컨테이너와 가상 머신의 차이점
컨테이너와 가상 머신은 애플리케이션을 IT 인프라 리소스로부터 독립적으로 만드는 기술입니다.
컨테이너는 애플리케이션의 코드, 라이브러리 및 기타 종속 구성 요소를 포함하는 소프트웨어 코드 패키지로, 컨테이너화를 통해 애플리케이션을 이동 가능하도록 만들어 모든 디바이스에서 동일한 코드를 실행할 수 있습니다.
가상 머신은 물리적 머신의 디지털 사본으로, 동일한 호스트 운영 체제에서 고유한 개별 운영 체제가 실행되는 여러 가상 머신을 보유할 수 있습니다. 또한 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 모든 것이 포함된 가상 머신을 생성할 수 있습니다.
컨테이너와 가상 머신의 사용처
컨테이너와 가상 머신은 모두 배포 기술로, 배포는 소프트웨어 개발 생명 주기에서 서버 또는 디바이스에서 애플리케이션을 효율적으로 실행하는 메커니즘입니다.
애플리케이션은 서버의 기본 운영 체제와 밀접한 관련이 있는 종속 구성 요소라는 추가 소프트웨어 구성 요소가 필요한데, 애플리케이션 코드와 물리적 디바이스 사이의 이러한 모든 소프트웨어 계층을 애플리케이션 환경이라고 합니다.
소프트웨어 배포와 관련한 해결 과제
일반적으로 조직에서 새로운 기능을 릴리스한다면 그전에 먼저, Linux 환경에서 개발하고 Windows에서 테스트하는 등 여러 환경에서 애플리케이션을 구현해야 합니다. 환경 간에 애플리케이션을 이전하면 버그와 결함이 발생하여 종속 구성 요소 누락으로 인해 생산성이 저하될 수 있습니다. 게다가, 한 환경에서만 애플리케이션을 구축하고 테스트하면 애플리케이션의 유용성이 제한됩니다.
위와 같은 문제를 해결하기 위해 가상 머신과 컨테이너가 사용됩니다.
가상 머신의 용도
지금까지 가상 머신 기술은 증가하는 물리적 하드웨어 용량과 처리 성능을 효율적으로 사용하기 위해 개발되었습니다.
- 단일 물리적 서버에서 단일 애플리케이션 환경을 실행하면 하드웨어 리소스의 활용도가 낮아집니다.
- 가상 머신을 사용하면 조직에서 여러 운영 체제를 설치하고 동일한 물리적 시스템에 여러 환경을 구축할 수 있습니다.
컨테이너의 용도
컨테이너는 여러 환경에서 예측 가능하고 반복 가능한 방식으로 애플리케이션을 패키징하고 실행하기 위해 개발되었습니다.
- 환경을 재구축하는 대신 모든 유형의 물리적 또는 가상 환경에서 실행되도록 애플리케이션을 패키징 합니다.
ex. 우주 비행사가 다른 행성 탐사 시 그 행성을 테라포밍 하지 않고 우주복을 입는 것과 유사합니다.
컨테이너와 가상 머신의 유사성
- 컨테이너와 가상 머신을 사용하면 여러 환경에서 실행할 수 있도록 애플리케이션을 완전히 격리할 수 있습니다.
- 컨테이너와 가상 머신은 기본 인프라를 가상화하거나 추상화하므로 사용자가 신경 쓸 필요가 없습니다.
- 소프트웨어 인프라를 이미지 파일이라는 단일 파일로 패키징 할 수 있습니다.
이미지 파일을 통해 어디서나 애플리케이션을 신속하게 설정하고 실행할 수 있습니다.
- 소프트웨어 프로세스를 사용하여 시스템 구성을 관리하거나 수천 개의 애플리케이션을 한 번에 관리하도록 확장할 수 있습니다.
단, 컨테이너 및 가상 머신의 역할과 사용 범위는 애플리케이션이 배포되는 위치와 방법에 따라 달라집니다.
주요 차이점: 컨테이너와 가상 머신
컨테이너는 운영 체제를 가상화하여 애플리케이션이 모든 플랫폼에서 독립적으로 실행될 수 있게 만듭니다.
