리눅스마스터1급 : 리눅스 기반 가상화 서비스 KVM

리눅스마스터1급 : 리눅스 기반 가상화 서비스 KVM

현재 리눅스에 대부분의 가상화 솔루션을 설치하여 운영할 수 있다.

Xen, KVM, VMWare, VirtualBox등이 많이 사용된다.

수많은 리눅스 배포판이 Xen을 기본 패키지로 제공하였고 최근 레드햇 6버전 이상부터는 KVM을 기본 패키지로 선택하였다.

여기서는 리눅스에서 가장 많이 사용되는 KVM 및 Xen에 대해 알아 보도록 하자.

국내 리눅스 사용자는 대부분 레드햇 기반의 리눅스배포판을 사용한다.

레드햇 제품인 Redhat Enterprise Linux 뿐만 아니라 록키리눅스(RockyLinux), SULinux, Fedora, CentOS를 많이 사용한다.

몇 년 전만 하더라도 가상화는 Xen을 사용했다.

이는 레드햇 5버전까지 기본 가상화 패키지가 Xen이였기 때문이다.

그리고 레드햇 6부터는 KVM 패키지가 포함되고 있으며, 최근 KVM을 가상화 하이퍼바이저로 많이 사용되고 있다.

KVM(Kernel-based Virtual Machine)은 레드햇이 2008년에 인수한 Qumranet에서 2006년에 전가상화 방식을 사용하여 개발한 하이퍼바이저이다.

KVM은 CPU에서 가상화(Intel-VT, AMD-V)를 지원해야 하며 초기에는 x86기반의 리눅스에서 구동되었지만, 최근에는 FreeBSD에도 포팅되어 사용되고 S/390, PowerPC, IA-64, ARM등에 포팅되어 사용되고 있다.

KVM은 2007년 2월에 릴리즈 된 Kernel 2.6.20부터 커널 메인라인에 들어간 커널 모듈형태이다.

호스트 서버에서 보면 게스트 서버는 하나의 프로세스로 간주되기 때문에 오버헤더가 거의 없어 전가상화와 반가상화의 장점만 모아놓은 하이퍼바이저로 평가된다.

KVM은 Linux, BSD, Solaris, Windows, Haiku, ReactOS, Plan 9, AROS Research Operating System등 당양한 게스트 OS를 지원하며, QEMU-KVM을 이용하면 Mac OS X 또한 게스트 OS로 지원한다.

KVM은 특정 장치에 대해 반가상화(Paravirtualization)를 제공한다.

VirIO 프레임 워크를 사용하여 반가상화 이더넷 카드, 반가상화 Disk I/O 컨트롤러, 메모리 사용량 조정을 위한 풍선(balloon) 장치를 제공한다.

SPICE 또는 VMware 드라이버를 사용하여 VGA 그래픽 인터페이스 반가상화를 지원한다.

리눅스 커널은 커널 모드와 사용자 모드로 구분된다.

KVM은 리눅스에서 사용하는 모드를 가상화를 위해 하나 더 추가 하였다.

그것이 게스트 운영체제 실행에 사용되는 게스트 모드이다.

이 모드에서는 가상머신이 자체 커널 모드와 사용자 모드를 가질 수 있다.

KVM은 에뮬레이션을 수행하지 않는 대신 단순히 /dev/kvm 인터페이스를 노출한다.

가상머신 프로세스는 게스트 모드에서 실행되어 /dev/kvm 인터페이스를 통해서만 메모리 주소공간을 가진다.

그리고 /dev/kvm 인터페이스를 통해 펌웨어 이미지를 공급받고, 시뮬레이션된 I/O를 제공하며, 비디오 데이터를 호스트 머신에 표시한다.