論理的 分割 技術을 改善한 Virtual I/O Server의 假想化 具現 = Virtuality implementation of virtual I/O server with improved logical partitioning technology

국문 초록 (Abstract)

복잡한 멀티벤더 IT환경에서는 논리적 분할(Logical Partitioning)을 이용하여 물리적인 여러 서버들을 하나의 서버로 통합하고 있다. 논리적 분할은 서버 가상화 기술을 접목한 형태로서 서버 내 자원을 분할하여 필요한 만큼 사용할 수 있도록 해 준다.
논리적 분할은 운영체제 없이 하이퍼바이저(Hypervisor)라는 펌웨어 수준에서 하나 또는 그 이상의 운영체제 이미지들이 하나의 물리적 서버 위에서 동작할 수 있도록 해주며, 고정 또는 가변적으로 프로세서 개수 및 메모리의 양을 조절할 수 있다.
그러나 이 기술은 많은 서버들을 한꺼번에 통합하여 IT환경을 단순화 시킬 경우, 공유가 가능한 프로세서 및 메모리는 확장이 가능하지만 물리적 디스크와 이더넷 어댑터 부분은 공유할 수 없어 확장성이 문제되고 있다.
따라서 논리적 분할 기술의 단점인 확장성 부분을 보완하기 위해 I/O자원의 가상화 기술이 필요하게 되었다.
본 논문은 논리적 분할 기술(LPAR)의 I/O 공유기능을 개선한 VIOS(Virtual I/O Server)의 가상화 기술의 기본 개념을 제시하였고, 이를 통해 그 문제를 해결할 수 있도록 하였다. 그리고 VIOS의 논리적 분할 기술을 통해 가상 디스크(vSCSI)와 가상 이더넷 어댑터(vEthernet), 공유 이더넷 어댑터(SEA)의 기능을 구현하여, 각 파티션마다 별도의 이더넷 어댑터, 디스크 어댑터 ,디스크 드라이브를 가져야 하는 요구사항을 제거하여 전체적으로 비용절감의 방법을 제시했다. 또한 I/O 자원의 가상화를 활성화함으로써 확장성 문제를 해결하였다. 그리고 단순 논리적 분할 기술(LPAR)과 비교, 분석하여 VIOS를 이용한 논리적 분할 기술의 우수성을 나타냈다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Several physical severs are united to single sever by using the Logical Partitioning(LPAR) in IT environment of the complex multibender. Logical Partitioning is to make one or more operating systems operate on Hypervisor which is Firmware level without operating system, and variably or regularly to control the number of a processor and quantity of a memory.
However in case that many servers are united to simply by this technology at a time, it is possible to extend a process and a memory which is able to share. On the other hands, scalability is a problem in part of the Ethernet and the physical Disk.
So we need to make I/O's resource virtual-conversion technology.
This thesis presented basic concepts of VIOS's (Virtual I/O Sever) virtual technology which is improved with I/O joint-ownership of Logical Partitioning(LPAR)'s. So through this, we help the problems solve.
And through the Logical Partitioning's (LPAR) technology of VIOS, we embodied functions of Virtual SCSI (vSCSI) ,Virtual Ethernet (vEthernet) and Shared Ethernet Adapter(SEA). And then, we can present the way of general cost's reduction, removing a required subject that is supposed to have Ethernet adapter, disk adapter and disk drive each of a partition. Also, we solve the problem of extension by activating the virtual conversion of I/O. Through comparing with simple logical partitioning and analyzing it, we show the superiority of Logical Partitioning (LPAR) technology with VIOS.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 = 1
• 1.1. 연구의 배경과 목적 = 1
• 1.2. 연구의 범위와 방법 = 2
• 제2장 관련연구 = 3
• 2.1. IT 환경 단순화의 단계 = 3
• 2.1.1. 하드웨어 통합 = 3
• 2.1.2. 운영체제 통합 = 5
• 2.1.3. 미들웨어 통합 = 6
• 2.1.4. 애플리케이션 통합 = 7
• 2.1.5. 데이터의 통합 = 7
• 2.2. 통합의 한계점 = 8
• 2.3. 서버 가상화 기술 = 9
• 2.3.1. 하드웨어 분할 = 10
• 2.3.2. 논리적 분할 = 11
• 2.3.3. 소프트웨어 분할 = 11
• 2.4. 공개 소스 기반 서버 가상화 기술 = 12
• 2.5. 상업용 서버 가상화 기술 = 15
• 제3장 논리적 분할을 통한 서버 가상화 = 19
• 3.1. 가상화 구현을 통한 IT 단순화의 패턴 = 19
• 3.1.1. 싱글 리소스에 대한 다중 논리적 구현 = 20
• 3.1.2. 다중 리소스에 대한 하나의 논리적 구현 = 21
• 3.1.3. 멀티 리소스들 간 하나의 논리적 구현 = 22
• 3.1.4. 싱글 리소스의 싱글 논리적 구현 = 23
• 3.1.5. 레이어드(합성) 가상화 = 24
• 3.2. 논리적 분할을 통한 서버 가상화 = 25
• 3.3. 논리적 분할을 이용한 서버 가상화의 장점 = 26
• 3.4. 논리적 분할을 이용한 서버 가상화의 단점 = 27
• 3.4.1. 확장성의 제약 = 27
• 3.4.2. 하드웨어 비용 제약 = 27
• 제4장 논리적 분할 기술을 개선한 Virtual I/O Server의 가상화 구현 = 28
• 4.1. 확장성을 보완한 서버 가상화 = 28
• 4.1.1. VIOS를 통한 가상 이더넷 설계 = 28
• 4.1.2. VIOS를 통한 가상 디스크 설계 = 35
• 4.2. VIOS를 통한 서버 가상화의 장점 = 37
• 4.3. 비교 분석 = 38
• 4.3.1. 논리적 분할을 이용한 서버 가상화 구현 = 39
• 4.3.2. VIOS를 이용한 서버 가상화 구현 = 40
• 4.3.3. 비교 테스트 결과 = 43
• 제5장 결론 = 46
• 참고문헌 = 48
• ABSTRACT = 49