1형 하이퍼바이저와 2형 하이퍼바이저의 차이점

1형 하이퍼바이저와 2형 하이퍼바이저의 차이점은 무엇일까요?

1형 하이퍼바이저와 2형 하이퍼바이저는 단일 물리적 시스템에서 하나 이상의 가상 머신(VM)을 실행하는 데 사용하는 소프트웨어입니다. 가상 머신은 물리적 머신의 디지털 사본입니다. 사용자가 기본 하드웨어와 완전히 독립적으로 경험하는 격리된 컴퓨팅 환경입니다. 하이퍼바이저는 이를 가능하게 하는 소프트웨어로, 물리적 리소스를 관리하고 VM에 할당하며 백그라운드에서 기본 하드웨어와 통신합니다. 

1형 하이퍼바이저는 베어 메탈 서버의 최상위에 위치하며 하드웨어 리소스에 직접 액세스할 수 있습니다. 이 때문에 1형 하이퍼바이저는 베어 메탈 하이퍼바이저라고도 합니다. 반면, 2형 하이퍼바이저는 호스트 운영 체제에 설치되는 애플리케이션입니다. 이 때문에 호스트형 또는 내장형 하이퍼바이저라고도 합니다.

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1형 하이퍼바이저와 2형 하이퍼바이저가 중요한 이유는 무엇입니까?

가상 머신 모니터(VMM)로 불리는 하이퍼바이저는 현대 컴퓨팅 인프라의 필수 기술인 가상 머신(VM)을 만들고 조정합니다. 하이퍼바이저는 컴퓨터와 서버의 가상화를 가능하게 합니다.

가상화는 서버 또는 네트워크 리소스와 같은 하드웨어 구성 요소의 가상 표현을 만드는 데 사용하는 기술입니다. 소프트웨어 표현은 기본 물리적 리소스를 사용하여 마치 물리적 구성 요소인 것처럼 작동합니다. 마찬가지로 VM은 메모리, 처리 능력, 스토리지 및 운영 체제와 같은 요소를 갖춘 소프트웨어 기반 컴퓨터 인스턴스입니다.

VM은 이식성, 확장성, 비용, 리소스 최적화 및 재구성 가능성 덕분에 실제 시스템을 사용하는 것보다 선호됩니다. VM을 실행하려면 하이퍼바이저가 필요합니다. 

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작동 방식: 1형 하이퍼바이저 vs. 2형 하이퍼바이저

하이퍼바이저는 가상화 기술의 조정 계층입니다. 한 번에 여러 가상 머신(VM)을 실행할 수 있도록 지원합니다. 

1형 하이퍼바이저

1형 하이퍼바이저 또는 베어메탈 하이퍼바이저는 기본 시스템 하드웨어와 직접 상호 작용합니다. 베어메탈 하이퍼바이저는 운영 체제를 통하지 않고 호스트 시스템의 물리적 하드웨어에 직접 설치됩니다. 어떤 경우에는 1형 하이퍼바이저가 시스템의 펌웨어에 내장되어 있습니다.

1형 하이퍼바이저는 서버 하드웨어를 직접 조정하여 VM에 전용 리소스를 할당합니다. 또한 다양한 VM 요청에 따라 리소스를 유연하게 공유할 수 있습니다.

2형 하이퍼바이저

2형 하이퍼바이저 또는 호스트형 하이퍼바이저는 호스트 시스템의 운영 체제를 통해 기본 호스트 컴퓨터 하드웨어와 상호 작용합니다. 애플리케이션으로 실행되는 시스템에 설치합니다.

2형 하이퍼바이저는 운영 체제를 조정하여 기본 시스템 리소스를 확보합니다. 하지만 호스트 운영 체제는 가상 워크로드보다 자체 기능 및 애플리케이션을 우선시합니다.

주요 차이점: 1형 하이퍼바이저 vs. 2형 하이퍼바이저

1형 하이퍼바이저와 2형 하이퍼바이저는 가상 머신(VM)을 실행하고 조정한다는 공통의 목표를 공유하지만 몇 가지 상당한 차이가 있습니다.

리소스 할당

1형 하이퍼바이저는 기본 시스템 리소스에 직접 액세스합니다. 자체 사용자 지정 리소스 할당 전략을 구현하여 VM에 서비스를 제공할 수 있습니다.

2형 하이퍼바이저는 운영 체제와 리소스 할당을 조정하므로 프로세스가 느려지고 효율성이 떨어집니다.

관리 용이성

1형 하이퍼바이저와 해당 VM 구성을 관리하려면 시스템 관리자 수준의 지식이 필요합니다. 이는 비교적 복잡하기 때문입니다.

