가상 머신 모니터 (r1)

하이퍼바이저는 설치 위치와 호스트 시스템과의 관계에 따라 주로 두 가지 유형, 즉 타입 1 하이퍼바이저와 타입 2 하이퍼바이저로 분류된다. 이 분류는 1974년 제럴드 J. 포프크와 로버트 P. 골드버그의 논문에서 처음 제시된 개념에 기반한다.

타입 1 하이퍼바이저 (네이티브 또는 베어메탈 하이퍼바이저) 는 호스트 컴퓨터의 하드웨어 위에 직접 설치되어 실행된다. 따라서 별도의 호스트 운영 체제가 필요하지 않다. 이 아키텍처는 높은 성능과 효율적인 자원 관리, 강력한 보안 격리를 제공하는 것이 특징이다. 주로 데이터센터와 엔터프라이즈 환경의 서버 가상화에 사용된다. 대표적인 구현체로는 VMware ESXi, Microsoft Hyper-V, Xen, KVM (커널 모듈 형태) 등이 있다.

타입 2 하이퍼바이저 (호스트형 하이퍼바이저) 는 호스트 운영 체제 위에 일반 응용 프로그램처럼 설치되어 실행된다. 가상 머신의 요청은 하이퍼바이저를 거쳐 호스트 OS의 커널을 통해 하드웨어로 전달된다. 이로 인해 타입 1에 비해 오버헤드가 크고 성능이 낮은 편이지만, 설치와 사용이 간편하다는 장점이 있다. 주로 데스크톱 환경에서의 소프트웨어 개발, 테스트, 호환성 유지 등에 활용된다. 대표적인 제품으로는 VMware Workstation, Oracle VirtualBox, Parallels Desktop 등이 있다.

이외에도 특정 하드웨어에 내장된 펌웨어 형태의 하이퍼바이저나, 컨테이너 기반의 경량 가상화를 위한 하이퍼바이저 등 다양한 변형과 하이브리드 형태가 존재한다.

가상화 기술의 발전 과정은 1960년대 메인프레임 컴퓨터에서 시작되었다. IBM은 1960년대 후반 CP-40 및 이후 CP-67 시스템을 통해 하드웨어를 가상화하는 최초의 하이퍼바이저 개념을 도입했다. 이 기술은 IBM System/360 Model 67 메인프레임에서 여러 사용자 환경을 제공하는 데 사용되었으며, 이는 현대 가상 머신 개념의 초기 형태였다. 당시 가상화의 주요 목적은 고가의 하드웨어 자원을 여러 사용자나 작업이 효율적으로 공유할 수 있도록 하는 것이었다.

1990년대에 이르러 x86 아키텍처가 데스크톱과 서버 시장을 주도하게 되면서, 이 플랫폼에서의 가상화 필요성이 대두되었다. 그러나 x86 아키텍처는 원래 가상화를 고려하여 설계되지 않았기 때문에 기술적 장벽이 존재했다. 이를 극복하기 위해 VMware는 1999년 바이너리 변환 기술을 기반으로 한 첫 번째 x86 가상화 제품을 출시했다. 이 소프트웨어 기반의 접근 방식은 호스트 운영체제 위에서 동작하는 호스트형 하이퍼바이저 모델을 통해 가상화를 가능하게 했다.

2000년대 중반에는 주요 CPU 제조사인 인텔과 AMD가 하드웨어 수준에서 가상화를 지원하기 시작했다. 인텔의 VT-x와 AMD의 AMD-V 기술이 도입되면서, 하이퍼바이저가 게스트 운영체제의 명령어를 직접 실행하고 더 효율적으로 자원을 관리할 수 있는 기반이 마련되었다. 이 하드웨어 지원 가상화는 성능 오버헤드를 크게 줄였고, 마이크로소프트의 Hyper-V 및 리눅스 커널에 통합된 KVM과 같은 네이티브 하이퍼바이저의 등장을 촉진했다.

최근 발전은 컨테이너화와 경량 가상화로 이어지고 있다. 도커와 같은 컨테이너 기술은 운영체제 수준의 가상화를 제공하여 빠른 시작과 높은 효율성을 강조한다. 또한, 마이크로소프트의 프로젝트 Acropolis나 AWS의 Firecracker와 같은 특화된 경량 VMM은 보안 격리와 빠른 실행을 동시에 만족시키기 위해 발전하고 있다. 이 진화는 전통적인 가상 머신 모니터가 클라우드 네이티브 환경과 서버리스 컴퓨팅의 요구에 적응하고 있음을 보여준다.

