[Docker] 가상화란? 도커의 컨테이너란 무엇일까?

온 프레미스 환경과 가상화

온 프레미스(On-premise) 환경이란 서버를 클라우드 등의 원격 환경이 아닌 자체적으로 보유한 전산 서버에 직접 설치해 운영하는 방식이다. 이 반대인 클라우드 환경의 서버는 오프 프레미스(Off-premise) 방식이라고 한다.

 

최근에는 이 온 프레미스 환경에서 가상화 기술을 도입해 서버를 운영하고 있다. 클라우드 환경의 핵심 기술이기도 하다. 내가 많이 들어본 가상 기술 중에는 도커, Virtual Machine 등등이 있는데... 이 가상화 기술이 무엇인지 정확하게 알고 사용하지 않아서 나름대로 공부해보았다.

 

가상화란?

가상화란 컴퓨터의 물리 리소스(서버, 네트워크, 저장소 등)을 추상화하여 사용자들이 물리 리소스의 내부를 잘 모르더라도 쉽게 사용할 수 있도록 하는 기술이다.

 

OS(Operation System) 도 가상화 기술 중 하나다. 하드웨어를 의식하지 않고 클릭과 타이핑만으로 프로그램을 실행시키고 데이터를 네트워크 환경에서 주고받을 수 있다. 또 OS 덕분에 한 대의 컴퓨터에서 여러 프로그램을 돌릴 수 있다. OS 는 가상 메모리 기법을 사용해 하나의 프로그램에 오류가 생겨도 시스템 전체에 영향을 미치지 않게 설계되었다.

 

가상화의 여러 방식들

Virtual Machine

VM은 컴퓨터에 기본적으로 설치되어 있는 호스트 OS 상에 다수의 게스트 OS 를 가진 소프트웨어인 가상 머신을 운영하는 방식이다.

 

호스트 OS 형

호스트 OS형은 호스트 OS 위에 가상화 소프트웨어를 설치하여 이용하는 방법이다. VMware 같은 프로그램이 대표적이다.

 

하이퍼바이저형

하이퍼바이저를 이용해 하드웨어를 가상화하는 방식이다. 하이퍼바이저란 하드웨어 바로 위에서 실행되는 가상화 플랫폼으로 각각의 VM들을 관리하는 역할을 한다. 호스트 OS 를 거치지않기 때문에 더 성능이 뛰어나다. 최근에는 프로세서 제조사들이 제조하는 하드웨어에 이 기능을 지원하고 있다.

 

VM을 늘릴 때마다 불필요하게 OS를 만들어야하므로 확장성이 떨어지며, 메모리나 자원들이 처음부터 정해진 채 실행되므로 유동적으로 관리할 수 없다는 단점이 있다.

 

컨테이너

컨테이너 방식은 호스트 OS 상에서 컨테이너라는 것을 사용해 가상화하여 마치 별도의 서버처럼 사용한다. 컨테이너는 리소스가 각각 분리된 프로세스다. 게스트 OS들이 각각의 커널 공간을 가지던 VM 방식과 달리 호스트 OS의 커널 공간을 공유하며 독립된 파일 시스템, CPU/메모리, 프로세스 공간 등을 사용할 수 있다는 차이점이 있다.

 

VM 은 단순히 OS 안에 독립적인 다른 OS를 계속 증가시키는 방식이라 자원을 비효율적으로 사용하고, 컨테이너는 OS 위에 소프트웨어처럼 실행되어 비교적 자원을 덜 잡아먹고 속도도 빠르다.

 

커널을 공유했을 때의 장점

• 컨테이너 실행과 정지 속도가 빠름.
• VM만 사용하는 경우와 비교했을 때 훨씬 많은 컨테이너를 실행할 수 있고 리소스를 한 곳에서 쉽게 관리할 수 있다.

커널(kernel)이란 OS의 핵심이 되는 프로그램으로, 자원 할당/프로세스 제어/메모리 제어/시스템 콜 등 시스템의 모든 것을 통제하는 역할을 한다.