반면, 2형 하이퍼바이저를 운영 체제에 애플리케이션으로 설치하고 관리할 수 있습니다. 전문가가 아닌 사용자도 조작할 수 있습니다.

성능

1형 하이퍼바이저는 VM에 더 뛰어난 성능을 제공합니다. 운영 체제와 리소스를 조정하거나 운영 체제 계층을 거치지 않아도 되기 때문입니다. 1형 하이퍼바이저는 별도의 조정 없이 전용 기본 리소스를 제공합니다.

2형 하이퍼바이저는 운영 체제가 제공하고자 하는 리소스만 사용해야 합니다.

격리

1형 하이퍼바이저는 각 가상 환경에 대해 더 높은 수준의 격리를 제공합니다. 2형 하이퍼바이저의 경우 운영 체제와 같은 공유 계층이 없습니다. 따라서 1형 하이퍼바이저에서 실행되는 가상 머신의 보안이 근본적으로 향상됩니다. 하지만 가상 시스템 운영 체제를 업데이트하고 패치하는 것은 중요한 보안 활동입니다.

사용 시기: 1형 하이퍼바이저 vs. 2형 하이퍼바이저

1형 하이퍼바이저는 일반적으로 데이터 센터, 엔터프라이즈 컴퓨팅 워크로드 상황, 웹 서버, 기타 주로 고정용 애플리케이션에 사용됩니다. 클라우드 컴퓨팅 환경은 베어메탈 하이퍼바이저를 실행하여 기본 물리적 하드웨어에 가장 성능이 뛰어난 가상 머신(VM)을 제공합니다. 또한 클라우드 제공업체는 1형 하이퍼바이저 관리를 추출하고 API를 통해 액세스할 수 있는 클라우드 인스턴스로 VM을 제공합니다.

2형 하이퍼바이저는 워크로드가 리소스 집약적이거나 운영에 그다지 중요하지 않은 데스크톱 및 개발 환경에서 가장 많이 사용됩니다. 또한 사용자가 두 개 이상의 운영 체제를 동시에 사용하고 싶지만 한 컴퓨터에만 액세스할 수 있는 경우에도 선호됩니다.

차이점 요약: 1형 하이퍼바이저 vs. 2형 하이퍼바이저

	1형 하이퍼바이저	2형 하이퍼바이저
다음 명칭으로도 불림	베어메탈 하이퍼바이저.	호스트형 하이퍼바이저.
다음 시스템에서 실행	기본 물리적 호스트 머신 하드웨어.	기본 운영 체제(호스트 OS)
가장 적합한 용도	대규모, 리소스 집약적 또는 고정용 워크로드.	데스크톱 및 개발 환경.
전용 리소스를 조정할 수 있습니까?	예.	아니요.
필요한 지식	시스템 관리자 수준의 지식.	기본 사용자 지식.
예시	VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, KVM.	Oracle VM VirtualBox, VMware Workstation, Microsoft Virtual PC.

출처: https://aws.amazon.com/ko/compare/the-difference-between-type-1-and-type-2-hypervisors/

[참고]

하이퍼바이저의 Dom0(Domain 0)는 제로 도메인이라고도 불리며, Xen 가상화 환경에서 하이퍼바이저 자체를 제어하고 물리적 하드웨어(디스크, 네트워크 등)에 대한 드라이버를 관리하는 특권 도메인(관리용 가상 머신)입니다. 다른 일반 가상 머신(DomU)들이 하드웨어에 직접 접근하지 못하도록 중개하고 자원을 할당하며, 시스템 부팅 시 하이퍼바이저에 의해 가장 먼저 실행됩니다. 

Dom0의 주요 특징

• 관리 도메인: 하이퍼바이저를 제어하고 가상 머신(VM)들을 관리하는 역할을 합니다.
• 하드웨어 접근: 물리적 장치 드라이버를 보유하고 있어, DomU들이 디스크나 네트워크를 사용할 수 있도록 백엔드 드라이버를 통해 연결해 줍니다.
• 특권 계층: 다른 비특권 도메인(DomU)과 달리 하이퍼바이저를 직접 제어하는 권한을 가집니다.
• Xen 환경: 주로 Xen 하이퍼바이저 아키텍처에서 사용되며, DomU와 함께 작동합니다. 

Dom0의 역할

• 자원 관리: 가상 디스크, 네트워크 인터페이스 등 하드웨어 자원을 생성하고 관리하여 DomU에 제공합니다.
• I/O 처리: DomU의 입출력 요청을 받아 실제 하드웨어와 통신하는 Backend Driver 역할을 수행합니다.
• 시스템 부팅: 하이퍼바이저 구동 후 가장 먼저 실행되어 시스템의 가상화 환경을 구축합니다.