가상 머신은 그 이상의 기능을 제공하여 물리적 시스템을 가상화할 수 있도록 합니다. 따라서 하드웨어 리소스를 효율적으로 사용할 수 있게 됩니다.
작동 방식
컨테이너는 (실행 중인 시스템에 관계 없이) 일관되게 수행되는 자급자족 소프트웨어 패키지를 빌드하는 작업이 포함됩니다. 소프트웨어 개발자는 컨테이너 이미지, 즉 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 정보가 들어 있는 파일을 만들고 배포합니다. 컨테이너 이미지는 읽기 전용이며 컴퓨터 시스템에서 변경할 수 없습니다.
가상 머신은 물리적 서버 또는 컴퓨터에 가상화 소프트웨어를 설치하는 작업이 포함됩니다. 이 물리적 컴퓨터를 호스트 컴퓨터라고 하며 가상 머신을 게스트라고 합니다. (호스트 운영 체제에 영향을 미치지 않으면서) 필요에 따라 게스트 운영 체제와 그 애플리케이션을 구성하고 업데이트 할 수 있습니다.
핵심 기술
가상 머신은 게스트 운영체제와 호스트 운영 체제 간에 통신하는 하이퍼바이저를 사용합니다. 이 하이퍼바이저가 리소스 공유를 조정하므로 가상 머신은 동일한 하드웨어에서 여러 개의 다른 가상 머신과 함께 독립적으로 실행됩니다.
컨테이너는 컨테이너 엔진 또는 컨테이너 런타임을 사용합니다. 컨테이너 엔진은 컨테이너와 운영 체제 간의 중개 에이전트 역할을 하며 애플리케이션에 필요한 시스템 리소스를 제공하고 관리합니다. 도커는 가장 인기 있는 오픈 소스 컨테이너 엔진입니다.
크기
가상 머신 이미지 파일에는 자체 운영 체제가 포함되어 있어 크기가 더 큽니다(수 GB). 리소스가 증가하면 전체 서버, 데이터베이스, 데스크톱 및 네트워크를 복제, 분할, 추상화, 에뮬레이트(모방) 할 수 있습니다.
컨테이너 파일은 더 가볍고 MB 단위입니다. 단일 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 리소스만 패키징합니다.
컨테이너 또는 가상 머신의 적합한 사용 사례
애플리케이션 배포를 위해 가상 머신과 컨테이너 중 하나를 선택할 때 고려해야 할 요소입니다.
환경 구성
가상 머신은 개발자에게 애플리케이션 환경에 대한 제어 권한을 더 많이 부여합니다. 즉, 개발자가 수동으로 시스템 소프트웨어를 설치하고, 구성 상태에 대한 스냅샷을 생성하고, 필요한 경우 이전 상태로 복원할 수 있습니다. 애플리케이션의 성능을 개선하기 위해 아이디어, 실험 또는 다른 환경을 테스트하는 데 유용합니다.
컨테이너는 최상의 구성이 선택된 후에 구성에 대한 정적 정의를 제공합니다.
소프트웨어 개발 속도
가상 머신은 풀 스택 시스템으로, 구축하고 재생성하는 데 많은 시간이 소요됩니다. 환경을 재생성해야 하기 때문에 수정 내용을 검증하는 데 시간이 많이 걸립니다.
컨테이너는 새 기능을 자주 빌드, 테스트 및 릴리스할 때 사용하는 것이 좋은데 고급 소프트웨어만 포함되어 있기 때문에 수정 / 반복 속도가 매우 빠릅니다.
확장성
가상 머신은 스토리지 공간을 더 많이 차지하므로 온프레미스 데이터 센터에 더 많은 하드웨어를 프로비저닝해야 합니다. 클라우드 인스턴스로 전환하면 비용이 절감되지만 전체 환경을 마이그레이션하는 데 있어서 해결해야 할 고유한 문제가 존재합니다.
컨테이너는 더 적은 공간을 차지하고 확장하기 더 쉽습니다. 가장 중요한 것은 컨테이너가 마이크로서비스를 사용할 수 있게 함으로써 사용자에게 애플리케이션 확장성에 대한 세부적인 제어 권한을 부여한다는 것입니다.
