Bare-metal vs Hosted 하이퍼바이저

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Bare-metal vs Hosted 하이퍼바이저

heemang_e 2025. 4. 20. 22:17

1. 하이퍼바이저(Hypervisor)란?

하이퍼바이저는 단일 물리 머신의 리소스를 가상화하여 여러 개의 가상 머신(VM)을 생성하고, 이 VM들은 서로 격리된 환경에서 실행되도록 한다. 이 덕분에 하나의 VM에서 장애가 발생해도 다른 VM에는 영향을 미치지 않는다.

하이퍼바이저는 구조에 따라 두 가지 방식으로 나뉜다:

Bare-metal 하이퍼바이저 (Type 1)
Hosted 하이퍼바이저 (Type 2)

두 방식 모두 물리 자원을 VM에게 논리적으로 분할한다. 주의해야 할 점은 VM은 단일 물리 머신에서 생성되므로 하나의 물리 자원을 공유하지만, 가상화 기술을 통해 논리적으로 분리하여 사용된다.

단일 물리 머신에 다수 VM 실행 구조:

graph TD
    A[물리 하드웨어 - CPU, RAM, Disk, NIC] --> B[하이퍼바이저 - Type 1 또는 Type 2]

    B --> C1[가상 머신 VM1 - Guest OS, App]
    B --> C2[가상 머신 VM2 - Guest OS, App]
    B --> C3[가상 머신 VM3 - Guest OS, App]

2. 하이퍼바이저 종류

2-1. Bare-metal 하이퍼바이저 (Type 1)

Bare-metal 하이퍼바이저는 물리 하드웨어 위에 직접 설치되는 하이퍼바이저로, 운영체제가 필요하지 않으며 하드웨어를 직접 제어한다.

Bare-metal 하이퍼바이저는 Host OS가 존재하지 않으므로 하이퍼바이저가 OS의 역할인 하드웨어 자원 초기화,. 장치 드라이버 로딩, VM 관리 등 OS의 일부 기능을 직접 수행한다.

Host OS가 없기 때문에 하이퍼바이저는 물리 자원을 중간 계층 없이 직접 제어하며, 이로 인해 VM에 물리 자원을 할당할 때 latency가 줄어든다.

Bare-metal 하이퍼바이저 예시:

KVM
VMware vSphere

2-2. Hosted 하이퍼바이저 (Type2)

Hosted 하이퍼바이저는 Host OS 위에 소프트웨어 형태로 설치되는 구조이다. Host OS 위에서 하이퍼바이저가 동작하므로 Bare-metal 방식과 달리 VM에게 자원을 할당하는 과정에서 오버헤드가 발생한다. 왜냐하면 하이퍼바이저 -> Host OS -> 하드웨어 경로를 거쳐 VM에게 자원을 할당하고 I/O 처리를 해야 하므로 오버헤드가 발생한다.

Hosted 하이퍼바이저 예시:

VMware Workstation
Oracle VirtualBox

하이퍼바이저 방식 비교:

graph TD
    subgraph Hosted 방식 [Type 2 - Hosted 방식]
        A[물리 하드웨어] --> B[Host OS]
        B --> C[Hosted 하이퍼바이저]
        C --> D1[VM 1]
        C --> D2[VM 2]
    end

    subgraph Bare-metal 방식 [Type 1 - Bare-metal 방식]
        E[물리 하드웨어] --> F[Bare-metal 하이퍼바이저]
        F --> G1[VM 1]
        F --> G2[VM 2]
    end