컨테이너 대 가상 머신: 차이점 설명 [2023]

가상화 도구: 컨테이너와 가상 머신 완벽 분석

이제 막 시각화 도구를 접해보시거나, 컨테이너와 가상 머신에 대한 기술적인 논의에 관심이 있으신가요? 이 글은 여러분을 위한 완벽한 가이드입니다.

가상화란 단일 리소스(RAM, CPU, 네트워크, 디스크 등)를 여러 리소스로 취급할 수 있게 만드는 프로세스를 의미합니다. 컨테이너와 가상 머신 사이의 핵심적인 차이점은 컨테이너는 운영체제 수준 위에 구축된 소프트웨어 계층만을 가상화하는 반면, 가상 머신은 하드웨어 계층을 포함한 전체 머신을 가상화할 수 있다는 점입니다.

분명한 차이점에도 불구하고, 컨테이너와 가상 머신은 IT 효율성 증대, 애플리케이션 가용성 향상, DevOps 개선 및 소프트웨어 개발 생명 주기(SDLC) 개선 등 다양한 측면에서 유사점을 공유합니다. 이에 대한 자세한 내용은 본문에서 다룰 것입니다.

이 글에서는 컨테이너와 가상 머신을 자세히 분석하고 각각의 장점을 살펴봅니다. 또한, 여러분의 필요에 따라 적절한 도구를 선택하는 데 도움이 되는 정보와 함께 결론을 제시합니다. 이 글은 컨테이너와 가상 머신에 대한 기본적인 지식이 있는 독자를 대상으로 하지만, 사전 지식이 없더라도 이 글은 좋은 출발점이 될 것입니다.

가상화의 역사

컨테이너가 널리 퍼지기 전에는 가상 머신이 물리적 인프라 내에서 환경을 격리하는 유일한 방법이었습니다. Docker가 최초의 컨테이너화 소프트웨어를 출시한 것은 2013년이었습니다.

그 이후로 컨테이너에 대한 관심은 급증했으며, 컨테이너가 클라우드 컴퓨팅 환경을 어떻게 변화시키고 있는지 목격했습니다. 많은 개발자가 컨테이너가 제공하는 애자일 개발 이점에 주목하고 있습니다. 컨테이너와 가상 머신은 모두 기존 물리적 인프라의 리소스 최적화를 기반으로 구축되었다는 점을 기억해야 합니다.

가상화 작동 원리

가상화는 소프트웨어를 사용하여 컴퓨터 하드웨어에 대한 추상화 계층을 만듭니다. 이를 통해 특히 한 컴퓨터의 하드웨어 요소를 여러 컴퓨터로 나눌 수 있습니다. 이러한 소프트웨어를 하이퍼바이저라고 부릅니다.

하이퍼바이저를 사용하면 여러 운영 체제가 동시에 실행되어 물리적 컴퓨팅 리소스를 공유할 수 있습니다. 데이터 센터의 물리적 컴퓨터 또는 서버에서 사용할 경우, 물리적 컴퓨터가 하드웨어에서 컴퓨터 운영 체제(OS) 및 애플리케이션을 분리할 수 있게 됩니다. 그런 다음 이를 여러 "가상 머신"으로 분할할 수 있습니다.

컨테이너란 무엇인가?

출처: docker.com

컨테이너는 가상화를 처리하는 가볍고 민첩한 방법입니다. 하이퍼바이저가 필요 없기 때문에, 새로운 애플리케이션에 대한 리소스 프로비저닝을 더 빠르게 할 수 있고 가용성도 향상됩니다.

컨테이너는 관리되는 애플리케이션 소프트웨어를 실행하는 데 필요한 모든 종속성을 포함하는 소프트웨어 패키지로 볼 수도 있습니다. 여기에는 시스템 라이브러리, 외부(타사) 코드 패키지 및 기타 모든 운영 체제 수준의 애플리케이션이 포함됩니다. 컨테이너에 포함된 모든 종속성은 운영 체제보다 높은 스택 수준에 존재합니다.