(※ 마이크로서비스는 잘 정의된 API를 통해 통신하는 소규모 독립 서비스로 구성된 소프트웨어 개발을 위한 아키텍처 및 조직적 접근 방식입니다. 컨테이너를 사용하면 필요에 따라 개별 마이크로서비스를 확장할 수 있습니다.)
차이점 요약: 컨테이너와 가상 머신
| 특징 | 컨테이너 | 가상 머신 |
| 정의 | 애플리케이션의 코드, 라이브러리 및 애플리케이션 실행 환경을 구성하는 기타 종속 구성 요소가 포함된 소프트웨어 코드 패키지 | 물리적 시스템의 디지털 복제본으로, 물리적 하드웨어를 여러 환경으로 분할 |
| 가상화 | 운영체제 가상화 | 기반 물리적 인프라 가상화 |
| 캡슐화 | 애플리케이션 또는 애플리케이션 구성 요소를 실행하는 데 필요하며 운영 체제보다 상위에 있는 소프트웨어 계층 | 운영 체제, 그 위의 모든 소프트웨어 계층, 그리고 여러 애플리케이션을 포함 |
| 기술 | 컨테이너 엔진은 기반 운영 체제와 리소스를 조율 | 하이퍼바이저는 기반 운영 체제 또는 하드웨어와 조율됨 |
| 크기 | MB 단위 | GB 단위 |
| 제어 | 컨테이너 외부 환경에 대한 제어 권한이 적음 | 전체 환경을 보다 효과적으로 제어 |
| 유연성 | 보다 유연함. 온프레미스 환경과 클라우드 중심 환경 간에 신속하게 마이그레이션 가능 | 유연성 떨어짐. 마이그레이션에 어려움이 있음 |
| 확장성 | 확장성이 뛰어남. 마이크로서비스를 통해 세분화된 확장이 가능함 | 확장하는 데 비용이 많이 듦. 비용 효율적인 확장을 위해선 온프레미스에서 클라우드 인스턴스로 전환해야 함 |
Q1. 컨테이너와 가상 머신의 주요 차이점은 뭔가요?
컨테이너는 호스트 운영 체제의 커널을 공유하며, VM은 완전한 게스트 운영 체제를 갖습니다.
컨테이너는 경량이고 빠르게 시작되며, VM은 일반적으로 더 무겁고 느립니다.
Q2. 가상 머신과 컨테이너 보안의 차이는 뭔가요?
가상 머신은 완전한 게스트 운영 체제를 실행하므로 물리적으로 분리되어 있어 높은 격리성을 제공하는 반면, 컨테이너는 호스트 운영 체제의 커널을 공유하므로 격리가 상대적으로 낮을 수 있어 추가적인 보안 조치가 필요합니다.
Q3. 컨테이너 이미지와 컨테이너는 무슨 차이가 있나요?
컨테이너 이미지는 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 종속성 및 환경을 패키징한 정적 파일입니다.
컨테이너는 실행 가능한 인스턴스로, 이미지를 기반으로 생성됩니다.
Q4. 컨테이너의 주요 사용 사례는 무엇인가요?
주요 컨테이너 사용 사례로는 마이크로서비스 아키텍처, CI/CD 파이프라인, 확장성 있는 애플리케이션 배포, 애플리케이션 가상화 및 로컬 개발 환경 일치화 등이 있습니다.
Q5. 컨테이너화된 애플리케이션의 이점은 어떤 것이 있나요?
컨테이너화는 환경 일치성, 빠른 배포, 확장성, 가상화, 개발자 생산성 향상, CI/CD 통합 등을 통해 애플리케이션 개발과 관리를 간소화하고 향상시킵니다.
Q6. 컨테이너 오케스트레이션 툴 중 어떤 것들을 알고 있나요?
Kubernetes 밖에.. 대표적인 오케스트레이션 툴로는 Kubernetes, Docker Swarm 등이 있습니다.
Q7. Docker와 Kubernetes의 관계에 대해 설명해주세요.
Docker는 컨테이너 기술을 관리하는 데 사용되는 플랫폼이며, Kubernetes는 컨테이너 오케스트레이션을 담당하는 플랫폼입니다. Kubernetes는 Docker 컨테이너를 배포하고 관리하는 데 사용됩니다.
참고 출처: https://aws.amazon.com/ko/compare/the-difference-between-containers-and-virtual-machines/
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