A Lap around cloud computing – 지금이 여러분의 이력서를 새로 쓸 시간

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이력서 안 고친지 꽤 지났는데……


지난 글에서는 Windows Live, Live@edu, Office 365를 통하여 사람들이 가정에서, 학교에서, 그리고 직장에서 Cloud Computing과 어떻게 친하게 지낼 수 있는지를 살펴보았다. 오늘은 기업 내에서 충실하게 제 몫을 다하고 있는 전산 자원들을 Cloud Computing 환경에 맞도록 업그레이드시키기 위한 방법인 가상화에 대하여 살펴보려고 한다. 가상화는 Cloud Computing의 한 축을 이루는 중요한 기술이다.


일각에서는 Cloud Computing의 도래를 두고, Microsoft나 유명 IT 기업들만의 잔치판이 될 것이므로 기업 내에서 일하는 모든 IT 전문가와 개발자들이 스스로 사표를 내도록 종용 당하게 만들 것이라고 좌절하는 목소리가 심심치 않게 들려온다. 그러나 필자의 생각은 다르다. 오히려 이전보다 더 뛰어나고 완벽한 IT 기술을 필요로 하게 될 것이며, 한 층 더 자동화되고 지능적인 시스템과 같이 일할 수 있도록 해야 하며, 사실 지금이 바로 열심히 여러분의 이력서의 새 버전을 작성해야 할 때인 것이다.


가상화에 대한 이해


이 글을 읽는 독자 대다수는 집에서 여러분의 배우자나 어머님께서 설거지하시는 모습을 잘 기억하고 있을 것이다. 그릇을 닦기 위하여 수세미를 사용하고, 그릇에 묻어있는 기름기를 걷어내기 위하여 매직 블록을 조각 내어 주방 세제에 묻혀 사용하는 그런 모습 말이다. 필자는 서버 가상화를 설명하는데 이보다 더 좋은 소재는 없다고 생각한다.


방금 이야기한대로 서버 가상화는 멀티 코어로 확장되는 엄청난 성능의 서버 컴퓨터를 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주는 매우 똑똑한 전략이다. 매직 블록을 통으로 다 쓰는 것보다는, 잘게 조각 내어 여러 차례 필요한 만큼 사용하는 것이 더 오래 쓰고 좋은 세척 능력을 보여준다. 이전과는 다르게 서버 컴퓨터도 이러한 방법으로 나누어 쓰는 것이 대세인 시대가 되었다. 그렇지만 이를 어떻게 나누고 관리할 것인가?


응용프로그램 개발자들에게 있어서 이 질문에 대한 답은 병렬 프로그래밍 기법이다. 병렬 프로그래밍 그 자체는 이전부터 계속 사용이 가능했던 기법이었지만 최근에 중요한 변화를 맞이하게 되었다. 병렬 프로그래밍은 엄밀히 말하면 사람이 인지하기 어려울 정도로 빠른 속도로 사용자가 컴퓨터에게 지시하여 형성한 문맥들을 회전하면서 작업을 처리하는 것으로, CPU의 발전 과정과 연계를 지어보면 쉽게 이해할 수 있다. 초창기의 CPU들은 회전의 빠르기를 뜻하는 주파수가 높지 않았기 때문에 많은 작업을 할 수 없었지만, 어느 순간에 이르러서는 단일 CPU가 GHz 단위까지 주파수를 높여서 만족스러운 성능을 보여주기도 하였다. 그러나 속도가 아무리 빠르다 한들 결국 문맥들 사이를 전환할 수 있는 성능 상의 임계는 변치 않기 때문에 이를 원점에서 극복할 수 있도록 다중 CPU의 시장 진출이 활성화된 것이다. 이에 따라 여러 개의 CPU를 기본적으로 운영 체제의 재량에 따라 활용할 수 있는 기회가 생겼고, 응용프로그램 개발자들에게도 같은 기회가 주어진 셈이다.


