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하이퍼바이저(Hypervisor)란?

하이퍼바이저, 또는 가상 머신 모니터(VMM)라고도 불리는 이 소프트웨어 플랫폼은

단일 호스트 컴퓨터에서 여러 개의 게스트 운영체제(OS)를 동시에 실행할 수 있게 해주는 가상화 기술의 핵심 요소입니다.

하이퍼바이저는 물리적 하드웨어 자원을 가상화하여 각 가상 머신에 할당하고,

이를 통해 다양한 운영체제가 마치 독립된 컴퓨터에서 실행되는 것처럼 작동할 수 있도록 합니다.

상상해 보세요.

공항에는 한정된 수의 게이트가 있으며, 여러 항공사가 이 게이트를 통해 동시에 여러 비행기를 운항해야 합니다.

공항의 관리 시스템은 각 항공사에 필요한 게이트를 할당하고,

각 항공사가 자신의 비행 스케줄에 맞춰 효율적으로 게이트를 사용할 수 있도록 조정합니다.

이와 마찬가지로,

윈도우 운영 체제에서 하이퍼바이저는 컴퓨터의 하드웨어 자원(게이트와 같은)을 관리합니다.

여러 가상 머신(항공사의 비행기)이 동시에 이 자원을 공유하며 사용할 수 있도록 합니다.

예를 들어, 하이퍼바이저를 활용하면 한 컴퓨터에서

윈도우, 리눅스, 맥 OS와 같은 여러 운영체제를 동시에 실행할 수 있는

가상 머신들을 만들고 관리할 수 있습니다.

각 가상 머신은 마치 공항의 게이트를 할당받은 항공사처럼,

컴퓨터의 CPU, 메모리, 저장 공간 등의 자원을 할당받아 사용합니다.

하이퍼바이저는 이 모든 가상 머신들이 필요한 자원을 공정하게 받고,

서로 간섭 없이 효율적으로 작동하도록 돕습니다.

다시 돌아와서 하이퍼바이저는

내 컴퓨터에 가상 머신(vmware)을 이용하여

리눅스나 맥 다른 운영체제를 다운로드해 실행할 때

해당 OS (운영체제)에 필요한 리소스를 내 컴퓨터

하드웨어에서 할당받아 제공해 줍니다.

서로 다른 여러 개의 운영체제를 나란히 구동할 수 있으며,

VM을 모니터링하는 중간 관리

VMM(Virtual Machine Monitor)라고도 불립니다.

쉽게 설명하자면,

하이퍼바이저 (Hypervisor)는

가상 머신 속 OS들에게 자원을 나눠주며 조율하고

OS들의 커널을 번역해서 본 컴퓨터 하드웨어에게

알려주는 역할을 합니다.

커널이란?

https://jdcyber.tistory.com/67

하이퍼바이저의 주요 기능과 유형

1. 전체 가상화(Full Virtualization)
   전체 가상화에서는 하이퍼바이저가 모든 하드웨어 호출을 포착하고 중재하여, 게스트 운영체제가 자신이 물리적 하드웨어 위에서 직접 실행되고 있는 것처럼 착각하게 만듭니다. 이 방식은 하드웨어 자원을 완전히 가상화하며, 게스트 OS는 하이퍼바이저를 통해서만 하드웨어 자원을 요청할 수 있습니다. 다시 말해, CPU 차원의 가상화는 하드웨어를 완전히 가상화하는 방식이므로 반드시 하이퍼바이저가 중간에서 중재하게 됩니다. 조금 더 세부적으로 살펴본다면, DOM0이 그 역할을 하게 되는데 각 가상머신은 DOM0에게 명령을 전달하고, DOM0에서 이를 해석하여 하이퍼바이저에게 알려주게 됩니다. (Vmware, ESX server, Hyper V, KVM)
2. 반가상화(Paravirtualization)
   반가상화는 게스트 OS가 하이퍼바이저 존재를 인식하고, 하이퍼바이저와 직접 상호작용하는 것을 특징으로 합니다. 이 모델에서는 DOM0(도메인 제로)가 하이퍼바이저와 게스트 OS 사이의 중개자 역할을 하지 않고, 게스트 OS는 하이퍼 콜(Hyper-Call)이라는 특수한 API를 통해 하이퍼바이저에 직접 요청을 보냅니다. 이는 전체 가상화에 비해 성능 향상을 제공할 수 있습니다.

