Container and Virtual Machine¶
Container¶
Container는 On-premise 나 cloud 등의 다양한 환경에서 linux 및 windows application을 패키징하고 실행하기 위한 기술.
Container는 application을 보다 쉽게 개발, 배포 및 관리할 수 있도록 격리된 경량의 환경 을 제공함.
- application이 요구하는 library들과 다른 sw를 하나의 패키지로 제공해줌.
- 제공해주는 sw에 해당 sw가 동작하는데 필요한 OS까지 포함(=guest os라고 불림)되기 때문에 사실상
container를 수행시킬 수 있는 SW만이 Host OS (=Docker)에 있으면 된다.
특징은 다음과 같음.
Container는 target application이 실행되기 위해 필요한 최소한의 경량 환경을 host OS에 격리 되어 제공함.- Host OS의 kernel 을 공유 하지만, 이에 대해 제한된 access만이 가능(application을 수행하는데 필요한)하도록하여 host system에 대한 격리된 view를 target application에게 제공함.
Container는 Host OS와 Kernel을 공유하므로 해당 Kernel 상에서 빌드됨.- 단,
Container는 target application이 실행되기 위해 OS가 제공해야하는 기능들 중에서, Host OS와 공유한 kernel이 제공하지 않는 것들 (=target application이 요구하는 간단한 OS API및 서비스)을 따로 패키징하여 제공할 수 있다. 동시에 application에 필요한 시스템 파일(라이브러리 등)들도 Host OS와 격리하여 따로 제공이 가능하다.
즉,
Container는
- OS의 일부 기능들과 library들을
- Host OS의 사용자 모드 환경과 격리된 환경에서
- target application이 수행되도록 제공해준다.
Container에서의 파일 변경이나 설정 변경은 오직 Container가 제공하는 격리된 환경에만 영향을 준다
- Host OS와 일부 storage를 공유하는 경우도 있는데, 이 경우 해당 storage에서의 변경사항은 Host OS에 영향을 줄 수 있음.
Container는 host OS와 공유하는 kernel 을 제외한 격리된 환경을 제공하기 위해 image로 패키징 된다.
- 해당 image에는 공유하지 않는 OS의 서비스 및 시스템파일 및 가상 storage, 그리고 target application 이 포함됨.
- Host OS 입장에서는 이 image는 일종의 파일로 보이고 수행될 때에는 독립된 process처럼 보이게 됨.
Virtual Machine의 경우, 자체 kernel을 포함한 완전한 OS를 실행 (kernel의 공유가 없음. container와의 차이점)시키기 때문에
- 해당 OS가 인식할 가상 Hardware까지 제공함.
- 이는 보안적인 측면에서 보다 강력한 격리를 제공하나 Container보다 훨씬 무거워짐.
Container에 비해 더 많은 시스템 리소스가 필요.
Cloud Computing의 경우, Physical system 위에 Virtual Machine들이 존재하고, 해당 VM들 위에서 Container들이 동작하는 방식이 일반적임.
EC2등의 서비스는 사용자가 VM을 임대하는 것으로 생각할 수 있음.
Virtual Machine (VM)¶
Virtual Machine이 동작하는 Host System을
Hypervisor(엄밀하게는 virtual machine을 생성하는 SW로, host system에서 동작함) 라고 칭하기도 함.
- VM은 Host System의 OS와 완전히 격리(kernel마저 별도)되어 동작함.
- VM 내에서는 완전한 OS가 수행되므로 VM 내에서 동작하는 OS가 기대하는 가상의 하드웨어들도 제공되어야 함.
HW의 발전으로 가능해진 것으로 마치 여러 application처럼 시분할 기술을 통해 단일 OS에서 실행하는 것처럼, 여러 OS를 단일 물리적 시스템에서 시분할로 실행하는 방법이 Virtual machine임.
A hypervisor is a piece of software used to create virtual machines. A virtual machine is an emulation of a computer. Virtual machines are used to create multiple computing environments on a single piece of hardware.
Virtual Machine과 Interpreter¶
application과 달리
- OS는
- HW에서 수행되는 instruction set이 있고
- HW와 상호작용을 하기 때문에,
- "실제 물리적 시스템의 HW에서 해당 작업을 담당하는 Host OS"와
- "VM 내의 OS"사이에서 VM내 OS의 요청을 Host OS가 수행할 수 있는 요청으로 변환해주는 중간자 가 필요
이 중간자가 바로 Virtual Machine이며 이를 일종의 interpreter 라고 볼 수 있다.
OS는 machine에 설치된다는 종래의 개념에서 virtual machine이라는 이름이 붙었다고 생각하면 쉽게 이해가 될 것이다.
VM으로 유명한 SW들은 MS사의 Hiper-V와 Oracle의 Virtual Box, VMWare사의 VMware 등이 있다.
복잡한 연산 등을 VM으로 수행하기에는 High-end PC에서도 다소 무리가 있다.
하지만 간단한 워드 수준의 작업은 VM으로 충분하기 때문에
일반 사용자도 관공서 나 특정 기관 에서 사용해야 하는 웹 어플리케이션 또는 SW가 이전 버전의 OS 나 웹브라우저 등을 요구하는 경우 (내 장비에 설치하기엔 너무 구식인 경우도 있을 수 있다)에 VM은 좋은 대안이 된다.
사실 VM이 가장 유용하게 사용되는 곳은 클라우드 환경을 이루는 데이터 센터이다.