가상 머신이란?

가상 머신은 가상화 기술을 사용하여 물리적 머신에 가상 하드웨어나 가상 버전의 컴퓨터를 만듭니다. VM이 실행되는 물리적 머신을 호스트라고 하고 호스트에서 실행되는 VM을 게스트라고 합니다. 

각 게스트 VM은 다른 게스트와 완전히 분리된 호스트의 격리된 파티션에서 실행됩니다. 하이퍼바이저라고 하는 소프트웨어 레이어에서 실행되는 단일 호스트 머신(주로 서버)에서 VM 여러 개를 호스팅할 수 있습니다.

하이퍼바이저는 CPU, GPU, TPU, 메모리, 스토리지, 네트워크와 같은 호스트 머신의 물리적 리소스를 필요에 따라 프로비저닝하고 게스트 VM에 동적으로 할당할 수 있는 풀로 추상화하여 유연성 및 전반적인 효율성을 높입니다.

• 유형 1: 베어메탈 하이퍼바이저: 호스트의 물리적 하드웨어에서 직접 실행됩니다. 높은 성능과 효율성으로 인해 엔터프라이즈 데이터 센터에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 Google Cloud는 KVM 기반 하이퍼바이저를 사용하여 Compute Engine 가상 머신을 구동합니다.
• 유형 2: 호스팅된 하이퍼바이저: 기존 운영체제 위에서 애플리케이션으로 실행되므로 데스크톱 사용에 적합합니다. 이러한 키의 가장 일반적인 사용 사례는 개발 및 테스트입니다.

VM과 컨테이너는 모두 애플리케이션을 격리하는 데 사용되지만 근본적으로 다른 방식으로 격리합니다. 가상 머신은 운영체제를 포함한 전체 물리적 하드웨어 스택을 가상화합니다. 이러한 방식은 각 VM을 자체 포함된 격리된 환경으로 만들지만, VM이 더 커지고 더 많은 리소스를 차지하는 경향이 있다는 의미이기도 합니다.

반면 컨테이너는 OS 레이어만 가상화하므로 더 가볍습니다. 컨테이너는 각 애플리케이션과 함께 전체 운영체제를 번들링하는 대신 호스트의 OS 커널을 공유합니다. 이를 통해 컨테이너는 VM보다 적은 리소스를 사용하고 격리된 상태를 유지하면서 더 빠르게 시작할 수 있습니다. 이러한 특징 덕분에 컨테이너는 새로운 애플리케이션 개발에 매력적인 선택지가 되었습니다. 지난 10년간 개발된 많은 애플리케이션이 컨테이너용으로 작성되었기 때문에 전자상거래, 백오피스, AI를 포함한 많은 워크로드가 '컨테이너 네이티브'입니다.

하지만 VM을 실행할 때 유의해야 할 몇 가지 고려사항이 있습니다. 가상 머신의 가장 큰 잠재적 문제 중 하나는 호스트 머신이 충분히 강력하지 않은 경우 여러 운영체제와 하이퍼바이저 레이어를 실행하면 성능 비용이 발생할 수 있다는 점입니다. 또한 가상 하드웨어는 물리적 머신의 물리적 하드웨어만큼 효율적이지 않을 수 있습니다. 마지막으로, 대부분의 클라우드 제공업체는 제공하는 CPU와 메모리가 고정된 가상 머신을 제공하므로 리소스가 비효율적으로 사용됩니다.

하지만 클라우드 서비스 제공업체에서 제공하는 VM을 사용하면 이러한 우려를 대부분 해결할 수 있습니다. 클라우드 VM은 조직에서 단일 머신이 아닌 전체 데이터 센터 컴퓨터의 컴퓨팅 성능에 액세스할 수 있다는 점에서 기존 VM에 비해 많은 이점을 제공합니다. 또한 Google Compute Engine 가상 머신 크기는 커스텀 머신 유형을 제공합니다. 초과 용량이 포함될 수 있는 사전 정의된 머신 유형 중에서 선택하는 대신 워크로드에 맞게 CPU-메모리 비율을 조정하여 실제로 사용하는 리소스에 대해서만 비용을 지불할 수 있습니다. 이러한 타겟팅된 접근방식은 낭비를 최소화하고 클라우드 비용을 크게 절감할 수 있으며, 특히 온프레미스에서 Google Cloud로 또는 다른 클라우드 제공업체에서 Google Cloud로 마이그레이션할 때 효과적입니다. 또한 Compute Engine은 엔터프라이즈 워크로드, 고성능 메모리 구성 또는 머신러닝이나 고성능 컴퓨팅과 같은 까다로운 워크로드에 대한 고객의 구체적인 니즈에 맞게 최적화된 가상 머신 유형을 제공합니다.

Google Cloud는 VM 인스턴스의 보안 및 확인 가능한 무결성을 한층 더 강화하기 위해 보안 가상 머신도 제공합니다. Google Cloud 보안 가상 머신은 고급 플랫폼 보안 기능과 제어 기능을 활용하여 원격 공격, 권한 에스컬레이션, 악의적인 내부 사용자와 같은 위협으로부터 엔터프라이즈 워크로드를 보호합니다. 

일부 애플리케이션의 경우 개발자가 기존 VM을 완전히 우회하도록 선택할 수 있습니다. 컨테이너 조정(Google Kubernetes Engine - GKE) 및 서버리스 컴퓨팅(Cloud Run)과 같은 최신 배포 모델은 특정 사용 사례에 대한 강력한 대안으로, 팀이 VM 운영체제 관리를 우회하고 배포 속도를 개선하며 종종 더 큰 비용 절감을 달성할 수 있도록 해줍니다.