DOM0 이 무엇인지 알고 싶으신 분들은 아래 글을 참고해 주세요!

(작성 중)

Hyper-Cell이 무엇인지 알고 싶으신 분들은 아래 글을 참고해 주세요!

(작성 중)

하이퍼바이저의 구분

하이퍼바이저는 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다

1. Type 1 하이퍼바이저(Native or Bare-Metal Hypervisors): 이 유형의 하이퍼바이저는 직접 하드웨어 위에 설치되며, 하드웨어와 가상 머신을 관리하는 데 필요한 모든 기능을 갖추고 있습니다. 운영체제 없이 처음부터 하이퍼바이저를 설치해야 하며, 이는 보다 높은 성능과 보안을 제공합니다.
2. Type 2 하이퍼바이저(Hosted Hypervisors): 호스트 운영체제 위에 설치되는 이 하이퍼바이저는 일반적인 소프트웨어 응용 프로그램처럼 작동합니다. 게스트 운영체제는 호스트 OS를 통해 간접적으로 하드웨어 자원을 접근하며, 이는 설치 및 관리가 상대적으로 쉽지만, Type 1 하이퍼바이저에 비해 성능 면에서 뒤떨어질 수 있습니다.

하이퍼바이저 기술은 현대 IT 인프라에서 중추적인 역할을 수행하며,

다양한 가상 환경을 가능하게 합니다.

기업들은 하이퍼바이저를 사용하여 하드웨어 비용을 절감하고,

시스템의 유연성을 높이며,

IT 자원을 보다 효과적으로 관리할 수 있습니다.

특히 클라우드 컴퓨팅, 대규모 데이터 센터,

개발 및 테스트 환경 구축에 있어서 가상화는 필수적인 기술로 자리 잡고 있습니다.

하이퍼바이저를 통한 가상화는

물리적 제약을 넘어서는 새로운 가능성을 제공하며,

기술의 발전과 함께 그 적용 범위와 효율성이 계속해서 개선되고 있습니다.

앞으로도 기술 발전에 따라 더욱 향상된 성능과 보안을 갖춘

하이퍼바이저 솔루션이 등장할 것으로 기대됩니다.

이처럼 하이퍼바이저는 비단 복잡한 기술 환경뿐만 아니라

일상적인 비즈니스 운영에도 중요한 역할을 하고 있으며,

그 중요성은 점점 더 커질 것입니다.

ISP (Internet service provider)

인터넷 서비스 제공자(ISP)는 우리가 일상에서 무심코 사용하는 인터넷을 가능하게 하는 핵심 업체입니다.

이 글에서는 ISP가 무엇인지, 그들이 어떤 일을 하는지,

그리고 우리에게 어떤 영향을 미치는지에 대해 알아봅니다.

또한, ISP의 중요 기능인 DHCP와 DNS에 대해서도 간략하게 설명합니다.

ISP란?

ISP(Internet Service Provider)는 인터넷 서비스 공급자를 의미하며,

개인이나 기업에 인터넷 접속 서비스를 제공하는 업체입니다.

ISP는 데이터 전송, 인터넷 연결, 도메인 이름 시스템(DNS) 관리,

동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP) 서비스 등을 통해 인터넷 사용자와 웹사이트를 연결합니다.

