KR102570033B1 - Virtualization system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가상화 시스템에 관한 것으로, 기존 하드웨어 드라이버에 종속적인 구조인 하이퍼 바이저(Hypervisor) 시스템의 드라이버 지원 제약을 극복한 가상화 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, Hardware Hypervisor 전용, Software Hypervisor 전용, Hardware Hypervisor + Software Hypervisor 시스템 중에서 원하는 구조에 알맞게 제어할 수 있는 가상화 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a virtualization system, and relates to a virtualization system that overcomes driver support limitations of a hypervisor system, which is a structure dependent on existing hardware drivers.
According to an embodiment of the present invention, there is an effect that can provide a virtualization system that can be controlled appropriately for a desired structure among hardware hypervisor-only, software hypervisor-only, and hardware hypervisor + software hypervisor systems.

Description

가상화 시스템{VIRTUALIZATION SYSTEM}Virtualization system {VIRTUALIZATION SYSTEM}

본 발명은 가상화 시스템에 관한 것으로, 기존 하드웨어 드라이버에 종속적인 구조인 하이퍼 바이저(Hypervisor) 시스템의 드라이버 지원 제약을 극복한 가상화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a virtualization system, and relates to a virtualization system that overcomes driver support limitations of a hypervisor system, which is a structure dependent on existing hardware drivers.

기존의 Hypervisor 시스템은 Hardware Driver에 종속적인 구조여서 Computer의 구조에 상관 없이 반드시 수백가지 이상의 Hardware Driver가 지원되는지 여부를 일일이 확인해야만 하는 문제가 있었다.Existing hypervisor systems are structured dependent on hardware drivers, so there was a problem of having to check whether or not hundreds of hardware drivers are supported, regardless of computer structure.

따라서, Hypervisor 시스템 교체나 부품 또는 OS의 변경시 Hardware Driver 지원 여부 확인이 필요하다. 예를 들어, MS Windows & Linux 시스템 등은 지원 가능하나, Mac OSX & Google Chrome OS 시스템 등은 지원 불가능하다.Therefore, it is necessary to check if the hardware driver is supported when replacing the hypervisor system or changing parts or OS. For example, MS Windows & Linux systems can be supported, but Mac OSX & Google Chrome OS systems cannot be supported.

특히, Chrome OS의 경우 SSD가 (Solid State Drive) 아닌 일반 Hard Disk에서 설치 자체가 불가능하게끔 개발되어 있다.In particular, in the case of Chrome OS, it is developed so that installation itself is impossible on a general hard disk rather than SSD (Solid State Drive).

또한, Chrome OS는 Client 기능만 수행 할 수 있도록 만들어져 있어 Chrome OS끼리 연결을 하는데 있어서 Session Time의 제한 및 복잡한 원격 접속 설정 등의 제약사항이 존재한다(원격 접속 설정을 할 경우에는 반드시 일치하는 번호키를 입력해야만 함).In addition, since Chrome OS is designed to perform only client functions, there are restrictions such as session time limitations and complex remote access settings in connecting between Chrome OS (when setting remote access, the number key must match must be entered).

이에 따라, 24시간 365일 안정적인 원격 접속이 가능해야만 하는 Office 등에서는 한계가 존재하는 실정이다.Accordingly, limitations exist in offices where stable remote access must be possible 24 hours a day, 365 days a year.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 특정 Hardware나 Software 플랫폼에 종속적이지 않고, Hardware 사양이 상이한 Device이더라도 구현이 가능한 가상화 시스템을 제공하는 데 과제가 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and the present invention has a task to provide a virtualization system that is not dependent on a specific hardware or software platform and can be implemented even if the device has different hardware specifications.