컨테이너 장점 👍

• 빠른 반복 속도: 컨테이너는 가볍고 필수적인 소프트웨어만 포함하므로 쉽게 수정하고 빠르게 반복할 수 있습니다. 또한 테스트 기반 개발 및 배포 가용성 덕분에 신속한 소프트웨어 제공이 가능합니다.
• 강력한 에코시스템: 대부분의 컨테이너 런타임 시스템은 사전 제작된 컨테이너 이미지를 호스팅하는 공용 리포지토리를 제공합니다. 리포지토리에는 데이터베이스 및 메시징 시스템과 같이 다운로드하여 배포할 수 있는 다양한 인기 소프트웨어 애플리케이션이 포함되어 있어 개발 팀의 시간을 절약해줍니다.
• 확장성: 컨테이너는 대량의 워크로드와 트래픽을 처리할 수 있는 능력 때문에 선호됩니다. IT 전문가들은 컨테이너를 활용하여 클라우드 인프라를 효율적으로 관리하고 제공함으로써 유연한 사용을 촉진할 수 있습니다.
• 마이크로서비스: 여러 마이크로서비스를 배포하려는 경우 컨테이너가 이상적입니다. 마이크로서비스는 기본 애플리케이션 또는 소프트웨어의 일부인 더 작은 구성 요소를 포함합니다. 각 마이크로서비스를 컨테이너로 패키징하면 원활한 배포, 확장 및 관리가 가능합니다.

컨테이너 단점 👎

• 공유 호스트 악용: 컨테이너는 운영 체제 계층 아래에 구축된 공통 기본 하드웨어 시스템을 공유하기 때문에 하나의 컨테이너에 대한 악용이 중단되어 확산될 수 있고, 기본 하드웨어에 영향을 미칠 가능성도 있습니다. 또한 대부분의 컨테이너에는 미리 빌드된 컨테이너의 공용 리포지토리가 있다는 사실은 보안 위험을 초래합니다. 손상되거나 악용된 공개 이미지가 사이버 보안 공격을 위한 취약점으로 작용할 수 있습니다.
• 단일 운영 체제 실행: 하나의 운영 체제만 사용하는 경우에는 컨테이너를 통해 이전 버전을 실행할 수 있다는 장점이 있지만, 다른 운영 체제를 대상으로 하는 경우에는 컨테이너가 최선의 선택이 아닐 수 있습니다.

주요 컨테이너 공급업체

다음은 잘 알려진 컨테이너 제공업체입니다.

• Docker: Docker는 전 세계에서 가장 널리 사용되는 컨테이너 솔루션입니다. Docker Hub는 컨테이너화된 애플리케이션을 위한 가장 큰 리포지토리입니다. Docker Hub에서 컨테이너를 다운로드하고 로컬 Docker 런타임에 배포할 수 있습니다.
• Linux 컨테이너 (LXC): Linux 컨테이너 프로젝트는 Linux 오픈 소스 컨테이너 런타임의 기반입니다. LXC는 운영 체제 프로세스를 서로 분리합니다. Docker의 기본 아키텍처는 LXC를 사용합니다.

가상 머신이란 무엇인가?

출처: docker.com

반면에 가상 머신(VM)은 중앙 처리 장치(CPU), 디스크, 네트워킹 장치와 같은 저수준 하드웨어 장비의 완전한 에뮬레이션을 제공하는 대형 소프트웨어 패키지입니다.

VM을 사용하면 여러 시스템을 다른 운영 체제에서 실행하면서도 단일 컴퓨터에서 실행할 수 있습니다. 하이퍼바이저는 VM이 물리적 컴퓨터와 상호 작용하는 방식입니다. 하이퍼바이저는 VM을 서로 분리하고 메모리와 프로세서와 같은 리소스를 VM에 할당합니다.

가상 머신 장점 👍

• 완전 격리 보안: 가상 머신은 완전히 독립적으로 작동하므로 다른 가상 머신에 대한 악용 및 중단의 영향을 받지 않습니다. 개별 가상 머신에서 공격이 시작되더라도 격리되어 인접한 가상 머신을 오염시킬 수 없습니다.
• 대화형 개발: 컨테이너는 컨테이너를 실행하는 데 필요한 예상 종속성 및 구성의 정적 정의인 경우가 많습니다. 반면에 가상 머신은 동적이므로 대화형 개발이 가능합니다. 하드웨어 요구 사항을 지정한 후에는 가상 머신을 베어본 컴퓨터처럼 사용할 수 있습니다. 소프트웨어를 수동으로 설치하고 가상 머신을 사용하여 현재 상태 구성을 캡처할 수 있습니다. 가상 머신 스냅샷은 버전 제어로 사용할 수 있으며, 필요한 경우 가상 머신을 특정 시간 소프트웨어로 복원하거나 추가 머신을 특정 구성으로 가동하는 데 사용할 수 있습니다.