ISP의 역할

1. 인터넷 연결 제공: ISP는 광케이블, DSL, 위성 연결 등 다양한 방식을 통해 사용자에게 인터넷 접속을 제공합니다.
2. IP 주소 할당: DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 서버를 사용하여 장치에 동적으로 IP 주소를 할당합니다.
   이를 통해 장치가 인터넷에 연결될 때마다 새로운 IP 주소를 받거나 기존 주소를 재사용할 수 있습니다.
3. 도메인 이름 관리: DNS(Domain Name System) 서버를 통해 사람이 읽을 수 있는 도메인 이름(예: www.example.com)을 숫자로 된 IP 주소로 변환합니다. 이 과정은 인터넷 브라우징을 용이하게 합니다.

2020년, 많은 사람들이 재택근무를 시작함에 따라 전 세계적으로 인터넷 사용량이 크게 증가했습니다.

이로 인해 인터넷 서비스 제공업체(ISP)는 전례 없는 데이터 트래픽 증가에 직면하게 되었습니다.

특히, KT, SK브로드밴드, LG유플러스와 같은 국내 대표 ISP 업체들은

사용자들에게 안정적이고 빠른 인터넷 서비스를 지속적으로 제공하기 위해

몇 가지 주요 기술적 조치를 취했습니다.

네트워크 용량 확장

이 업체들은 기존의 인프라를 업그레이드하고 추가적인 네트워크 용량을 확보하기 위해 대규모 투자를 단행했습니다.

이는 광섬유 네트워크를 확장하고,

데이터 센터의 서버 용량을 증가시키는 등의 작업을 포함했습니다.

광섬유 네트워크는 데이터 전송 속도가 매우 빠르며,

많은 양의 데이터를 처리할 수 있어 인터넷 사용량이 급증하는 상황에 매우 적합합니다.

트래픽 분산 기술 적용

ISP는 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하고 분산시키기 위해 여러 기술을 도입했습니다.

예를 들어,

CDN(Content Delivery Network)과 같은 기술을 사용하여 사용자에게 더 가까운 위치에서 콘텐츠를 제공함으로써

트래픽을 분산시키고, 웹사이트 로딩 속도를 개선했습니다.

CDN은 전 세계에 분산된 서버 네트워크를 통해 사용자의 요청에 가장 가까운 서버에서 콘텐츠를 제공함으로써,

데이터 전송 거리를 줄이고 속도를 향상시킵니다.

네트워크 최적화

데이터 트래픽의 증가에 대응하기 위해,

ISP는 네트워크 최적화 기술을 적극적으로 활용했습니다.

이는 네트워크의 효율성을 높이고,

오버로드를 방지하기 위한 조치로,

QoS(Quality of Service) 설정을 조정하여 긴급한 데이터 트래픽이 우선적으로 처리될 수 있도록 했습니다.

예를 들어,

영상회의와 같은 실시간 통신은 웹 브라우징보다 높은 우선순위를 받아,

트래픽이 많은 상황에서도 안정적인 서비스를 제공할 수 있습니다.

이러한 조치를 통해, KT, SK브로드밴드, LG유플러스와 같은 ISP 업체들은

재택근무와 온라인 학습이 대폭 증가한 상황에서도

사용자들이 중단 없이 고품질의 인터넷 서비스를 경험할 수 있도록 지원했습니다.

이는 우리가 디지털 환경에서 더 연결되고 생산적으로 일하고

생활할 수 있게 하는 중요한 기반이 되었습니다.

우리나라의 대표 ISP 업체

KT, SK브로드밴드, LG유플러스

이 업체들은 국내 인터넷 서비스 시장에서 중요한 역할을 하며,

개인과 기업에 다양한 인터넷 관련 서비스를 제공합니다.

DHCP, DNS의 중요성

DHCP는 네트워크에 연결된 장치에 자동으로 IP 주소를 할당하는 프로토콜입니다.

이는 네트워크 관리자가 수동으로 각 장치에 IP 주소를 할당하는 번거로움을 줄여줍니다.

DHCP에 대해 아직 모르신다면 아래 글을 참고해 주세요

(작성 중)

DNS는 인터넷의 전화번호부와 같은 역할을 합니다.

