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정석 서
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1 IT 부품정보 주간기술동향통권 1302 호 서버가상화기술동향 1. 개요 IT 시스템이고도화ㆍ복잡화됨에따라시스템으로사용되는서버수증가와그에따른유지관리비용의증가가필수적으로수반되어왔다. 그러나서버수증가가과연자원의부족때문인지에대해서는늘의문이제기되어왔다. 보통의시스템은안정된성능을확보하기위해피크타임때의업무처리요청을처리할수있도록설계된다. 그러나피크상황이빈번히발생하는경우는드물다. 따라서피크때를제외한평상시의처리요청이적다면거의사용되지않는자원, 즉잉여자원이과도하게남아도는문제가발생한다. 특히, 관행적으로하나의애플리케이션, 하나의비즈니스프로세스에하나의서버를대응시키는설계를따르기때문에처리요청이많지않은업무도한개서버를구매해사용하는경우가빈번하다. 이런식으로서버대수가늘어나면유지및관리업무만을위한서버도새로늘려야하는데, 처리속도를높인다는명목하에관리서버의대수도늘어나게되는악순환이발생하게된다. 서버대수의증가가업무처리량의증가와비례하지않기때문에잉여자원, 유휴자원의활용에대한논의는오래전부터있어왔으며, 해결책으로제시되는대표적인기술이유틸리티 (Utility) 컴퓨팅과그리드 (Grid) 컴퓨팅이다. 네트워크로연결된 PC 들의유휴자원을모아외계인과의커뮤니케이션을모색하는 프로젝트 는대중적으로널리알려진유틸리티컴퓨팅이다. 서버가상화기술은보통이유틸리티컴퓨팅기술의하나로분류된다. 유틸리티컴퓨팅의목적은 IT 자원을전기나수도와같이사용하고싶을때에사용하고싶은만큼사용할수있도록하나의서비스로서제공할수있게하자는것이다. 소프트웨어를구매하는대신웹상에서이용하는시간과서비스종류만큼비용을지불하는 SaaS(Software as a Service) 에비유하여유틸리티컴퓨팅을 Hardware as a Service, Resource as a Service 등으로도표현한다. 2. 서버가상화의유형 서버가상화는한대의물리적서버자원을분할해가상적으로몇대의서버가동작하고있는 * 본내용과관련된사항은 IITA 정보인프라팀문병주팀장 ( , bjmoon@iita.re.kr) 에게문의하시기바랍니다. * 본내용은필자의주관적인의견이며 IITA 의공식적인입장이아님을밝힙니다

IT 부품정보 서버가상화 가상서버 서버통합 파티셔님 = OS 레벨가상화물리파티셔님물리파티셔님 가상머신 완전가상화 의사가상화 완전가상화 < 자료 >: 인터페이스 ( 그림 1) 서버가상화기술의분류 것처럼보이게하거나, 반대로복수의물리서버를통합해가상적으로한대의서버가동작하는것처럼보이게하는기술이다.

2 IT 부품정보 서버가상화 가상서버 서버통합 파티셔님 = OS 레벨가상화물리파티셔님물리파티셔님 가상머신 완전가상화 의사가상화 완전가상화 < 자료 >: 인터페이스 ( 그림 1) 서버가상화기술의분류 것처럼보이게하거나, 반대로복수의물리서버를통합해가상적으로한대의서버가동작하는것처럼보이게하는기술이다. 전자를좁은의미의서버가상화혹은가상서버기술이라고하며, 후자를 IT 통합화 (consolidation) 혹은서버통합이라한다. 복수의물리서버를묶어 1 개또는복수의가상서버를구성하는방식을대표적인것이블레이드서버다. CPU, 메모리, NIC( 네트워크인터페이스카드 ) 등을하나의 블레이드 (blade) 로하고전원, 스위치를가지는 엔클로저 (enclosure) 속에여러개의블레이드를격납하는방식이다. 가상서버의자원을증가시키려면엔클로저에블레이드를추가하고, 추가된블레이드에 OS 와애플리케이션을인스톨하면된다. 기존의서버추가에의한스케일아웃 (scale-out) 방식을동일서버케이스내의블레이드추가방식으로구현한것이다. 엔클로저블레이드를여러개넣음블레이드 CPU, 메모리등을지닌마더보드 CPU 메모리 하드디스트 (HDD) 네트워크 (NIC) ( 그림 2) 블레이드서버방식

주간기술동향통권 1302 호 2007. 6. 27. ( 그림 3) 가상머신을이용한가상화방식 하나의물리서버를복수의가상서버로분할하는방식에는파티셔닝 (partitioning) 과가상머신 (Virtual Machine) 이있다.