가상 머신 모니터의 핵심 기능 중 하나는 물리적 하드웨어 자원을 여러 가상 머신에 효율적으로 할당하고 관리하는 리소스 관리와 스케줄링이다. 이 과정은 각 가상 머신이 독립된 시스템처럼 동작하면서도 전체 물리 서버의 성능과 안정성을 유지하도록 보장한다.

주요 관리 대상 자원은 CPU, 메모리, 디스크 I/O, 네트워크 대역폭이다. CPU 스케줄링은 각 가상 머신의 가상 CPU에 물리적 CPU 시간을 공정하게 분배하는 알고리즘을 사용한다. 일반적으로 공정 공유 스케줄링이나 비례 공유 스케줄링 방식을 적용하여, 설정된 우선순위나 자원 한도에 따라 CPU 시간을 할당한다. 메모리 관리에서는 메모리 오버커밋 기술을 통해 할당된 총 가상 메모리가 실제 물리 메모리보다 많아도 동작할 수 있도록 한다. 이를 위해 메모리 공유, 메모리 풀링, 메모리 압축, 가상 메모리 스왑 아웃 등의 기법이 활용된다.

I/O 자원의 스케줄링은 특히 중요하다. 여러 가상 머신이 동일한 물리적 디스크나 네트워크 어댑터를 공유할 때, 한 가상 머신의 과도한 I/O 작업이 다른 가상 머신의 성능에 영향을 미치는 노이지 네이버 문제를 방지해야 한다. 따라서 가상 머신 모니터는 I/O 스케줄러를 통해 디스크 및 네트워크 대역폭에 대한 품질 보장 및 대역폭 제한을 제공한다.

이러한 리소스 관리 정책은 관리자가 각 가상 머신에 대해 자원 예약, 제한, 공유 값을 설정하여 유연하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 중요한 업무를 처리하는 가상 머신에는 최소 성능을 보장하는 예약 값을, 개발 환경 가상 머신에는 상대적으로 낮은 제한 값을 설정할 수 있다.

가상 머신 모니터는 게스트 운영 체제에 완전한 가상 머신 환경을 제공하기 위해 가상 하드웨어를 에뮬레이션하는 역할을 수행한다. 이는 CPU, 메모리, 저장장치, 네트워크 인터페이스 카드 등 물리적 시스템의 핵심 하드웨어 구성 요소를 소프트웨어로 구현하는 것을 의미한다. 게스트 운영 체제는 자신이 실제 하드웨어에서 실행된다고 믿으며, 모든 하드웨어 명령과 인터럽트를 가상 하드웨어 레이어로 전송한다. 하이퍼바이저는 이러한 요청을 가로채어 적절히 처리한 후, 결과를 게스트에게 반환한다.

가상 하드웨어 에뮬레이션의 주요 목표는 호환성과 격리성이다. 예를 들어, 다양한 종류의 물리적 네트워크 카드가 존재하더라도, 하이퍼바이저는 게스트에게 표준화된 가상 네트워크 어댑터(예: Intel E1000 또는 VMXNET3)를 제공한다. 이를 통해 게스트 운영 체제는 특정 물리적 드라이버가 아닌, 이 가상 장치용 드라이버만 설치하면 되므로 호환성이 크게 향상된다. 저장장치의 경우, 가상 디스크 이미지 파일(예: .vmdk, .qcow2)을 실제 하드 디스크 드라이브나 솔리드 스테이트 드라이브처럼 동작하도록 에뮬레이션한다.

에뮬레이션 방식은 성능에 직접적인 영향을 미친다. 순수 소프트웨어 기반의 완전 에뮬레이션은 유연성이 높지만 모든 명령을 변환해야 하므로 오버헤드가 크다. 성능을 개선하기 위해 반가상화 기법이 도입되었는데, 이는 게스트 운영 체제가 자신이 가상 환경에서 실행되고 있음을 인지하고, 특수한 드라이버(패러비르추얼 드라이버)를 통해 하이퍼바이저와 직접 협력하여 효율적으로 자원에 접근하는 방식이다. 최근에는 하드웨어 지원 가상화 기술(Intel VT-x, AMD-V)이 보편화되어, CPU와 메모리 접근에 대한 에뮬레이션 오버헤드가 현저히 줄어들었다.