사용자가 웹사이트의 도메인 이름을 브라우저에 입력할 때,

DNS 서버가 해당 이름을 IP 주소로 변환하여 실제 웹사이트의 위치를 찾아줍니다.

이는 웹 검색과 브라우징을 매우 편리하게 만듭니다.

DNS에 대해 아직 모르신다면 아래 자세하고 쉬운 설명 글 한번 참고해 주세요

https://jdcyber.tistory.com/63

인터넷 서비스 제공업체(ISP)는 우리가 온라인상에서 활동할 수 있게 하는 것 이상의 역할을 수행합니다.

그들은 단순히 웹 접속을 넘어서 우리의 디지털 생활 방식을 지원하고 풍부하게 만드는 필수적인 역할을 합니다.

DHCP와 DNS와 같은 중요 기술을 통해,

ISP들은 사용의 용이성과 인터넷의 효율성을 대폭 향상시켜왔습니다.

이러한 기술은 웹 페이지 접속부터 온라인 게임, 스트리밍 서비스까지,

우리가 인터넷을 통해 하는 거의 모든 활동의 기반이 됩니다.

또한, ISP는 사이버 보안, 데이터 프라이버시 보호,

그리고 끊임없이 변화하는 기술 트렌드에 대응하기 위한 연구와 혁신을 지속적으로 추진하고 있습니다.

현대 사회의 디지털 변혁에 있어 ISP의 역할은 점점 더 중요해지고 있습니다.

5G, 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI)과 같은 신기술의 보급과

활용을 촉진하는 데 있어 중심축 역할을 하고 있습니다.

이러한 기술들은 인터넷의 속도와 연결성을 향상시키는 동시에,

우리의 일상생활을 더욱 편리하고 서로 연결된 세상으로 변화시키고 있습니다.

이들의 발전은 우리가 디지털 세계에서 경험하는 모든 것을 더욱 풍부하고 접근하기 쉽게 만들 것입니다.

인터넷의 속도가 빨라지고, 연결성이 개선되며, 새로운 기술이 우리 삶에 통합됨에 따라,

ISP의 역할은 더욱 중요해질 것입니다.

결국, ISP는 단순한 기술 서비스 제공자를 넘어서,

현대 사회에서 디지털 연결성과 정보 접근성을 가능하게 하는 기반이 됩니다.

이러한 연결성은 우리의 일, 학습, 오락, 그리고 사회적 상호작용의 방식을 근본적으로 변화시키고 있으며,

이 모든 것의 중심에는 ISP가 있습니다.

우리의 디지털 미래는 ISP의 혁신적인 발전과 그들이 제공하는 서비스의 질에 크게 의존하게 될 것입니다.

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네트워킹의 기초를 이해하는 데 있어서 허브와 스위치는 필수적인 개념입니다.

두 장치 모두 여러 대의 컴퓨터를 연결하여 네트워크를 구성하는 역할을 하지만,

작동 방식과 기능 면에서 중요한 차이가 있습니다.

이 글에서는 허브와 스위치의 기능,

그리고 스위치가 허브 대비 갖는 이점에 대해 친절하고 자세하게 설명하겠습니다.

연결된 모든 컴퓨터에 정보를 뿌리는 허브

 

목적지로만 보내는 스위치

컨테이너와 가상머신(VM)은 모두 애플리케이션을 격리된 환경에서 실행하는 기술입니다.

가상머신은 각각의 VM이 전체 운영체제를 포함하므로 리소스 사용량이 많고 시작 시간이 길다는 단점이 있습니다.

반면, 컨테이너는 운영체제의 커널을 여러 컨테이너와 공유하여,

각 컨테이너가 운영체제 수준의 가상화보다 가볍고 빠르게 실행될 수 있도록 합니다.

이로 인해 컨테이너는 더 적은 리소스로 더 많은 애플리케이션을 실행할 수 있으며,

배포와 확장이 용이하다는 장점이 있습니다.