3 주간기술동향통권 1302 호 ( 그림 3) 가상머신을이용한가상화방식 하나의물리서버를복수의가상서버로분할하는방식에는파티셔닝 (partitioning) 과가상머신 (Virtual Machine) 이있다. 파티셔닝은단일케이스내에복수의 OS 이미지를기동시키는기술이며, 가상머신은 OS 상에서주로 PC/AT 호환하드웨어를에뮬레이션 (emulation) 하는기술이다. 특히, 가상머신은 Windows 등의 OS( 호스트 OS) 위에 PC/AT 호환의하드웨어를가상적으로구축하는것으로, 호스트 OS 위에서구동하는 OS, 즉게스트 OS 를인스톨할수있다. 물리서버상의가상머신은호스트 OS 를개입시켜 CPU, 하드디스크등의서버자원을사용한다. 가상머신방식을채용하는대표적인벤더로는 VMWare 와 Microsoft, SWsoft, Sun Microsystems 등이있다. 최근에는오픈소스가상화소프트웨어인 Xen 이등장해이기술에더욱관심이집중되고있다. 가. 가상머신기술의유형가상머신을사용하는가상서버기술은아키텍처에따라다시 완전가상화, 의사가상화 로분류할수있다. 가상화솔루션중가장널리보급되어있는것이 하이퍼바이저 (Hyper Visor) 라는아키텍처를사용한완전가상화로가상서버와하드웨어사이에추상화레이어 ( 가상화층을갖는전용커널 ) 를배치하는구조다. 하이퍼바이저는 CPU 명령에끼어들어하드웨어ㆍ컨트롤러와주변기기로의접근을중개한다. 어떤 OS 라도수정하지않고가상머신위에바로인스톨할수있기때문에게스트 OS 는가상환경을인식하지않고구동이가능한것이장

4 IT 부품정보 < 표 > 주요가상화플랫폼의비교플랫폼 방식 오픈소스 지원 OS 커널기반가상머신 완전가상화 (CPU 지원 ) O Linux, Windows MS Virtual Server 완전가상화 - Windows, Linux OpenVZ/Virtuozzo OS 레벨가상화 O Linux, Windows Solaris Containers/Zones OS 레벨가상화 O Solaris VMware 완전가상화 - 대부분의 OS Xen < 자료 >: Computerworld Japan 의시가상화완전가상화 (CPU 지원 ) O Linux, BSD, Solaris, Plan9, ReactOS 점이다. 반면, 하이퍼바이저에의해프로세스상에부담이발생하는것은단점이다. 완전가상화환경에서하이퍼바이저는하드웨어상에서직접구동해호스트 OS( 커널 ) 로서기능한다. 즉 Windows 나 Linux 등일반적인호스트 OS 가없어도하이퍼바이저가관리하는가상서버상에서게스트 OS 가구동될수있는것이다. 완전가상화방식을이용하는상용화벤더가 VMware 와 Microsoft 이며, Linux 를지원하는오픈소스제품으로는 KVM(Kernel-based Virtual Machine 이있다. 하이퍼바이저의단점, 즉프로세스상의부담을주는문제를일부해결하기위한수단으로게스트 OS 를수정해가상화환경을인식하도록한후하이퍼바이저와연계하기도하는데, 이를의사 (pseudo) 가상화라고한다. 의사가상화의장점은퍼포먼스다. 하이퍼바이저와연계된의사가상화서버는가상화하지않은서버와거의비슷한성능을발휘한다. 의사가상화방식을채용하고있는대표적인제품이오픈소스방식의 Xen 이다. 나. 가상서버기술의비교파티셔닝을이용한 OS 레벨의가상화와가상머신을이용한완전가상화와의사가상화방식중어느것을선택할지는각기업혹은데이터센터가처한상황에따라달라진다. 예를들어단일 OS 플랫폼을기반으로하는서버군의경우에는 OS 레벨의가상화로통합하는방법이적합하다. 의사가상화의수법을채용하면, 특히가상화를지원하는프로세서와연결해높은성능을유지하면서도이종게스트 OS 시스템환경을구축할수있는장점을누릴수있다. 완전가상화는 3 개가상서버기술중성능면에서는가장뒤떨어지지만, 게스트 OS 간의완전한독립성을유지할수있는장점이있다. 많은종류의게스트 OS 를지원하고싶을때, 혹은소프트웨어의품질보증이나테스트를실시하고싶을때에는완전가상화가적합하다. 완전가상화솔루션에는이외에도다른장점이있는데, 예를들어가상서버의특정시점에