전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템은, Hardware Driver 종속적인 구조와 더불어 OS 내부에 Hardware에 독립적인 Virtual Hardware Driver를 사용한 SoftwareHypervisor도 함께 장착함으로써, 특정 Hardware나 Software에 종속적이지 않은 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the virtualization system according to the embodiment of the present invention, in addition to the Hardware Driver dependent structure, is equipped with a Software Hypervisor using a Virtual Hardware Driver independent of Hardware inside the OS, so that specific hardware or software dependent provides a system that is not

본 발명의 실시예에 따르면, Hardware Hypervisor 전용, Software Hypervisor 전용, Hardware Hypervisor + Software Hypervisor 시스템 중에서 원하는 구조에 알맞게 제어할 수 있는 가상화 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an effect that can provide a virtualization system that can be controlled appropriately for a desired structure among hardware hypervisor-only, software hypervisor-only, and hardware hypervisor + software hypervisor systems.

도 1a 내지 도 1c는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하이퍼 바이저의 제1 구조적 차이점에 따른 구현 양태를 비교한 도면이다.
도 2a 및 2b는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하이퍼 바이저의 제2 구조적 차이점에 따른 구현 양태를 비교한 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하이퍼 바이저의 제3 구조적 차이점에 따른 구현 양태를 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하드웨어 구조를 예시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 구조를 블록도로 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 구동방법을 순서도로 나타낸 도면이다.1A to 1C are diagrams comparing implementation aspects according to a first structural difference between a hypervisor of a virtualization system according to the prior art and an embodiment of the present invention.
2a and 2b are diagrams comparing implementation aspects according to a second structural difference between a hypervisor of a virtualization system according to an embodiment of the present invention and a conventional one.
3A to 3B are diagrams comparing implementation aspects according to a third structural difference between a hypervisor of a virtualization system according to an embodiment of the present invention and a conventional one.
4 is a diagram illustrating a hardware structure of a virtualization system according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are block diagrams showing the structure of a virtualization system according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are flowcharts illustrating a method of driving a virtualization system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템은 기존의 시스템과는 다르게 Hardware Driver 종속적인 구조와 더불어 OS 내부에 Hardware에 독립적인 Virtual Hardware Driver를 사용한 Software Hypervisor도 함께 장착되어 있는 구조이기에 OS의 Hardware Driver 지원 여부 확인에 따른 시간적, 경제적 비용 낭비를 상당부분 해결할 수 있다(기존 Hypervisor의 경우 OS지원 불가능시 다른 Hypervisor 추가 구매).Unlike existing systems, the virtualization system according to the embodiment of the present invention has a hardware driver dependent structure and a software hypervisor using a virtual hardware driver independent of hardware inside the OS, so whether or not the OS supports the hardware driver. It can significantly solve the waste of time and economic cost due to verification (in the case of existing hypervisors, additional purchases of other hypervisors when OS support is not possible).

따라서, 특정 Hardware나 Software에 종속적이지 않은 시스템 구현으로 인하여 PC나 Laptop을 넘어선 Smart Phone, Tablet, AR, VR 등에서도 자유로운 원격 접속을 통한 이용이 가능하다.Therefore, due to the implementation of a system that is not dependent on specific hardware or software, it is possible to use it through free remote access in smart phones, tablets, AR, VR, etc. beyond PCs and laptops.

즉, Hypervisor 시스템을 사용하게 되면 Hardware Hypervisor 전용, Software Hypervisor 전용, Hardware Hypervisor + Software Hypervisor 시스템 중에서 원하는 구조에 알맞게 Control이 가능하다.In other words, if you use a hypervisor system, you can control according to the structure you want among hardware hypervisor only, software hypervisor only, and hardware hypervisor + software hypervisor system.

Hardware Hypervisor의 경우 (OS 종속없이) 자체 Hypervisor를 사용하기에 프로세스간 간섭이 없으며, Software Hypervisor의 경우 가상 Hardware를 사용하기에 Hardware Driver 종속성에 자유롭다(또한, Hypervisor 내부에 있는 자체 원격 접속 Software를 사용하기에 자유로운 접속이 가능).In the case of Hardware Hypervisor, there is no interference between processes because it uses its own Hypervisor (without OS dependency), and in the case of Software Hypervisor, it is free from hardware driver dependency because it uses virtual hardware (also, it uses its own remote access software inside the Hypervisor). So, free access is possible).