서버 가상화는 여기에서 출발한다. 운영 체제가 사용자에게 제공할 수 있는 병렬 연산은 두 가지로 볼 수 있는데, 비교적 실행 시간이 짧거나 유한한 범위 내에서 작업이 완료될 수 있는 알고리즘의 병렬화를 커버하기 위한 Multithread 연산은 개발자들을 위한 영역이다. 그러나 유한한 시간 내에 종결되는 작업이 아닌, 독립적인 세션을 만들어서 운영하는 방법도 필요했는데 그것이 가상화 기술이다. 초창기의 가상화 기술은 Emulation에 가까웠던 것으로 다른 시스템의 동작을 모방하여 특정 프로그램이나 동작을 재현하는 경우가 많았다. 그러나 시간이 흐를수록 좀 더 실용적으로 가상화 기술을 개발하기 시작하여 실제로 사용할 수 있는 형태로 만들기 시작하여 현재의 가상화 기술에 이르게 되었다. 이러한 가상화 기술을 Hypervisor라고 하며, 우리가 흔히 이해하는 것은 Type 2의 개념이고, 요즈음 주목을 받는 것은 Type 1의 개념이다.


Type 1과 Type 2 사이의 차이점은 한 마디로, 가상화 기술을 사용자에게 서비스하는 관점의 차이이다. Type 2의 경우 사용자는 가상화 기술을 하나의 하위 응용프로그램으로 보는 구조이고, Type 1은 가상화 기술로 생성된 다수의 독립적인 서브 시스템 앞에 사용자가 한 명 이상 접근하는 구조이다.


사실 Type 1의 Hypervisor 자체는 1960년대부터 지속적으로 개발해온 시스템이지만, 일부 고가의 하드웨어에 한정되는 사양이었기 때문에 많은 관심을 받지 못하였다. 뿐만 아니라 일반 PC에서 이를 구현하기에는 성능도 부족하였고, 또한 일반 PC에서 실행되는 운영 체제의 전부를 Type 1의 가상화를 구현하는 데에 모두 바치는 것 또한 굉장한 낭비였기 때문이다. 그러나 PC 및 Workstation Computer의 사양이 드디어 이런 기능을 구현하기에 충분한 수준까지 이르게 되면서 다시금 주목 받게 된 것이다.


가상화를 구현하는 방법에 있어서는 전 가상화와 반 가상화로 나눌 수 있는데 전 가상화는 동일한 아키텍처의 시스템을 하나의 격리된 영역에서 다시 구축하는 것을 말하는데, CPU, BIOS 등 가장 하단에 위치하는 하드웨어까지 Emulation을 하는 것을 말한다. 가상화를 통하여 모든 운영 체제를 완전히 독립적으로 실행할 수 있는 것은 이런 사양을 전제로 하기 때문이다. 그러나 전 가상화 이외에도 호스트 시스템과의 상호작용, 연동 제어 등의 요구 사항이 실제로는 더 필요했기 때문에 가상과 실제 사이의 경계를 가로지를 수 있는 인터페이스가 필요한데 이를 반 가상화를 통하여 구현하고, 반 가상화 기술을 통하여 가상 환경 상의 성능 저하를 개선하는 경우도 있다. 즉, 현실과 타협한 것이 반 가상화에 의한 구현인 셈이다.


반 가상화를 구현하는 방법은 가상화 기술 제조 업체마다 차이가 많지만, 호스트 운영 체제를 처음부터 가상화 기술을 잘 수용할 수 있도록 개조하는 방법이 있고, 기본 목적을 유지하면서 확장된 아키텍처를 수용할 수 있도록 확장하는 방법이 있는데, Microsoft의 Hyper-V는 후자에 속하는 방법을 제공한다. 뿐만 아니라 Windows Server Core 환경 위에도 Hyper-V Hosting 기능을 제공하여 호스트 컴퓨터가 외부 네트워크에 노출되는 표면적을 최소화하고 안정성을 보장하는 기법을 구상하는 것 역시 다른 오픈 소스 플랫폼들과 마찬가지로 가능하다. 기존에 구매한 Windows Server 인프라를 버리고 중복 투자할 필요 없이, 약간의 방법 터득 만으로도 충분히 만족스러운 Private Cloud를 구현할 준비가 이미 되어있는 것이다. 그러므로 부디 멀리 떠나지 말자.


IT 전문가들은 가상화로 무엇을 어떻게 할 것인가?


가상화 기술로 시스템을 분할하고 나면 그 다음에는 무엇을 할 것인가? 이 질문에 대해 IT 전문가들이 찾을 수 있는 방안은 시스템 구성 복잡도의 감소, 빠른 테스트 환경 구축, 가상 데스크톱 인프라 구축으로 분류할 수 있다.