5 주간기술동향통권 1302 호 서의상태정보를취득해보존해두는 스냅샷 (snapshot) 기능을이용하면별다른수고를들이 지않고도장애복구대책을실시할수있다. 어느가상서버기술을채택하던지아키텍처의유 형을불문하고가상서버에는물리서버와마찬가지로지속적인지원과유지관리노력이필요하다. 3. 주요업체동향 가. VMware-Virtual Infrastructure 3 VMware 는하드웨어에뮬레이션방식의제품으로 x86 플랫폼전용의가상화소프트웨어시장을과점하고있는대표적인벤더다. PC 전용의 VMware Workstation 과엔터프라이즈전용의 ESX Server 등이주력제품이다 년 7 월 ESX Server 의새로운버전인 Virtual Infrastructure 3 을출시했다. 가상화환경관리도구인 VMware VirtualCenter 와가상머신의동적이동을가능하게하는 VMware VMotion, 하드웨어자원의동적이동을지원하는 VMware DRS 등이주요특징으로꼽히고있다. VirtualCenter 는자동적으로가상머신 (VM) 을다른하드웨어상의 ESX 서버로전환시킨다. 예를들어가상머신에서작동하고있는데이터베이스서버가물리적인호스트의자원을대량으로사용하여다른가상머신의성능이저하될경우, VirtualCenter 를통해성능이저하된서버를다른서버로옮길수있다. 이런점들은메인프레임시대의가상화기술에서는찾아볼수없었던새로운기술로평가받고있다. VMware 는최근대기업시장에서중소기업시장으로공략층을확대하고있으며, 2007 년 2 월 VMware Server 소프트웨어의무료다운로드정책과가격이 1,500 달러인 Virtual Center 등이포함된중소기업전용소프트웨어번들을발표했다. VMware 의발표에따르면 2006 년 6 월이후 VMware Server 소프트웨어의무료판을다운로드한 120 만이용자가운데, 약 70% 가중소기업의이용자라고한다. 나. Microsoft Virtual Server 2005 마이크로소프트의 Virtual Server 2005 는 2004 년 12 월에출시된하드웨어에뮬레이션방식의가상화제품이다. 이제품은호스트 OS 로서 Windows Server 2003 을필요로한다. 업데이트된 Virtual Server 2005 R2 는 Windows Server 2003 R2 의발매에맞추어 2006 년 4 월에무료로전환되었으며, 게스트 OS 로 Linux 의지원이추가되었다. R2 는 2007 년 10 월에서 11 월사이에선보일예정이다. 새롭게출시될 R2 는가상화구현시발생하는계층을보다줄여줄수있는 하이퍼바이저 기술을적용하였다. 마이크로소프트는 Virtual Server 2005 를

6 IT 부품정보 출시하면서가상화시장에출사표를던졌지만적극적인마케팅이뒤따르지않아별다른성과를얻지못했다. 여기에 VMware 가인텔, AMD 등의프로세서벤더와함께하이퍼바이저기술을앞세워운영체제없이 x86 서버에서가상화기술을구현하고나서자가상화시장의주도권이 VMware 중심으로흘러가기시작했다. 하지만 R2 가출시되면저렴한가격에하이퍼바이저기능은물론 Windows 운영체제의관리용이성이배가되어경쟁력을갖출수있을것으로마이크로소프트는기대하고있다. 현재 VMware 가국내시장에공급하고있는기업용가상화솔루션 ESX 3.0 이서비스비용을포함해 1 만달러수준임에비해마이크로소프트의 Virtual Server 2005 R2 는절반정도의가격에공급할것으로알려졌다. x86 서버의가격이 100 만원대를넘나들정도로하드웨어가격이내려가있는상황에서고객들이서버의운용효율성을높이기위한가상화솔루션을고가에선뜻구매하기는어려울것이라는판단때문이다. 한편마이크로소프트는 2007 년에출시될차세대 Windosw 운영체제인롱혼 (longhorn) 에서아예운영체제내부에가상화기술을포함한다는방침이다. Virtual Server 제품군은롱혼출시이후에는더이상출시되지않을예정이다. 마이크로소프트는미디어플레이어나메신저와같이사용자에게 기본화 된기능은운영체제에포함시키는것을원칙으로하고있는데, 가상화기능역시이미기본화된기능이되었다보고운영체제에포함시키는작업을수행중이라는설명이다. 다. SWsoft-Virtuozzo SWsoft 의 Virtuozzo 는호스트기반의가상화제품으로가상화에맞게수정된 OS 커널이복수의가상전용서버 (Virtual Private Server: VPS) 를지원하는방식이다. 물리호스트한대에수백개의가상서버를운용하는것이가능해대규모웹애플리케이션의호스팅분야적용에적합하다. Virtuozzo 는차별화된특성으로 VMware 나마이크로소프트와직접적인경쟁을피하면서빠르게성장하고있다. Virtuozzo 는 VPS 의퍼포먼스가수준급이고자체테스트결과에따르면오버헤드도 3% 이하라고한다. 또한관리도구가충실하여각 VPS 의설정을수분안에수행할수있고복수의 VPS 에애플리케이션을드래그앤드롭방식으로설치할수있으며, 모니터링이용이하다는평가를받고있다. 라. Sun Microsystems-Solaris Container 썬마이크로시스템즈의대표적가상화솔루션은대용량서버인 Sun Enterprise (Starfire) 에하드웨어기반방식의동적파티셔닝기술을적용한 Dynamic System Domains

