“모바일 가상화의 발전과 미래”

서장원 레드벤드소프트웨어코리아 지사장 John.Seo@redbend.com

개인 소유의 모바일 기기를 업무에 활용하는 BYOD(Bring Your Own Device)가 일상화되고 있다. 기업 데이터와 개인 프라이버시를 안전하게 보호하기 위해 모바일 가상화, 모바일 기기 하나를 두 개처럼 쓸 수 있도록 해주는 듀얼 페르소나 폰, 보호된 영역 내에서 프로그램을 동작시켜 외부 요인에 의해 기기에 악영향이 미치는 것을 방지해주는 컨테이너 또는 샌드박스와 같은 기술들이 주목을 받고 있다.
특히 ‘모바일 가상화’는 사용자들이 기업의 보안 정책이나 자신의 프라이버시를 침해하지 않고도 개인용 모바일 기기에서 업무를 볼 수 있도록 해준다. 또 개발자에게는 모바일 환경의 보안, 취급 및 제어 능력을 향상시켜줌으로써 기업용 애플리케이션 개발을 촉진해준다. 이런 점이 기업환경에 최적화된 차세대 보안 모바일 기기 시장에 큰 기대를 거는 이유다.

모바일 가상화의 발전사

모바일 가상화는 1980년대 말 프랑스의 국립 컴퓨터 과학 및 제어 연구센터가 다수 네트워크 시스템으로 분산 가능한 실시간 운영체제인 ‘코러스(Chorus)’를 개발하면서 시작됐다. 1987년까지 코러스 OS는 멀티프로세서 지원과무중단(Fault tolerance) 기능, PC(Remote Procedure Call)호환성이 개선되며 3개 버전이 출시됐다. 

코러스 시스템즈(Chorus Systemes)는 코러스 OS를 상용화했고, 디바이스 설계와 인프라 측면에서 여러가지 성과를 올렸다. 우선 마이크로커널 아키텍처 덕분에 코러스의 모듈성이 강화됐다. 또한 장애와 결함을 해결하는 프로세서에 특화된 ‘수퍼바이저’와 가상 메모리 매니저 옵션이 있고, 다른 OS 용으로 개발된 소프트웨어의 포팅을 쉽게 하는 호환성 라이브러리를 지원했다. 그밖에 실시간 런타임 옵션을 갖췄었다. 코러스 시스템즈는 1997년 썬마이크로시스템스가 인수했지만, 이후에 프랑스 신생기업인 자루나(Jaluna)로 다시 분사됐다. 자루나의 첫 번째 제품은 코러스 OS에서 혁신적인 변화를 이룬 것이다. 코러스 엔지니어들은 코러스 마이크로커널 맨 위에 소프트웨어 호환성 라이브러리를 유지하는 방안을 모색했다. 따라서 OS 전체 스택을 보호하지만, 유지보수가 크게 필요 없고 성능 저하 현상이 나타나지 않게 하려고 커널 등 OS 전체 스택을 동일한 하드웨어에서 나란히 구동하는 방법을 연구했다. 이처럼 코러스는 초반 소프트웨어‘컨테이너’나 다른 OS 맨 위에서 구동하는 하이퍼바이저를 개발하려고 했다.
자루나는 썬에서 분사한 지 18개월이 지난 뒤 다양한 리눅스 인스턴스를 지원하는‘자루나-2/VL’를 선보였다.
‘자루나-2/VL’은 인프라 장비와 함께 사용하면 이더넷과 TCP/IP 드라이버를 스택에 올려 동시에 실행 중인 OS 인스턴스 간 가상의 고속 네트워크를 구축할 수 있었다.
이후에 자루나 엔지니어들은 디바이스 부문에 초점을 맞추고 새로운 스택을 도입할 수 있는지에 대해 연구했다.
그 결과 2004년 중반 자루나의 새로운 ‘OS웨어(OSWare)’ 솔루션은 버추얼로직스C5 ‘수퍼바이저’를 ‘하이퍼바이저’나 ‘가상머신 매니저’로 변경할 수 있었다. 