그리고, Hardware Hypervisor + Software Hypervisor의 경우 상황에 알맞게 조절하여 둘 다 사용 가능이다.And, in the case of Hardware Hypervisor + Software Hypervisor, it is possible to use both by adjusting according to the situation.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템을 설명한다. 이하의 설명에서는 도 4 내지 도 8의 구성을 함께 참조하도록 한다.Hereinafter, a virtualization system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the configurations of FIGS. 4 to 8 will be referred to together.

도 1a 내지 도 1c는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하이퍼 바이저의 제1 구조적 차이점에 따른 구현 양태를 비교한 도면으로서, 종래에는 Hypervisor 구조들 중에서 하나만을 선택하여 시스템을 사용할 수 밖에 없는 구조이다.1A to 1C are diagrams comparing implementation aspects according to the first structural difference between the hypervisor of the virtualization system according to the prior art and the embodiment of the present invention. In the prior art, only one of the hypervisor structures can be selected and the system can be used. structure without

이와 대비하여, 본 발명의 가상화 시스템은 Hardware 종속성을 가진 Hardware Hypervisor + Hardware에 독립적인 Software Hypervisor 구조를 통해 Hardware Hypervisor만 사용할 것인지 아니면, Software Hypervisor만 사용할 것인지 아니면, 해당 Hypervisor 둘 다 모두 사용하여 상황에 알맞게 선택할 수 있게끔 개선된 구조이다(Hardware Hypervisor + Software Hypervisor 구조의 경우 Hard Disk에서 동시 Boot가 가능).In contrast, the virtualization system of the present invention, through a hardware hypervisor + hardware independent software hypervisor structure with hardware dependency, whether to use only a hardware hypervisor, only a software hypervisor, or both of the corresponding hypervisors to suit the situation It is an improved structure to allow selection (in the case of Hardware Hypervisor + Software Hypervisor structure, simultaneous booting from Hard Disk is possible).

이러한 구조에 따라, 본 발명의 가상화 시스템은, 모두 VM으로 구현이 가능하다. 특히 이러한 시스템 구조를 응용한다면 PC나 노트북 같은 장치 이외에도 Smart Phone과 Tablet PC, VR, AR, IoT 같은 Device에서도 Cloud Computing 기술을 적용하는 것이 가능하다. 따라서 수 많은 Smart IT 기기들의 소형화와 제작단가 절약 효과를 불러 일으켜 사회경제적인 부문에 있어 더 효율적인 성과를 이끌어 내는 것도 가능하다. 여기에 노후화로 버려지는 IT기기들을 재활용 할 수 있다는 측면에서 친환경적이라는 점도 꼽을 수 있다.According to this structure, the virtualization system of the present invention can all be implemented as a VM. In particular, if this system structure is applied, it is possible to apply cloud computing technology to devices such as smart phones, tablet PCs, VR, AR, and IoT in addition to devices such as PCs and laptops. Therefore, it is possible to bring about more efficient results in the socio-economic sector by miniaturizing numerous Smart IT devices and reducing manufacturing costs. In addition, it can be pointed out that it is eco-friendly in that it can recycle discarded IT devices due to obsolescence.

특히, 본 발명의 가상화 시스템은, 시스템 메모리 관리에 효율적인 특징을 갖고 있어 최적화 시킬 수 있는 Hardware Hypervisor 구조와 Hardware가 다른 시스템에서도 운영가능한 Software Hypervisor 2가지 장점 모두 결합한 구조이다. In particular, the virtualization system of the present invention is a structure that combines both advantages of a hardware hypervisor structure that can be optimized because it has efficient characteristics in system memory management and a software hypervisor that can be operated in a system with different hardware.

또한, 두 구조를 모두 동시에 구축할 수 있어 추가 구축을 위해서 낭비되는 요소들을 줄일 수 있다.In addition, since both structures can be built at the same time, wasted elements for additional construction can be reduced.

가령 특정 Hardware 인식이 반드시 필요한 Mac OS X 또는 반드시 SSD에만 설치되어야 하는 Chrome OS의 경우 꼭 Software Hypervisor 구조를 통해 Virtual Driver를 인식시켜 주어야 한다.For example, in the case of Mac OS X, which must recognize specific hardware, or Chrome OS, which must be installed only on SSD, the Virtual Driver must be recognized through the Software Hypervisor structure.