7 주간기술동향통권 1302 호 (DSD) 이다. 그러나소수대기업을제외하고는이정도로대규모의서버플랫폼을필요로하지않아보다대중적인사용을위해 2005 년에 Solaris 10 에 Solaris Container 라는가상화기능을추가했다. Solaris Container 는한대의물리서버에소프트웨어와파티션을제공해복수의 Solaris 10 환경을운용하는것으로각가상서버는동일한커널을공유해각각완전한 OS 로서동작한다. 썬마이크로시스템즈의관리도구는기본적으로명령어라인방식을채용하고있기때문에자원할당이나배치도구를스크립트화할수있다. 현재 Linux 애플리케이션이동작하는 Solaris Container 가개발중이며, 이는 Linux 커널에보다최적화되어있다. 한편썬마이크로시스템즈는 2007 년 1 월 Solaris 10 의업그레이드버전을발표했는데, 가상화기능과보안기능을강화한것이가장큰특징이다. 가상화기술강화를위해썬마이크로시스템즈는아예오픈소스소프트웨어인 Xen 을 하이퍼바이저 형태로 Solaris 에포함시켰다. 이렇게되면가상화소프트웨어를별도로설치하는것보다한단계가줄어들기때문에 CPU 자원을보다효율적으로활용할수있고가상화기능역시더욱빠르고강력하게이용할수있게되는장점이있다. 마. XenSource Xen Enterprise 3 XenSource 가 2005 년 12 월에공개한오픈소스가상소프트웨어인 Xen Enterprise 3 은호스트 OS 가되는 Linux 등에하드웨어를의사가상화하는방식을채택하고있으며, HP 의물리파티셔닝기술인 npar 와유사하다. Xen 의가장튼장점은뛰어난성능이다. 게스트 OS 의동작과함께저장능력이나네트워크의 I/O 처리는실질적인서버운영과거의다르지않을만큼고속으로작동하고관리면에서도유연성이뛰어나다. Xen 은오픈소스이며향후에도오픈소스정책을유지한다고발표되고있는데, 일반적으로오픈소스프로젝트는기존폐쇄형제품과상충하는경향이있지만 Intel, AMD, RedHat, Novell, Microsoft 등의벤더들이 Xen 지원을표명하고있다. XenSource 는 VM 의관리도구 Xen Optimizer 의개발을발표했고, 2006 년 7 월에는마이크로소프트와공동으로 Windows 서버가상화와관련한 MOU 를체결한바있다. 바. 벤더별매출현황 2006 년 10 월 IDC 가발표한 Worldwide Virtual Machine Software 2006~2010 Forecast 보고서에따르면 2006 년가상화소프트웨어시장규모는 2005 년 5 억 6 천만달러에서 46% 성장한 8 억 1 천만달러이며, 2009 년에는 18 억달러이상으로성장할전망이다

