반가상화
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1. 개요
반가상화는 오래된 개념을 지칭하는 새로운 용어이다. 1972년부터 IBM의 VM 운영 체제에서 제공되었으며, VM 환경에서는 "진단 코드"로 불렸다. "반가상화"라는 용어는 데날리 가상 머신 모니터 연구 논문에서 처음 사용되었으며, 젠, L4, TRANGO 하이퍼바이저를 설명하는 데에도 사용된다. 반가상화는 x86 하드웨어 위에서 높은 성능의 가상 컴퓨터를 지원하며, x86 외 ARM, 파워PC, DSP 등에서도 사용된다. Parallels Workstation 운영 체제에서는 이를 "hypercall"이라고 부른다.
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| 반가상화 | |
|---|---|
| 반가상화 | |
 | |
| 개요 | |
| 유형 | 가상화 |
| 개발 | Xen |
| 관련 기술 | 전가상화 하드웨어 지원 가상화 |
2. 역사
반가상화는 오래된 개념에 대한 새로운 용어이다. IBM의 VM 운영 체제는 1972년부터 이러한 기능을 제공해 왔으며,[3] VM 환경에서는 "진단 코드"라고 불렸다. 대화식 모니터 시스템은 진단 코드를 사용해 VM을 호출하여 서비스를 요청했다.
"반가상화"라는 용어는 데날리 가상 머신 모니터 연구 논문에서 처음 사용되었다.[4] 이 용어는 젠, L4, TRANGO 하이퍼바이저 등을 설명하는 데에도 사용된다. 이들 프로젝트는 반가상화 기술을 사용하여 x86 하드웨어에서 높은 성능의 가상 컴퓨터를 지원한다.
반가상화는 ARM, 파워PC, DSP(VirtualLogix)와 같은 x86 이외의 하드웨어 플랫폼에서도 사용된다.
Parallels Workstation 운영 체제는 이와 동등한 것을 ''hypercall''이라고 부른다. 하는 일은 같으며, 시스템이 하위의 하이퍼바이저를 호출하는 것이다. 이러한 호출은 "게스트" 운영 체제에서 지원되어야 하며, 이를 위해 하이퍼바이저 고유의 코드를 가져야 한다.
(성능 향상을 위한 반가상화 사용 예시인 가상 모니터 관련 내용은 앞 문단에서 이미 충분히 설명되었으므로 중복을 피하기 위해 삭제)
2. 1. 초기 역사
반가상화는 오래된 개념을 위한 새로운 용어이다. IBM의 VM 운영 체제는 1972년부터 이러한 기능을 제공해 왔다.[3] VM 환경에서 반가상화는 하드웨어 유지 보수 소프트웨어에서만 주로 사용되는 명령어 코드를 사용하기 때문에 "진단 코드"라고 불렸다. IBM의 대화식 모니터 시스템은 진단 코드를 사용하여 VM을 호출하고 서비스를 요청한다."반가상화"라는 용어는 데날리 가상 머신 모니터의 연구 논문에서 처음 사용되었다.[4] 이 용어는 젠, L4, TRANGO 하이퍼바이저를 설명하는 데에도 사용된다. 이러한 프로젝트들은 모두 반가상화 기술을 사용하여 실제 x86 명령어 세트에서 가상화하기 어려운 부분을 제공하지 않는 가상 머신 기능을 추가함으로써 x86 하드웨어에서 높은 성능의 가상 컴퓨터를 지원한다.
반가상화는 ARM, 파워PC, DSP(VirtualLogix)와 같은 x86 하드웨어 플랫폼이 아닌 곳에서도 사용된다.
성능 향상을 위해 반가상화를 사용하는 예로 가상 모니터가 있다. 이는 실제 컴퓨터의 NIC 기능이 부족하더라도 DMA 기반 패킷 송신을 지원하는 지능형 NIC를 포함하는 호스트 운영 체제를 제공한다. 패킷 전송은 완전히 가상 모니터에 의해 이루어지며 NIC 인터럽트는 모니터를 통해서도 처리될 수 있다. 호스트 운영 체제로 인터럽트를 전달할 때 발생하는 큰 오버헤드를 처리하기 때문에 성능이 개선된다.