커널이란 무엇일까요?

https://jdcyber.tistory.com/67

컨테이너는 마치 배낭에 여러 개의 도구를 담아 어디든지 편리하게 가져갈 수 있게 해주는 것과 같습니다.

이 배낭들은 필요할 때마다 쉽게 열어서 도구를 사용할 수 있고,

배낭 자체가 가볍기 때문에 많은 것들을 효율적으로 운반할 수 있습니다.

반면, 가상머신은 마치 각각의 도구를 큰 상자에 넣어두고, 각 상자마다 필요한 도구를 사용하는 것과 비슷합니다.

이 때문에 컨테이너는 가상머신보다 훨씬 가볍고 빠르게 작동합니다.

쿠버네티스의 주요 기능과 구성요소

쿠버네티스는 다음과 같은 주요 기능을 제공합니다:

• 자동 복구: 실패한 컨테이너를 자동으로 재시작하고, 정의된 상태와 다를 경우 자동으로 교체합니다.
• 로드 밸런싱: 애플리케이션 트래픽을 자동으로 분산시키고, 외부 트래픽을 처리하기 위한 고유한 IP 주소를 제공합니다.
• 서비스 발견: 컨테이너가 서로를 찾고, 소통할 수 있는 환경을 자동으로 설정합니다.
• 확장성: 명령어 하나로 컨테이너의 수를 쉽게 늘리거나 줄일 수 있습니다.

쿠버네티스의 핵심 구성 요소는 다음과 같습니다:

• 파드(Pod): 가장 작은 배포 단위로, 하나 이상의 컨테이너를 포함할 수 있습니다.
• 서비스(Service): 파드 집합에 대한 지속적인 접근 방법을 제공합니다.
• 볼륨(Volume): 데이터를 저장하고 파드 간에 공유할 수 있는 방법을 제공합니다.
• 네임스페이스(Namespace): 클러스터 리소스를 분할하여 사용하는 방법을 제공합니다.

쿠버네티스 사용 사례

쿠버네티스는 다음과 같은 사용 사례에서 강력한 효율성과 유연성을 제공합니다:

• 마이크로서비스 아키텍처: 서비스의 독립적 배포 및 확장을 용이하게 합니다.
• 지속적인 통합 및 배포(CI/CD): 애플리케이션의 빠른 업데이트와 안정적인 배포를 지원합니다.
• 멀티 클라우드 환경: 다양한 클라우드 제공 업체에 걸쳐 애플리케이션을 운영할 수 있게 합니다.

PS. 쿠버네티스를 시작하기 전에, 다음과 같은 사전 지식이 있으면 좋습니다

• 컨테이너 기술에 대한 기본적인 이해: 특히 Docker에 대한 사용 경험이 중요합니다.
• YAML 파일 포맷에 대한 이해: 쿠버네티스의 구성 파일은 대부분 YAML 형식으로 작성됩니다.
• 기본적인 명령줄 인터페이스(CLI) 스킬: 쿠버네티스 CLI인 kubectl을 사용하여 클러스터와 상호 작용합니다.

소프트웨어 개발이 복잡해짐에 따라 라이선스 및 저작권 정보 관리의 중요성이 커지고 있습니다.

이러한 상황에 대응하는 설루션으로 SPDX(Software Package Data Exchange)가 등장했습니다.
오늘은 SPDX의 정의, 역사, 작동 방식 등에 대해 알아보고,
이를 활용함으로써 어떻게 개발자와 조직이 이점을 얻을 수 있을까요?

SPDX란 무엇인가?

SPDX(Software Package Data Exchange)는 2010년에 Linux Foundation이 시작한 프로젝트로,
소프트웨어 패키지의 라이선스 및 저작권 정보를 표준화하고 공유하는 포맷입니다.

소프트웨어 개발과 관리에서 라이선스 정보의 표준화와 관리를 중요하게 다루는 도구인데요,

이 도구는 개발자와 조직이 소프트웨어의 라이선스 준수를 보다 쉽게 관리하고, 

라이선스 정보를 정확하게 이해하고 교환할 수 있도록 도와줍니다. 