8 IT 부품정보 벤더별로보면 VMware 은 2005 년에 3 억 1 천만달러의매출을올렸는데이는 2004 년의 1 억 7,200 만달러에서 80% 가까이성장한수치다. VMware 의시장지배는지속되어 2005 년의시장점유율은 55% 에이른다. 마이크로소프트는 2004 년 3,300 만달러매출에서 2005 년에는 4,900 만달러로 48% 성장했으며, 시장점유율은 8.7% 를기록했다. SWsoft 의 2005 년매출은 4,700 만달러로 2004 년의 2,400 만달러에서거의두배가량성장했다. SWsoft 의 2005 년시장점유율은 8% 로마이크로소프트와비슷하다. Xen 을포함한기타업체의 2005 년매출은 1,560 만달러로 2004 년의 1,240 만달러에서 26% 성장했으나시장점유율은약 3% 로아직은미미한수준이다. 가상머신이설치되는플랫폼유형별로시장을구분하면, Linux 2005 년가상머신소프트웨어에투자된금액의 40% 를차지했는데, 이는 Xen 과같은오픈소스벤더들에게는좋은징후다. Windows 가 28% 를차지했으며, 나머지는 Unix 와메인프레임이차지했다. 현재가상화시장이이슈가되고있고, 향후급격히성장할것이라는전망이지속적으로나오고있지만현재도입수준에대해서는조사기관마다약간씩차이가있다. 미국 IDG 가 2007 년 1 월미국내 314 개 IT 기업매니저들을대상으로설문조사후발표한 미국기업들의가상화기술도입과활용수준 보고서에따르면미국기업의 50% 정도는가상화기술의채택을고려하고있지않은것으로나타나고있다. 시범적으로도입프로젝트를진행하고있다는응답비율도 20% 를넘지못했고, 핵심기술로채택하고있다는답변은 4% 에불과했다. 그러나하나흥미로운것은같은응답자를대상으로실시한주목하는신기술 Top 3 조사에 광범위한서버에채택 8% 핵심서버ㆍ테크롤로지채택 4% 몇개의서버및애플리케이션채택 14% 아니요 51% 시험프로젝트또는한정적분야에채택 18% 모른다 6% < 자료 >: IDG, 2007 년 1 월 ( 그림 4) 가상머신을이용한가상화방식

9 주간기술동향통권 1302 호 서는서버가상화가 1 위 (2 위는모바일, 3 위는블레이드서버 ) 를차지했다는것이다. 이러한결과에대해미국기업들은신기술의도입에대체로의욕적이지만서버가상화에대해서는여전히신중한태도를보이고있다는분석이나오고있다. 기업들이신중한태도를보이고있는데에는빠른기술의진화때문이라는분석도있다. 현재의가상화소프트웨어시장에대해 Gartner 는향후어떤기술과제품이주류가될것인지를예측하기어렵고, 장래모습이혼돈속에있다고지적하고있다. 현재과점을하고있는 VMware 를지금부터채택할지, MS 의롱혼등장을기다려야할지, 아니면 Xen 에기대를걸어야한것인지등의힘든선택을강요당하고있다는것이다. 이러한의사결정의어려움은가상화기술에대한신뢰성부족으로나타나본격적인가상화기술의확산에걸림돌로작용하고있으며, 도입하기보다는더욱진화된제품을나오기를관망하는기업들이증가하고있다는분석이다. 4. 결언서버자원의최적화를통해불필요한자원의낭비를제거함으로써비용절감과관리의용이성, 재해복구의용이성등을약속하는가상화기술은올해 IT 시장에서매우중요한테마로부각되고있다. 특히, IA 서버가상화를둘러싸고유력한 IT 벤더들이치열한주도권경쟁을벌이고있으며, 가상화소프트웨어역시기존벤더와신규벤더간경쟁이가열되고있다. 특히가상화소프트웨어전문기업인 VMware 와비교적최근에가상화시장에진출한마이크로소프트등이지난해소프트웨어를무료배포함으로써서버가상화에대한관심을더욱촉발시켰다. 또한 Linux 커뮤니티에서는오픈소스를기반으로한가상화솔루션인 XenSource 가영향력을넓혀가고있어가상화기술의영향력은날로커지고있다. 서버가상화기술은소프트웨어의실행성이나안정성면에서시장의신뢰를확보해가고있으며, 기존 OS 부터 64 비트 CPU 지원등으로적용범위와분야에서도양적ㆍ질적인도약을보이고있다. 이제가상화소프트웨어는시장형성기를벗어나본격적인시장도입기와확장기에진입해가고있는것으로평가할수있다. 가상화기술이주요트렌드가된다는것이무조건적인도입을해야한다는뜻은아니다. 가상화기술이모든분야에걸쳐쓰일수는없다. 웹검색이나금융거래등대용량처리가필요한부분의경우여전히고성능컴퓨터장비가요구된다. 이와함께많은가상화장비를돌리기위해서는서버외에추가투자가필요할수도있다. 따라서서버가상화기술을도입하려는기업은도입의목적이무엇인지에따라어떤방식의기술을도입할것인지신중하게판단해야한다

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[Brochure] KOR_TunA LG CNS LG CNS APM (TunA) LG CNS APM (TunA) 어플리케이션의 성능 개선을 위한 직관적이고 심플한 APM 솔루션 APM 이란? Application Performance Management 란? 사용자 관점 그리고 비즈니스 관점에서 실제 서비스되고 있는 어플리케이션의 성능 관리 체계입니다. 이를 위해서는 신속한 장애 지점 파악 /