가상화 (Virtualization)

Jan 25, 2026 · Updated Jan 27, 2026

핵심 개념

가상화는 단일 컴퓨터의 하드웨어(CPU, 메모리, 디스크, 네트워크 인터페이스 등)를 여러 실행 환경으로 추상화하여, 각 환경이 자체 개인 컴퓨터에서 실행되는 것처럼 보이게 하는 기술이다.

가상화 구조

VM1 Linux

VM2 Windows

VM3 Ubuntu

VM4 CentOS

VMM (Hypervisor) + Hardware

각 VM은 독립적인 OS를 실행하며 서로 격리된다.

구분	에뮬레이션	가상화
CPU 아키텍처	소스와 대상이 다름	동일한 CPU 아키텍처
동작 방식	소프트웨어로 하드웨어 시뮬레이션	네이티브 실행
성능	느림 (명령어 변환 필요)	빠름
예시	Apple Rosetta (IBM Power → Intel x86)	VMware, VirtualBox

요구사항	설명
Fidelity (충실성)	프로그램에게 원본 머신과 본질적으로 동일한 환경 제공
Performance (성능)	가상화된 환경에서 실행되는 프로그램의 성능 저하가 미미해야 함
Safety (안전성)	VMM이 시스템 자원을 완전히 제어해야 함

VMM은 게스트 운영체제를 실행하고, 자원 사용을 관리하며, 각 게스트를 다른 게스트로부터 보호한다.

VMM 모드: 가상화를 지원하는 CPU는 VMM이 시스템을 제어할 때를 위한 별도의 모드를 가진다.

VMM은 각 게스트에 VCPU(Virtual CPU)를 제공합니다. VCPU는 코드를 직접 실행하지 않으며, 게스트의 현재 CPU 상태를 표현하는 데이터 구조이다.

VMM은 OS와 유사한 기능(부팅 시 하드웨어 로드, 스케줄링, 메모리 관리)을 수행하지만, VMM의 “애플리케이션”은 게스트 OS이며 시스템 콜 대신 하드웨어 인터페이스를 제공한다는 점에서 구분된다.

하나의 큰 건물을 여러 개의 독립적인 아파트로 나누는 것과 같다. 각 입주자는 자신의 공간이 독립적이라고 느끼지만, 실제로는 같은 건물의 자원(전기, 수도)을 공유한다.