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클라우드 서비스 구축의 최고 난이도! 가상화 기술을 이해한다.
 

가상화 기술은 서버에 있는 유휴 상태의 하드웨어 자원을 사용해 물리적인 PC 없이도 PC 환경을 사용할 수 있게 하는 기술이다. 10년 전부터 개발되어왔으나 잠시 잊혀졌던 가상화 기술은 클라우드 서비스가 보편화하면서 다시 주목할 필요가 생겼다. 이 책에서는 가상화 기술 중 가장 널리 쓰이는 Xen 하이퍼바이저를 통해 가상화 기술의 세 가지 핵심 부분의 하나인 CPU 가상화의 원리를 자세히 소개한다. 또한 가상화 기술을 구현하는 리눅스 커널 소스 코드와 Xen 소스 코드를 자세히 분석해 실제 가상 머신의 동작을 이해하는 데 도움을 준다.

대상 독자

• 가상 시스템 구현에 관심 있는 서버 관리자
• Xen 하이퍼바이저 구현 방법을 자세히 알려는 리눅스 관리자

반가상화와 전가상화 기술을 다루는 x86 아키텍처 기반의 CPU 가상화!

현재 전 세계에서 다양한 아키텍처 기반의 CPU를 발표하는데, 이 책에서는 가장 많이 쓰이는 범용 CPU 아키텍처인 x86 아키텍처 기반의 가상화 기술을 설명한다. 먼저 가상화 기술이 무엇인지 살펴보고 CPU 가상화의 특징인 특권 모드와 비특권 모드, 바이너리 변환과 하이퍼 콜 등을 알아본다. 다음에는 Xen에서 전통적으로 사용하는 반가상화 기법과 하드웨어 지원 가상화 기술을 활용하는 전가상화 기법을 다룬다. 마지막에는 가상 머신 스케줄링에서 가상 CPU가 실제 CPU를 어떻게 나눠서 사용하는지를 살펴본다.

『Xen으로 배우는 가상화 기술의 이해』 시리즈 1탄!
Xen 하이퍼바이저는 크게 CPU, 메모리, I/O(입출력) 가상화 환경을 지원한다. 이 책은 시리즈 1탄으로 CPU 가상화에 관한 부분을 중점적으로 다룬다. Xen 하이퍼바이저를 통한 가상화 기술의 모든 것을 파악하려면 3월에 출간 예정인 메모리 가상화, I/O 가상화를 함께 살펴보면 좋을 것이다

한양대학교를 휴학하고 사이냅소프트에서 문서 처리 관련 프로그램을 개발 중이다. 시스템 소프트웨어를 포함해 컴퓨터 공학과 연관이 있다. 우연히 본 스터디 모집공고를 계기로 뛰어난 개발자들과 함께 Xen을 분석하는 기회를 가지게 되었다.

하드웨어 개발부터 시작해 시스템 소프트웨어 개발로 차츰 업무를 변경해왔다. 주로 임베디드 시스템 프로그램과 디바이스 드라이버를 개발했으며, 리눅스 커널 관련 업무 또한 담당했다. 현재는 알티캐스트에서 보안 관련 모듈을 개발 중이다.

임베디드, 커널, 가상화, 네트워크, 디바이스 드라이버를 주로 다루는 시스템 프로그래머이다. (주)WIZnet 재직 시절에 개발한 W5300 네트워크 드라이버가 리눅스 커널에 포함되었다. 오픈 소스와 해커 문화를 동경하며, 특히 리누스 토발즈가 우상이다. 현재는 DINOS라는 고성능 ARM 아키텍처를 타깃으로 하는 운영체제를 개발 중이다.

서울대학교에서 석사 학위를 받았으며, 현재 University of Toronto에서 컴퓨터 공학 박사 과정을 공부하고 있다. 석사 과정을 공부하면서 Xen을 이용해 가상화 관련 연구를 진행했다. 시스템 소프트웨어 전반에 관심이 있으며, 현재 기계학습 관련 응용 분야에 흥미를 느껴 공부 중이다.

1장. 가상 머신 모니터는 무엇인가?
  1.1 왜 가상화인가?
  1.2 하이퍼바이저 종류

2장. CPU 가상화
  2.1 에뮬레이션과 직접 실행
  2.2 특권 모드와 비특권 모드
  2.3 특권 명령 및 트랩
  2.4 전통적인 하이퍼바이저 구현 방법
  2.5 바이너리 변환과 하이퍼 콜
  2.6 하드웨어 지원

3장. Paravirt Operation과 하이퍼 콜
  3.1 반가상화
  3.2 Paravirt Operation
  3.3 하이퍼 콜

4장. 하드웨어 지원
  4.1 인텔 VT-x 개요
  4.2 VMX 오퍼레이션 라이프 사이클
  4.3 VMCS
  4.4 VMX 오퍼레이션 활성화
  4.5 VT-x 활성화
  4.6 VM Entry
  4.7 VM Exit
  4.8 요약

5장. 가상 머신 스케줄링
  5.1 Xen 스케줄러
  5.2 Xen 스케줄러 프레임워크
  5.3 credit 스케줄러
  5.4 기본 알고리즘
    5.4.1 자료구조
    5.4.2 csched_schedule( ) 함수
    5.4.3 credit 소모와 credit 재분배
    5.4.4 csched_acct( ) 함수
    5.4.5 멀티코어 로드 밸런싱
    5.4.6 credit 스케줄러의 문제점
  5.5 credit2 스케줄러
  5.6 cpupool