 캡슐화됩니다. 이 가상 머신은 HW 자원을 서로 공유하고 사용자는 하나의 컴퓨터 상에서 여러 개의 OS와 애플리케이션을 동시에 안전하게 운영할 수 있습니다.
◇각광받는 이유=언뜻 생각하기엔 윈도 하나만 운영하도록 설계된 컴퓨터 한 대에 다른 애플리케이션까지 운영하면 시스템 성능이 저하되지 않을까 하는 우려를 할 수도 있습니다.
하지만 그리 염려하지 않아도 됩니다. 우리가 사용하는 시스템은 보통 그 시스템의 최대 성능치의 약 5∼10% 내외를 사용하고 있을 뿐이기 때문입니다. 특히 기업용 서버는 더 그렇고요.
가상화는 쉬고 있는 HW를 깨워 알차게 사용할 수 있게 함으로써 HW 활용률을 높여줍니다. 이것이 가장 큰 혜택이라고 할 수 있습니다.
또 가상화를 통해 윈도 상에서 리눅스나 다른 OS를 사용할 수 있고 매킨토시 상에서도 윈도를 함께 운영할 수 있습니다. 즉 가상 머신 안에 필요한 애플리케이션을 설치해 놓고 필요할 때마다 꺼내 쓸 수 있어 업무의 효율성도 크게 향상될 수 있답니다.
실제 어떤 애플리케이션을 전체 시스템에 설치하기 전에 이에 따른 문제가 없는지 가상 머신 안에서 테스트해볼 수도 있어 기존 컴퓨팅 환경을 보호하고 위험 요소를 미연에 제거할 수도 있습니다.
아울러 HW 자원이 가상 머신 간에 공유되어 한 가상 머신에 부하가 많이 걸리면 그 머신에 자원이 더 할당되고 업무가 종료되면 다시 자원이 회수되는 식으로 운영함으로써 자원을 보다 효율적으로 활용할 수 있게 해주지요. 하나의 시스템 내에 여러 대의 가상 머신이 존재하므로 사용자는 시스템의 관리 및 운영이 훨씬 수월한 것도 빼놓을 수 없지요.
자 이제 왜 컴퓨팅 관계자가 가상화 기술에 대해 열광하는 지 알겠지요? 물론 신기술이 시장에서 좋은 평가를 얻고 널리 확산되기 위해서는 수요자의 불안감을 해결해야 하는 과제가 있습니다. 또 특별한 문제가 없는 기존 시스템을 유지하려는 엔지니어의 관성도 극복해야 하고요.
우리나라의 경우 미국이나 유럽보다 엔지니어의 보수성이 조금 더 높다고 할 수 있습니다. 하지만 최근에는 우리나라에서도 일반 기업과 금융기관이 조금씩 가상화 기술을 도입하려는 움직임을 보이고 있답니다.
양종석기자@전자신문, jsyang@etnews.co.kr
가상화 솔루션 대표기업 ‘VM웨어’
VM웨어(www.vmware.com)는 인텔 CPU 기반의 서버 및 데스크톱용 가상화 솔루션 분야의 선도기업이다.
VM웨어의 기술은 SW를 HW로부터 분리해 단일 시스템에서 다양한 OS와 애플리케이션을 운영할 수 있게 함으로써 효율성·가용성·유연성 및 관리성을 향상시켰다.
이 업체의 솔루션은 포춘(Fortune)지 선정 100대 기업을 비롯해 다양한 유형과 규모의 2만여개 이상의 기업이 사용하고 있다. VM웨어는 IT 비용을 현격히 줄이는데 초점을 맞춰 설계돼 있으며 OS 선택에 대한 폭넓은 유연성을 제공한다. 또 급변하는 다양한 비즈니스 요구에 신속하게 대응할 수 있는 자동화되고 변화에 능동적인 시스템 인프라를 제공한다.
지난 8월 성공적인 기업공개(IPO)와 뉴욕증시 상장(NYSE:VMW)을 이끌어낸 VM웨어는 세계적인 기업인 인텔과 시스코가 그 지분을 인수하는 등 위상과 가치가 날로 높아지고 있다.
VM웨어의 가상화 솔루션은 컴퓨터 HW 또는 호스트 OS 윗단에 얇은 SW 레이어(층)를 구현한다. 이 SW 레이어는 가상 머신을 생성하고 가상 머신 모니터 또는 하이퍼바이저(hypervisor)도 포함한다. 하이퍼바이저는 가상 머신 간에 HW 자원을 다이내믹하고 투명하게 할당함으로써 여러 개의 OS가 서로 지장을 주거나 받지 않고 물리적인 단일 컴퓨터 상에서 동시에 실행될 수 있도록 돕는다.
◆가상화 기술의 역사
하드웨어 가상화 기술의 역사는 1960년대 후반 메인프레임의 가상 메모리 기술에서 출발했습니다.
IBM은 하나의 컴퓨터에서 CPU와 메모리·디스크 자원을 분할 사용해 개별 유저에게 별도의 다른 컴퓨터가 있는 것처럼 독립된 환경을 제공했습니다.
이를 통해 사용자는 동일 메인프레임 내에서 자신만의 가상 머신을 활용할 수 있게 됐지요. 또 다른 사용자가 야기한 문제로 인해 자신이 개발하고 테스트하고 실행하는 시스템의 다운을 걱정할 필요가 없어졌습니다. 그 당시 이러한 기술은 획기적인 진보로 찬사를 받았습니다.
이후 가상화 기술은 스토리지에도 적용돼 하나의 스토리지를 용도별로 분할해 사용하거나, 다른 종류의 스토리지를 논리적으로 통합하는 기술 등이 등장했습니다. 또 기술적으로는 컴퓨팅 자원의 분할 뿐만 아니라 다이내믹 파티션을 지원하는 하이퍼바이저(Hypervisor) 기술에 이르기까지 진화를 거듭했습니다. 하이퍼바이저는 분할된 운용체계에 가상화한 플랫폼 인터페이스를 제공해 가상 머신을 구동하게 하는 핵심 기술입니다.
하지만 하드웨어 비용이 계속적으로 저렴해지고 멀티 프로세싱이 가능한 운용체계가 점차 활성화되면서 가상화 기술은 1970년대와 1980년대 들어 잠시 쇠퇴기를 맞게 됩니다.
그러나 1990년대 들어 PC 기반의 다양한 하드웨어와 운용체계의 등장으로 또 다시 가상화 기술이 주목받기 시작합니다. 이 시기에는 기존 시스템의 재활용과 최적화를 통해 총소유비용(TCO)을 절감하는 것이 모든 시스템 운영자의 고민이었기 때문입니다.
최근에는 다양한 가상화 솔루션이 능동적이고 표준화된 하드웨어에 간단하고 편리한 관리 툴을 제공하면서 기술 발전을 거듭하고 있습니다. 또 컴퓨팅업계 전반에 걸쳐 가상화에 대한 인지도가 광범위하게 확산되고 있다는 평가도 나오고 있습니다.
이처럼 가상화는 출현 이후 수십년 간에 걸쳐 하드웨어 시장 환경에 따른 부침과 기술 혁신에 힘입어 대용량 메인프레임 플랫폼을 벗어나 PC 차원에까지 대중화가 이뤄졌습니다.
양종석기자@전자신문, jsyang@etnews.co.kr
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