서버를 한 대 이상, 여러 대를 배치할 수 있는 전산 환경에서는 한 서버에 1개 이상의 역할을 맡기지 않지만 현실적인 이유와 비용 상의 문제 때문에 이런 규칙은 쉽게 깨진다. 가상화를 이용하여 시스템을 나눈다면 이 규칙을 다시금 당연하게 받아들일 수 있게 될 것이다. 여기에, 게스트로 사용하려는 서버 운영 체제가 Windows Server 2008에 해당하는 경우 테스트 환경까지 자동화할 수 있는 혜택도 덤으로 얻는다. Windows AIK를 사용하여 자동 응답 파일을 만들 수 있고, 이렇게 만들어진 자동 응답 파일을 WIM2VHD와 같은 도구에 매개 변수로 지정하여 Windows 설치 디스크 이미지를 곧바로 부팅 가능한 가상 하드 디스크로 Provisioning하는 것뿐만 아니라 기초 설정까지 단번에 Customizing하는 것이 가능하다.


이렇게 만들어진 원본 가상 하드 디스크를 기점으로 차이점 보관 디스크 등을 사용하여 가상 하드 디스크들을 버전 관리할 수 있으므로 각종 업데이트와 Hotfix 설치에 민감하게 반응하는 시스템을 가상화해야 하는 경우 이는 매우 이상적인 환경이 아닐 수 없다. 이러한 작업들을 Private Cloud Computing 환경에 알맞게 솔루션 차원에서 도와주는 것이 바로 System Center Virtual Machine Manager이며, 관리자가 수작업으로 이러한 과정을 수행하지 않고 Active Directory 인프라를 이용하여 인증부터 시스템 Provisioning까지 웹 상에서 처리할 수 있도록 돕는 것이 SCVMM Self Service Portal이다.


가상 데스크톱 인프라는 앞서 설명한 기술들로 갖추어진 인프라를 이용하여 종전에 널리 사용되었던 터미널 서비스가 결합되어 완성된다. 종전의 터미널 서비스에서 보여지던 것은 동일하게 구성된 서버들 사이를 라운드 로빈 등의 알고리즘을 이용하여 연결을 분산시키고, 사용자가 응용프로그램을 빌려 쓰는 방식이었다. 반면 VDI는 응용프로그램 대여가 아닌 가상 PC 전체를 완전히 특정 사용자에게 임대하는 방식이기 때문에 VDI로 만족할만한 성과를 얻을 수 있으려면 얼마나 빠르게 VDI용 가상 PC를 Provisioning할 수 있는지도 관건이 된다. 뿐만 아니라, 이런 식으로 만들어진 가상 PC들에 대한 최신 업데이트와 보안 점검을 수행하기 위해서는 종전에 잘 알려진 WSUS나 Forefront를 쉽게 제어할 수 있는 System Center 솔루션 전반이 역시나 필요하다.


지금 언급한 사항들만 대충 살펴보더라도 관리자가 가상화나 Private Cloud 기술 때문에 직업을 잃어버리기는커녕 한층 더 복잡하고 높은 수준의 기술에 대한 이해가 필요함을 알 수 있다. Microsoft VDI에 대한 전반적인 Overview 및 Licensing 정보를 살펴보려면 아래의 동영상을 살펴보기 바란다.

Get Microsoft Silverlight

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http://www.microsoft.com/showcase/en/us/details/9291a982-2f32-4d25-84bb-671accbcb002

그리고 여기에 여러분들은 한 가지 더 이점을 얻을 수 있다. Windows 7 SP1과 Windows Server 2008 R2 SP1의 출시와 더불어서 가상 컴퓨터 상의 게스트 운영 체제들의 성능을 미리 계산된 불연속적인 값에 의한 설정이 아닌, 연속적이고 유동적으로 변경 가능한 설정으로 재 구성이 가능한 Dynamic Memory 기능과 더불어, 다소 비싼 하드웨어를 필요로 하지만 Remote Session을 경유하더라도 3D 그래픽과 렌더링을 경험할 수 있는 RemoteFX 기술 지원까지 가능하게되어 한 층 더 높은 활용도를 제공한다. Windows 7 SP1과 Windows Server 2008 R2 SP1은 지금 Windows Update를 통하여 업데이트가 가능하며, 기술적인 상세 정보는 http://blogs.technet.com/b/koalra/archive/2011/02/10/windows-7-windows-server-2008-r2-1-rtm.aspx 의 내용을 확인하기 바란다.


개발자들은 가상화로 무엇을 할 것인가?