도 2a 및 2b는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하이퍼 바이저의 제2 구조적 차이점에 따른 구현 양태를 비교한 도면으로서, 종래에는 이론적으로는 Hardware Hypervisor 내부에 Software Hypervisor를 설치하거나 반대로 Software Hypervisor 안에다가 Hardware Hypervisor를 설치할 수 있지만, 실제로는 두 Hypervisor사이의 호환성 문제로 충돌 현상이 발생해서 두 Hypervisor를 동시에 운영하는 것이 불가능한 구조였다.2a and 2b are diagrams comparing implementation aspects according to the second structural difference between the hypervisor of the virtualization system according to the prior art and the embodiment of the present invention. In the prior art, theoretically, a software hypervisor is installed inside a hardware hypervisor or, on the contrary, software Hardware hypervisors can be installed inside hypervisors, but in reality it was impossible to operate both hypervisors at the same time due to conflicts caused by compatibility issues between the two hypervisors.

반면, 본 발명의 가상화 시스템은, Software Hypervisor 내부에 Hardware Hypervisor와 Software Hypervisor 사이의 호환성 문제를 해결 할 수 있는 특수 Module을 설치하여 OS와의 Sync를 맞추어서 효율적으로 운영하는 구조이다(특수 Module을 삽입하여 Software Hypervisor 내부에 Hardware Hypervisor를 운영할 수 있고, 반대로 Software Hypervisor도 Hardware Hypervisor 내부에 운영하는 것이 가능).On the other hand, the virtualization system of the present invention has a structure that efficiently operates by synchronizing with the OS by installing a special module that can solve the compatibility problem between the hardware hypervisor and the software hypervisor inside the software hypervisor (inserting a special module to A hardware hypervisor can be operated inside a hypervisor, and on the contrary, it is possible to operate a software hypervisor inside a hardware hypervisor).

기존의 Hardware Hypervisor는 Hypervisor를 설치한 Server Computer와 별도로 접속용으로 사용하기 위한 추가적인 Server Computer가 필요하다. 이에 비해서 새로 개선한 구조는 특수 Module 사용으로 Server Computer 1대만으로도 Software Hypervisor 내부에 Hardware Hypervisor와 접속용 Server를 모두 설치하여 운영이 가능하다. 따라서, 비싼 IT 환경 구축 비용을 소비하는 수많은 기업들에게 있어 더 저렴한 비용으로 다양한 VM 환경을 실제 구축 또는 시뮬레이션을 해보는 것이 가능하게 된다.Existing hardware hypervisor requires an additional server computer to use for connection separate from the server computer in which the hypervisor is installed. In contrast, the newly improved structure uses a special module, enabling operation by installing both a hardware hypervisor and a server for connection inside the software hypervisor with only one server computer. Therefore, it becomes possible to actually build or simulate various VM environments at a lower cost for many companies that spend expensive IT environment construction costs.

반대로, Hardware Hypervisor 내부에 Software Hypervisor를 설치할 경우에는 MS Windows, Linux와 더불어 Google Chrome OS를 사용하는 VM들도 운영하여 악성 코드나 랜섬웨어 등을 삽입한 메일 공격으로부터 피해를 줄일 수 있는 효과도 가능하여 피해방지 사전 차단의 목적으로도 활용 가능하다. Conversely, if Software Hypervisor is installed inside Hardware Hypervisor, VMs using Google Chrome OS as well as MS Windows and Linux can be operated to reduce damage from mail attacks that insert malicious codes or ransomware. It can also be used for the purpose of preventing damage in advance.

전술한 구조적인 제1 구조적 차이점이 소비자 중심적인 부분에 맞추고 있는데 비해, 제2 구조적 차이점은 기업들의 구축 환경에 초점을 맞추고 있다.While the first structural difference described above focuses on the consumer-oriented part, the second structural difference focuses on the construction environment of enterprises.