SPDX는 라이선스 정보의 표준화뿐만 아니라, 소프트웨어 개발 프로세스의 효율성을 증가시키고, 

라이선스 준수와 저작권 이해도를 높이는 데 기여합니다. 

이는 조직의 품질 관리 체계 향상과 ISO 인증 획득을 위한 가이드라인과 프로세스 충족에도 도움을 줍니다.

SPDX의 목적은 소프트웨어 패키지가 사용하는 다양한 라이선스의 종류와 조건을 명확히 이해하고

간소화하는 것으로 시작했습니다.

이로 인해, 현재는 오픈 소스 커뮤니티뿐만 아니라 소프트웨어 개발의 모든 분야에서

특히 보안 업계에서는 필수적인 요소가 되어가고 있습니다.

​

SPDX의 기능과 장점

SPDX는 다음과 같은 중요한 기능과 장점을 가지고 있습니다

​​

또한, SPDX는 CycloneDX와 함께 소프트웨어 빌 오브 머티리얼(SBOM) 생성에 있어 핵심적인 기술로 자리매김하고 있습니다. 

이러한 기술들은 특히 보안 업계에서 필수적인 요소로 간주되며, 

개발자와 조직이 소프트웨어의 안전성과 투명성을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.

Json과 XML에 대해 아직 모르신다면 아래 쉽게 설명해놨으니 참고해주세요

https://jdcyber.tistory.com/42

https://jdcyber.tistory.com/41

SPDX의 작동 방식

SPDX 문서는 소프트웨어 패키지의 메타데이터를 기록하는 데 사용됩니다.

이 메타데이터에는 패키지의 이름, 버전, 제작자, 다운로드 위치 등이 포함되어 있습니다.

또한, 각 파일이 사용하는 라이선스, 해당 라이선스의 텍스트, 그리고 파일의 저작권 공지사항도 포함되어 있습니다.

라이선스 정보는 SPDX 라이선스 리스트에서 정의한 라이선스 식별자를 사용하여 기록됩니다.

이 식별자를 사용하면,

소프트웨어 패키지의 사용자와 개발자들은 패키지가 사용하는 라이선스의 종류와 조건을 정확하게 이해할 수 있습니다.

정리

SPDX는 소프트웨어 라이선스 정보의 표준화와 교환을 돕는 중요한 도구입니다.

SPDX는 라이선스 정보 관리를 표준화함으로써 ISO 인증과 연계해 조직의 품질 관리 체계 향상에 기여할 수 있습니다.

SPDX를 활용하면, 소프트웨어 개발 프로세스의 일관성과 효율성을 증가시키고,

개발자와 조직의 라이선스 준수 및 저작권 이해도를 높일 수 있습니다.

이를 통해 ISO 인증 획득의 요건으로 제시되는 가이드라인과 프로세스를 충족시키는 데 도움이 됩니다.

즉, 소프트웨어 개발에서 사용되는 '라이선스 정보 교환 방법'이라고 할 수 있습니다.

마치 식품의 영양 정보표처럼, 소프트웨어가 어떤 규칙(라이선스)을 따르는지 쉽게 알려주고,

이를 통해 개발자들은 소프트웨어를 만들고 사용할 때, 필요한 규칙을 잘 지키고 있는지 확인할 수 있게 됩니다.

​

SPDX는 CycloneDX와 더불어 SBOM 생성에 있어 핵심 기술 중 하나임은 틀림없습니다.

아직 이렇다 할 규정이 없는 상황에서 위 두 가지는 꼭 가지고 가야 할 주제로 자리하고 있습니다.

CycloneDX에 관한 내용은 이전 글에서 충분히 다루었으니 궁금하신 분들은 아래 글을 참고해 주세요

https://jdcyber.tistory.com/35

위에 언급된 SBOM에 대한 내용은 아래 자세히 기술해 놨으니 확인해봐 주세요

https://jdcyber.tistory.com/4

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