개발자들에게도 가상화는 작업하는 방법에 많은 변화를 가져다 준다. 그 중에서도 테스트 과정에 지대한 영향을 가져다 준다. 가상화를 통해서 가장 먼저 수혜를 누리는 것은 바로 Mobile 및 Embedded 장치 개발이다. 원칙적으로, Mobile과 Embedded 장치를 대상으로 응용프로그램을 개발하기 위해서는 개발자 당 1대 이상의 실제 장치가 필요한 것이 당연하다. 하지만, 앞에서 언급한 전 가상화 기술을 통해서 Intel CPU가 아닌 Mobile 장치의 CPU를 Emulation하여 약간의 제한 사항이 있지만 기본적인 테스트에는 문제가 없도록 해주는 테스트 및 디버깅 환경을 완성시켜준다. 이는 Windows Mobile 6.x, Windows Phone 7, Windows Embedded Compact 7을 통해서 쉽게 경험할 수 있었던 부분들이다.


그러나 한 발 더 나아가서, 테스트와 디버깅을 실제 Windows 운영 체제에서도 실행할 수 있어야 하고, 테스트 주도 개발 (TDD) 방법론에 입각하여 테스트를 수행하고, 확실한 QA를 수행하여 개발자와 직접 상호 작용할 수 있는 개발 방법론을 구현할 수 있도록 하려면 그 다음은 무엇이 필요할까? 답은 Visual Studio 2010 Ultimate부터 제공되는 Test Lab Management이다.


Test Lab Management는 내부적으로 SCVMM와 Hyper-V를 사용하여 테스트 환경을 구축하게 되며, Team Foundation Services (TFS) 영역 내에서 관리되는 프로젝트와 통합되어 자동 및 수동 테스트 케이스에 따라 테스트를 진행하고 Screenshot과 같은 일차원적인 정보 수집 말고도 시스템 상태, 문제가 발생했던 시점의 Stack Trace 기록은 물론 변수 상태까지 기록하여 데이터베이스로 저장하는 IntelliTrace 로그 수집까지 처리한다. 필요한 모든 주변 정황들이 소프트웨어 통제 환경 아래에 놓이게 되므로 재현 불가능한 버그가 나타나지 않도록 도와준다. 아래의 동영상은 Test Lab Management로 실제로 QA를 진행하는 과정을 보여주는 Overview 동영상이며 한 번 재미 삼아 보기를 권한다.

http://msdn.microsoft.com/en-us/videoembed/ff945982


http://msdn.microsoft.com/en-us/vstudio/ff945982


다음 시간에는


기본적으로 가상화를 통하여 일상적인 시스템 관리 작업 및 테스트 작업들을 소프트웨어가 서 있는 땅 아래로 가져다 놓고 모든 것을 Top-Down으로 관리하는 것이 이루려고 하는 목표이다. 이전에 언급하였던 대로, 개념적으로는 간단할 수 있지만, 이러한 작업들을 성공적으로 수행할 수 있으려면 적어도 규모에 관계없이 여러분이 완전히 제어하고 통솔할 수 있는 데이터 센터의 소유와 IT 전문가, 그리고 개발자들을 필요로 한다. 그리고 이런 환경을 가지고 있든, 가지고 있지 않든 진정으로 뛰어난 성능을 필요로 하고, 비즈니스의 핵심 가치에 집중하기를 원한다면, 다음 시간에 언급할 Windows Azure Platform으로의 이동을 바로 지금 준비할 때이다.


처음 Windows Azure Platform이 발표된 이후부터 지금 이 순간까지 많은 변화가 있었고, 지난 PDC’10에서 발표된 업데이트에는 IT 전문가들이 Private Cloud 뿐만 아니라 Public Cloud에서도 역량을 펼칠 수 있도록 도와주는 Windows Azure Connect 및 Virtual Machine Role이 발표되었다. 앞으로 2회 연재에 걸쳐서 Windows Azure Platform이 IT 전문가들과 개발자들에게 어떤 변화를 가져다 줄 수 있는지 더 살펴보려고 한다.


글쓴이 이력




  • Blog: http://7d5.32b.myftpupload.com / E-MAIL: rkttu@rkttu.com / Twitter: @rkttu


  • Windows Azure MVP (2011) / Visual C# MVP (2009-2010)


  • ㈜코아뱅크 코아기술연구소 (http://www.corebank.net) 연구원 재직 중


  • Windows Azure Café SYSOP (http://cafe.naver.com/wazure)


  • Visual Studio 2010 Team Blog (http://www.vsts2010.net) 집필진 활동 중

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