다음은 주요 가상 하드웨어 구성 요소와 그 에뮬레이션 특성을 보여주는 표이다.

가상 머신 모니터의 시스템 아키텍처는 크게 모놀리식 커널 방식과 마이크로커널 방식으로 구분된다. 이 두 방식은 하이퍼바이저가 물리적 하드웨어를 관리하고 가상 머신에 서비스를 제공하는 접근법에서 근본적인 차이를 보인다.

모놀리식 아키텍처를 채택한 하이퍼바이저는 자체적으로 모든 장치 드라이버와 관리 스택을 포함하는 단일 소프트웨어 계층이다. 이는 VMware ESXi와 같은 제품이 대표적이다. 이 방식은 하이퍼바이저가 직접 하드웨어를 제어하므로 성능이 우수하고, I/O 처리와 같은 작업에 효율적이다. 그러나 지원하는 하드웨어 장치가 하이퍼바이저에 내장된 드라이버에 의존하기 때문에, 새로운 하드웨어를 추가하려면 하이퍼바이저 자체를 업데이트해야 하는 경우가 많다.

반면, 마이크로커널 아키텍처는 최소한의 핵심 기능(예: CPU와 메모리 가상화)만 하이퍼바이저에 두고, 장치 드라이버 및 기타 관리 서비스는 별도의 특권 가상 머신(예: 도메인0 또는 루트 파티션)에서 실행한다. Xen이 초기 버전에서 이 방식을 채택한 대표적인 예이다. 이 설계는 하이퍼바이저의 코드베이스를 작고 안전하게 유지할 수 있으며, 장치 지원은 호스트 운영 체제의 드라이버를 활용할 수 있어 유연성이 높다. 그러나 I/O 요청이 사용자 가상 머신에서 관리 가상 머신을 거쳐야 하므로, 컨텍스트 스위칭 오버헤드가 발생하여 성능에 영향을 줄 수 있다.

현대의 하이퍼바이저는 이러한 구분이 모호해지는 경향이 있다. 예를 들어, KVM은 리눅스 커널 자체를 하이퍼바이저 기능을 가진 모놀리식 커널로 활용하는 하이브리드 모델에 가깝다. 또한 하드웨어 보조 가상화 기술의 발전과 SR-IOV 같은 직접 I/O 기술은 마이크로커널 방식의 성능 한계를 상당 부분 해소했다.

가상 머신 모니터의 핵심 임무는 여러 가상 머신이 단일 물리적 호스트에서 안전하고 독립적으로 실행되도록 보장하는 것이다. 이를 위해 다양한 보안 및 격리 메커니즘을 구현한다. 가장 기본적인 격리는 메모리 격리로, 각 가상 머신에 할당된 물리 메모리 영역이 다른 가상 머신이나 하이퍼바이저 자체의 메모리 영역과 완전히 분리되도록 관리한다. 하드웨어 지원 가상화 기술인 Intel VT-x와 AMD-V는 이러한 메모리 격리를 효율적으로 구현하는 데 기여한다.

CPU 수준에서의 격리는 링 수준 권한을 재배치하는 방식으로 이루어진다. 일반적으로 하이퍼바이저는 가장 높은 권한 수준(링 0)에서 실행되어 시스템 전체를 제어하며, 게스트 운영 체제는 그보다 낮은 권한 수준에서 실행되도록 한다. 이로 인해 게스트 운영 체제가 직접 하드웨어에 접근하려는 시도는 하이퍼바이저에 의해 가로채어지고 적절히 에뮬레이션되며, 이 과정에서 다른 가상 머신에 영향을 미치지 않도록 차단된다.

네트워크와 스토리지 같은 I/O 가상화 영역에서도 격리는 필수적이다. 가상 NIC나 가상 디스크를 통해 각 가상 머신의 I/O 트래픽은 논리적으로 분리된다. SR-IOV와 같은 고급 기술은 물리적 장치를 여러 가상 기능으로 분할하여 직접 할당함으로써 성능을 높이면서도, 하이퍼바이저 수준의 정책 제어를 통해 격리성을 유지한다.

