[논문]그린 운영체제 동향

김재열; 차규일; 김영호; 강동재; 임은지; 정성인

doi:10.22648/etri.2009.j.240409

그린 운영체제 동향
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김재열 (시스템SW연구팀) , 차규일 (시스템SW연구팀) , 김영호 (시스템SW연구팀) , 강동재 (시스템SW연구팀) , 임은지 (시스템SW연구팀) , 정성인 (시스템SW연구팀)

최근의 경제난과 에너지 가격의 급격한 변동은 세계 각국의 에너지 정책이 지속 가능한 미래 에너지의 개발에 관심을 가지게 만들었다. 또한 나날이 심각해지는 지구온난화 현상은 이러한 세계 각국의 위기감을 실제적인 행동으로 이끌어 내고 있다. 이러한 행동의 하나로 태양력과 수력 등의 청청에너지 개발과 에너지 사용량을 줄이기 위한 노력과 기술개발을 들 수 있다 기존의 서버 컴퓨팅 시스템의 화두는 단연 성능과 안정성이었다. 즉 가격대비 성능과 안정성이 높기만 하면 전력사용량은 별 문제가 되지 않았다. 또한 절력절감 기술은 전력을 항상 공급받지 못하는 랩톱과 같은 이동형 컴퓨팅 장치에만 적용되었다. 하지만 최근의 경향은 모바일에만 적용되던 전력절감 기술을 서버 컴퓨팅 분야에도 적용하여 전체 시스템의 전력사용량을 낮추는 것을 목표로 한다. 그린 운영체제란 운영체제 수준에서 시스템의 전력사용량을 낮추는 모든 기술을 포괄한다고 볼 수 있다.

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문제 정의

본 글에서는 그린 IT의 여러 분야 중 IT 서비스를 제공하는 컴퓨팅 분야의 에너지 절감 방안 중 운영체제 수준의 기술만을 다룰 것이다. 여기에는 다수의 서버를 하나의 서버로 통합함으로써 에너지 효율을 높일 수 있는 가상화 기술과 단일 운영체제 내에서의 에너지 효율 향상을 위한 그린 운영체제 기술이 있다.
첫 번째는 물리적으로 나누. 어진 다수의 시스템을 논리적으로 하나의 시스템으로 보이게 하여, 다수개의 저사양의 서버를 이용해 고성능의 시스템을 만드는 것이다. 예를 들면 클러스터 시스템이 이 경우에 해당된다고 할 수 있다.

제안 방법

가상화를 통한 에너지 절감은 가싱화를 통해 서버의 개수를 줄이고 서버 효율성을 높이는 방법을 통해서만 이루어졌다. 하지만 다음 단계로는 가상화 내부의 자원관리 시에도 에너지 절감을 고려한 기술들이 개발되어야 할 것이다.

성능/효과

넷째, 다수의 서버를 하나의 서버로 통합하는 서버통합을 통해 전력 절감 및 서버가 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 우리나라의 경우 많은 IDC 센터가 수도권에 몰려 있으며 이로 인해 IDC 센터 내의 서버 공간이 부족한 현상이 발생하고 있다.
둘째, 가상화의 시스템 마이그레이션 기능을 이용하면 비교적 쉽게 전체 서비스의 가용성을 높일 수 있다. 다시 말하면 서버의 업그레이드와 같은 유지 보수를 하는 경우 마이그레이션을 이용해 시스템다운 시간을 최소로 유지할 수 있다.
셋째, 소프트웨어는 개발과 함께 꾸준한 기능 향상 및 버그 수정이 중요하다. 가상화를 활용하면 소프트웨어 개발 환경에 아주 많은 도움을 받을 수 있다.
이상의 IT가 환경에 미치는 영향을 고려하면, 지금의 IT 산업이 현재와 같은 방식의 방향과 경쟁을 지속하면 환경파괴라는 딱지를 절대로 뗄 수 없을 것임을 알 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 IT에서 친환경이라는 수식어를 더 이상 낯선 단어로 볼 수는 없을 것이다.
첫째, 가상화를 통한 시스템 구축은 물리적인 서버 단위로 나누어진 시스템을 구축하는 것보다 쉽다. 간단한 예로 VMware를 통하여 Windows 시스템에 리눅스를 설치할 경우, 기존에 만들어진 리눅스 이미지를 사용하면 애플리케이션을 설치하는 것만큼이나 간단한 과정을 통해 리눅스 시스템을 설치할 수 있다.

후속연구

가상화를 고려하지 않고 개발된 운영체제 수준의 에너지 절감기술을 가상화에 적용함으로써 보다 효율적인 그린 가상화를 이룰 수 있을 것이다.
수도 있을 것이다. 그리고 그것은 또한 특정 소프트웨어 업체에 종속적이지 않은 공개 소프트웨어를 통해서 도달할 때 더욱더 가치 있는 모습이 될 것이다. 토발즈라는 개인의 관심으로 시작된 작은 운영체제가 IT 업계의 새로운 중심축으로 성장한 놀라운 사실을 보면서, 환경이라는 새로운 패러다임을 반영할 수 있는 참신한 IT 기술이 세계 IT 업계의 판도를 바꿀 수도 있다는 생각을 불가능한 과장이라고 단언할 수는 없을 것이다.
하지만 다음 단계로는 가상화 내부의 자원관리 시에도 에너지 절감을 고려한 기술들이 개발되어야 할 것이다. 다시 말하면 다음 田장에서 기술할 운영체제상에 개발된 전력절감 기술들을 가상화 환경에 맞추어 적용함으로써 더욱 더 효과적인 에너지 절감 컴퓨팅 환경을 구축할 수 있을 것이다.
이와 같은 기능이 최신 CPU[引에서 지원되고 있으며 리눅스를 포함한 운영체제에서는 이를 이용한 새로운 스케줄러의 구현이 요구된다. 이 기술은 가상화에서 각 가상 머신에 CPU 자원을 배분하는 hypervisor의 CPU 스케줄러로 사용될 수도 있을 것이다.
꼽을 수 있을 것이다. 클라우드 컴퓨팅이 활성화 된다면 이제 집과 사무실마다 존재하던 PC들과 서버들이 클라우드 컴퓨팅 환경에 접속할 수 있는단 말 들로 바뀌게 될 것이며, 이는 클라우드 서버들의 효율적인 운용이 바탕이 된다면 전체 시스템 전력을 크게 감소시킬 수 있을 것이다. 이러한 모습은 클라우드 컴퓨팅을 그린 IT의 한 부분으로 해석할 수 있다.

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