도 3a 내지 도 3b는 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 가상화 시스템의 하이퍼 바이저의 제3 구조적 차이점에 따른 구현 양태를 비교한 도면으로서, 종래에는 Hardware Hypervisor 내부에 Software Hypervisor가 있는 구조나 Software Hypervisor 내부에 Hardware Hypervisor가 존재하는 구조로서, 외부 Hypervisor가 내부의 Hypervisor VM에 직접 접속 할 수가 없는 구조였다. (외부 -> 내부 -> VM으로 연결해야만 하는 복잡한 구조).3A to 3B are diagrams comparing implementation aspects according to the third structural difference between the hypervisor of the virtualization system according to the prior art and the embodiment of the present invention. In the prior art, a structure in which a Software Hypervisor is inside a Hardware Hypervisor or a Software Hypervisor inside As a structure in which a Hardware Hypervisor exists, it was a structure in which an external Hypervisor could not directly connect to an internal Hypervisor VM. (External -> internal -> complex structure that must be connected to the VM).

반면, 본 발명의 가상화 시스템은 외부 Hypervisor와 OS, 내부 Hypervisor 모두 동일한 통신 프로토콜로 연결되어 외부 Hypervisor도 내부 Hypervisor VM과 연결되어 보다 보안성이 강화된 효율적인 관리가 가능한 구조이다.On the other hand, in the virtualization system of the present invention, the external hypervisor, the OS, and the internal hypervisor are all connected through the same communication protocol, and the external hypervisor is also connected to the internal hypervisor VM, enabling efficient management with enhanced security.

복잡한 구조로 연결된 다양한 VM들을 접속해서 관리하기 위해 기존에는 최상위 Hypervisor에서 최하위 Hypervisor까지 일일이 연결하여 접속하였던 것에 비해 시간 관리와 보안 관리, 시스템 관리 측면에 있어서 더 탁월한 효과를 발휘하는 것이 가능하다.In order to access and manage various VMs connected in a complex structure, it is possible to exert more excellent effects in terms of time management, security management, and system management compared to previously connecting and connecting one by one from the top hypervisor to the bottom hypervisor.

이런 구조적인 차이점은 구성요소가 명백하고, 단계로 표시될 수 있어야 한다.These structural differences require that the components are unambiguous and can be presented in stages.

Claims (3)

복수의 부팅 파티션이 설정된 하드 디스크가 탑재된 호스트 서버에 설치되는 가상화 시스템으로서,
제1 부팅 파티션에 설치되는 제1 하이퍼 바이저 가상 머신;
제2 부팅 파티션에 설치되는 제2 하이퍼 바이저 가상 머신; 및
상기 제1 부팅 파티션의 부팅에 따라 활성화한 제1 하이퍼 바이저 가상 머신의 운영체제 상에서 상기 제2 하이퍼 바이저 가상 머신을 호출하는 호환 모듈
을 포함하고,
상기 제1 및 제2 하이퍼 바이저 가상 머신은,
어느 하나가 하드웨어 종속성을 갖는 경우, 나머지 하나는 하드웨어 독립성을 갖는 가상화 시스템.As a virtualization system installed on a host server equipped with a hard disk with multiple boot partitions,
a first hypervisor virtual machine installed in the first boot partition;
a second hypervisor virtual machine installed in the second boot partition; and
A compatibility module that calls the second hypervisor virtual machine on the operating system of the first hypervisor virtual machine activated according to booting of the first booting partition.
including,
The first and second hypervisor virtual machines,
If one has hardware dependency, the other virtualization system has hardware independence. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 호스트 서버에 네트워크를 통해 접속하는 하나 이상의 클라이언트 단말을 포함하고,
상기 클라이언트 단말은,
상기 운영체제가 제공하는 데스크탑을 실행하여 결과를 표시하고, 상기 제2 하이퍼 바이저 운영체제가 제공하는 데스크탑에 접속 가능한 가상화 시스템.According to claim 1,
Including one or more client terminals accessing the host server through a network;
The client terminal,
A virtualization system capable of executing a desktop provided by the operating system, displaying a result, and connecting to a desktop provided by the second hypervisor operating system.
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