2. 2. 현대적 발전
반가상화는 오래된 개념을 위한 새로운 용어이다. 1972년부터 IBM의 VM 운영 체제는 편리한 기능들을 제공해 왔다.[3] VM 환경에서 반가상화는 하드웨어 유지 보수 소프트웨어에서만 주로 사용되는 명령어 코드를 사용하기 때문에, 이러한 반가상화를 "진단 코드"라고 불렀다. IBM의 대화식 모니터 시스템은 진단 코드를 사용하여 VM을 호출하고 서비스를 요청했다."반가상화"라는 용어는 데날리 가상 머신 모니터의 연구 논문에서 처음 사용되었다.[4] 이 용어는 젠, L4, TRANGO 하이퍼바이저를 설명하는 데에도 사용된다. 이러한 프로젝트들은 반가상화 기술을 사용하여 실제 x86 명령어 세트에서 가상화하기 어려운 부분을 제공하지 않는 가상 머신 기능을 추가함으로써 x86 하드웨어에서 높은 성능의 가상 컴퓨터를 지원한다.
반가상화는 ARM, 파워PC, 심지어는 DSP(VirtualLogix)와 같은 x86 하드웨어 플랫폼이 아닌 곳에서도 사용된다.
성능 향상을 위해 반가상화를 사용하는 한 예로 가상 모니터가 있다. 이는 실제 컴퓨터의 NIC 기능이 부족하더라도 DMA 기반 패킷 송신을 지원하는 지능형 NIC를 포함하는 호스트 운영 체제를 제공한다. 패킷 전송은 완전히 가상 모니터에 의해 이루어지며 NIC 인터럽트는 모니터를 통해서도 처리될 수 있다. 호스트 운영 체제로 인터럽트를 전달할 때 발생하는 큰 오버헤드를 처리하기 때문에 성능이 개선된다.
3. 성능 향상
이는 오래된 아이디어를 기반으로 한 새로운 용어이다. IBM의 "VM"(운영 체제의 명칭, z/VM의 전신)은 1972년부터 (CP-67과 거의 같은 시기에) 이미 이러한 기능을 제공했다.[1] (IBM의) VM 용어에서는 "진단 코드"라고 불렸다. 그 기능은 통상 소프트웨어를 유지보수(진단)하는 하드웨어 전용으로, 통상 정의되지 않은 명령 코드를 사용했다.
Parallels Workstation 운영 체제는 그와 동등한 것을 ''hypercall''이라고 부른다. 하는 일은 같으며, 시스템이 하위의 하이퍼바이저를 호출하는 것이다. 이러한 호출은 "게스트" 운영 체제에서 지원되어야 하며, 이러한 호출을 하기 위해 하이퍼바이저 고유의 코드를 가져야 한다.
"반가상화"라는 용어는 Denali 가상 머신 모니터와 관련된 연구 문헌에서 처음 사용되었다.[2] 또한 이 용어는 Xen과 L4, VirtualLogix VLX, TRANGO의 하이퍼바이저 관련 문서에서도 사용되고 있다. 이들 프로젝트 모두 반가상화 기술을 사용하여, x86 명령 집합 중 가상화하기 어려운 것을 포함하지 않는 가상 머신을 구현함으로써, x86 하드웨어 상에서의 가상 머신의 성능을 높이고 있다. 반가상화는 ARM이나 PowerPC, DSP와 같은 x86 이외의 하드웨어 플랫폼에서도 사용되고 있다.
성능을 높이기 위해 반가상화를 사용한 예로, 실제로 탑재된 네트워크 카드에 DMA를 사용한 패킷 전송 기능이 없는데도 그 기능을 지원하는 지능형 네트워크 카드를, VM 모니터가 게스트 운영 체제에 제공하는 경우가 있다. 패킷 전송은 VM 모니터에 의해 완전히 수행되며, NIC의 인터럽트도 그 모니터가 처리한다. 게스트 운영 체제에 인터럽트를 전달하는 것은 오버헤드가 큰 처리이므로, 그것이 생략되는 만큼 성능은 개선된다.
참조
[1]
웹사이트
VM History and Heritage
http://www.vm.ibm.co[...]
IBM
2007-10-10
[2]
논문
"Denali: Lightweight Virtual Machines for Distributed and Networked Applications"
http://denali.cs.was[...]
Univ. of Washington
2002
[3]
웹인용
VM History and Heritage
http://www.vm.ibm.co[...]
IBM
2007-10-10
[4]
논문
"Denali: Lightweight Virtual Machines for Distributed and Networked Applications"
http://denali.cs.was[...]
Univ. of Washington
2002
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