가상 머신 단점 👎

• 느린 반복 속도: 가상 머신은 전체 스택 소프트웨어이므로 구축하는 데 시간이 걸립니다. 가상 머신 스냅샷을 수정하면 최신 업데이트가 예상대로 작동하는지 확인하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다.
• 높은 스토리지 비용: VM은 풀스택 소프트웨어이므로 많은 저장 공간이 필요합니다. 따라서 VM을 호스팅하는 시스템의 공간이 부족해질 수 있습니다.

주요 가상 머신 공급업체

다음은 몇 가지 인기 있는 가상 머신 공급업체입니다.

• Virtualbox: Virtualbox는 널리 알려진 가상 머신 플랫폼 중 하나입니다. Virtualbox 에코시스템에는 가상 머신 이미지를 개발하고 배포하기 위한 추가 도구가 있습니다. Oracle에서 소유한 무료 오픈 소스 아키텍처 에뮬레이션 시스템입니다.
• VMware: VMware는 x86 아키텍처 하드웨어를 기반으로 구축된 상장 기업입니다. 이 솔루션은 가상 머신을 배포하고 관리하기 위한 하이퍼바이저와 함께 제공됩니다. 가상 머신 관리를 위한 강력한 사용자 인터페이스(UI)와 지원 기능을 제공하는 효율적인 엔터프라이즈 도구로 선호됩니다.

컨테이너 vs 가상 머신

가상 머신은 오랫동안 사용되어 왔지만, 유사한 목적을 위해 컨테이너로 대체되고 있습니다. 두 기술 스택의 장단점을 살펴보았습니다. 주요 차이점은 다음과 같습니다.

컨테이너와 가상 머신을 동시에 사용하는 방법

컨테이너와 가상 머신을 함께 사용할 수 있는지 궁금하신가요? 답은 '예'입니다. 하지만 실제 사례는 제한적입니다. VM을 생성하여 특정 하드웨어 구성을 에뮬레이트하고 운영 체제를 설치할 수 있습니다.

VM이 운영 체제를 부팅하고 완전히 작동하면 이제 컨테이너를 설치할 수 있는 특정 하드웨어가 있는 에뮬레이트된 컴퓨팅 시스템을 갖게 됩니다.

이 구성의 좋은 예는 칩 배치를 위한 시스템을 실험하는 것입니다. BeagleBone 개발 보드 및 Raspberry Pi와 같은 온칩 컴퓨팅 장치에 대한 일부 인기 있는 방법은 실제 하드웨어에서 테스트하기 전에 작동 컨테이너를 실험하기 위해 가상 머신으로 에뮬레이션할 수 있습니다.

컨테이너와 가상 머신을 결합하여 얻을 수 있는 또 다른 이점은 보안을 강화하는 것입니다. 예를 들어 가상 머신에 컨테이너를 배포할 수 있습니다. 10개의 컨테이너가 한 컴퓨터에 배포된 경우를 생각해보십시오. 이 컴퓨터가 손상되면 10개의 컨테이너에 영향을 미칠 위험이 있습니다. 이러한 위험을 줄이기 위해 10개의 가상 머신에 10개의 컨테이너를 배포할 수 있습니다. 이렇게 하면 하나의 가상 머신이 손상되더라도 시스템 애플리케이션의 다른 부분은 계속 정상적으로 작동합니다.

결론

프로젝트에 대한 정확한 하드웨어 사양이 있거나 하나의 하드웨어에서 개발하는 동안 다른 하드웨어를 대상으로 하는 경우(예: Windows와 macOS) 가상 머신을 사용하는 것이 좋습니다. 요구 사항이 "소프트웨어 전용"인 경우에는 컨테이너를 사용하는 것이 최적의 선택입니다.

대부분의 경우, 사용자의 필요가 선택을 결정할 것입니다. 가장 적합한 것을 선택하려면 리소스 요구 사항과 관련된 장단점을 이해해야 합니다. 따라서 올바른 도구는 프로젝트에 따라 달라집니다.

빠르고 효율적인 배포가 필요한 경우에는 컨테이너가 최선의 선택입니다. 조직이 하드웨어에서 전체 운영 체제를 가상화해야 하는 경우에는 VM이 가장 좋습니다. 그리고 보안을 극대화하려는 경우에는 두 가지를 결합하는 것이 가장 좋습니다. 하지만 이에는 비용이 발생한다는 점을 기억해야 합니다.

결론적으로, 컨테이너와 가상 머신은 모두 유효한 솔루션입니다. 중요한 것은 사양을 기준으로 선택해야 한다는 점입니다. 더 많은 지침과 심층적인 이해가 필요하다면 Docker와 가상 머신에 대한 정보를 추가적으로 확인해 보십시오.