준 가상화와 완전 가상화

초기 ‘OS웨어’버전은 ‘준 가상화’를 제공했다. 하드웨어 리소스를 추상화하거나 동일하게 공유하기보다는 분할하는 방식이었다. 자루나는 이 방식이 실시간 요구조건에 더 부합한다고 생각했다. 단일의 OS/실시간 프로세스가 주변 인터페이스와 같은 리소스를 소유하고 필요한 경우 리소스를 게스트처럼 사용할 수 있기 때문이다.
‘OS웨어’ 초기 버전은 주로 셋톱박스 제조사나 네트워크 고객댁내장치(Customer Premises Equipment) 공급업체가 사용했다. 그러나, ‘OS웨어’ 타깃은 저가의 스마트폰이었다. 자루나는 휴대폰 통합업체는 HLOS(High-Level OS)와 모뎀 RTOS에 모두 동일한 물리 하드웨어 플랫폼을 사용해서 하드웨어 부품비용을 줄일 수 있다고 주장했다.
그러나 이를 위해서 각 OS를 커널 CPU 모드에서 구동해야 했고, 그 결과 일부 보안에 취약한 점을 발견했다. 또 자루나는 여전히 하드웨어 준가상화만을 지원해서 각 게스트 OS를 수정해야만 했는데, 통신업체 인증이 필요해 시장 적기진입을 방해했다. 결국, 자루나는 업데이트가 가능한 소프트웨어를 만들기 위한 모듈화를 위해 2010년 9월 모바일 레드벤드 소프트웨어(Red Bend Software)에 인수됐다.
오늘날 모바일 프로세서는 다양한 컴퓨팅 리소스를 제공한다. 동일한 물리 플랫폼 내 분리된 영역에서 안전하게 구동되는 다수의 HLOS를 지원할 수 있는 충분한 성능과 메모리를 제공한다. 또한 모바일 프로세서는 디바이스 및 인프라 영역에서 하드웨어 완전 가상화를 지원하는 데 필요한 하드웨어를 가지고, 버추얼로직스 기반의 하이퍼바이저가 비수정 HLOS 스택을 지원하게 도와준다.

모바일 가상화의 미래

현재의 모바일 가상화 기술은 모바일 기기 하드웨어와의 통합 여부에 따라 크게 ‘타입 1 모바일 하이퍼바이저’와‘ 타입 2 모바일 하이퍼바이저’로 나뉜다.
우선‘타입 2 모바일 하이퍼바이저’는 기기의 운영체제 위에서 소프트웨어 계층으로 운용되며, 게스트 운영체제를 애플리케이션처럼 쉽게 설치할 수 있게 해준다. 다만 게스트 운영체제는 호스트 운영체제에 종속되어 있기 때문에 호스트가 작동하지 않으면 게스트도 작동하지 않을 수 있다.
반면‘타입 1 모바일 하이퍼바이저’는 모바일 기기의 하드웨어와 통합돼 최적의 운영체제 및 애플리케이션 성능을 제공하며, 가상 분리 기능으로 개인 및 업무 영역을 확실히 구분할 수 있다. 하드웨어 가속의 타입 1 완전 가상화는 동일한 기기 내에서 여러 소프트웨어 스택을 통합할 수 있는 빠르고 간단한 방법으로 제시된다.
앞으로 모바일 가상화는 저비용 고기능 스마트폰에 제공하는 다양한 가치 때문에 기업에서 빠르게 도입될 것으로 보인다. 그에 발맞춰 하나의 스마트폰을 개인용과 업무용으로 동시에 사용할 수 있도록 할 수 있게 기업의 BYOD 요구 역시 확대될 것으로 전망된다.

서장원 서장원 지사장은 2006년부터 모바일 소프트웨어 관리 전문기업인 레드벤드소프트웨어코리아에서 영업 및 운영을 책임지고 있다. 레드벤드에 합류 전에는 모바일 결제 솔루션 회사인 MPIA의 한국 및 중국 지사장을 역임했고, 한국, 중국 및 미국 벤처회사에서 글로벌 영업, 마케팅 및 운영을 담당했다.