보안 강화를 위한 추가 메커니즘으로는 다음과 같은 것들이 있다.

* 보안 부팅 체인: 하이퍼바이저의 무결성을 검증하기 위해 UEFI와 TPM을 활용한 측정 기반 부팅을 지원한다.

* 암호화 기술: 휴지 상태 데이터 암호화와 가상 머신 간 네트워크 트래픽 암호화를 제공한다.

* 마이크로 세분화: 가상 머신 내부의 워크로드 간 통신까지 제어할 수 있는 세밀한 네트워크 보안 정책을 적용한다.

이러한 격리 메커니즘은 완벽하지 않으며, Spectre와 Meltdown과 같은 CPU 설계 결함에서 비롯된 사이드 채널 공격은 하드웨어 수준의 격리를 우회할 수 있다. 이에 대응하여 하이퍼바이저 벤더들은 소프트웨어 패치와 새로운 스케줄링 알고리즘을 도입하는 등 지속적으로 메커니즘을 강화하고 있다.

VMware vSphere는 VMware사의 가상화 플랫폼 제품군이며, 그 핵심 하이퍼바이저 구성 요소가 ESXi이다. vSphere는 데이터 센터 수준의 인프라스트럭처를 가상화하여 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 리소스를 통합된 풀로 관리할 수 있게 한다. ESXi는 베어메탈(Type 1 하이퍼바이저) 아키텍처를 채택한 경량 하이퍼바이저로, 호스트 서버에 직접 설치되어 여러 가상 머신을 실행하는 기반을 제공한다.

vSphere 제품군은 ESXi 외에도 중앙 관리 도구인 vCenter Server를 포함한다. vCenter Server는 여러 ESXi 호스트를 클러스터로 묶고, 고가용성(HA), 부하 분산(DRS), 자동화된 프로비저닝과 같은 고급 기능을 제공한다. 이를 통해 관리자는 물리적 서버 풀을 단일 컴퓨팅 리소스로 관리하고 운영 효율성을 높일 수 있다.

ESXi의 주요 특징은 다음과 같다.

이 플랫폼은 윈도우 서버, 리눅스, 유닉스 등 다양한 게스트 운영체제를 지원하며, vMotion을 통한 라이브 마이그레이션, 스냅샷, 템플릿 기반 배포 등 엔터프라이즈 환경에 필요한 기능을 포괄한다. ESXi는 독립 실행형으로도 사용 가능하지만, vCenter Server와 통합될 때 데이터 센터 가상화의 전체적인 이점을 실현한다.

Microsoft Hyper-V는 마이크로소프트가 개발한 타입 1 하이퍼바이저 기반의 서버 가상화 플랫폼이다. Windows Server 2008부터 공식적으로 통합되었으며, 이후 Windows 8 및 Windows 10 프로페셔널/엔터프라이즈 에디션에는 'Hyper-V'라는 이름의 클라이언트 버전이 포함되었다. 이 기술은 x86-64 아키텍처를 기반으로 하여 물리적 서버 하드웨어 위에서 다수의 독립적인 가상 머신을 실행할 수 있게 한다.

Hyper-V의 핵심 구성 요소는 하이퍼바이저 층, 하나의 특권을 가진 '루트 파티션'(일반적으로 호스트 Windows Server 운영 체제가 위치), 그리고 하나 이상의 '자식 파티션'(게스트 가상 머신)으로 이루어진다. 루트 파티션은 하드웨어 장치 드라이버를 관리하고 자식 파티션에 가상화된 리소스를 제공하는 역할을 담당한다. 이 아키텍처는 마이크로커널식 설계에 가까우며, 하이퍼바이저 자체는 최소한의 기능만을 유지하여 안정성과 보안을 강화한다.

주요 기능으로는 동적 메모리(실시간으로 가상 머신에 메모리를 할당 및 회수), 라이브 마이그레이션(서비스 중단 없이 실행 중인 가상 머신을 다른 물리적 호스트로 이동), 가상 머신 체크포인트(상태 스냅샷 생성 및 복원), 그리고 SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)를 통한 고성능 네트워크 가상화 지원 등이 포함된다. 또한 PowerShell 및 System Center Virtual Machine Manager(SCVMM)를 통한 광범위한 자동화와 관리 기능을 제공한다.

Hyper-V는 주로 Microsoft Azure 스택 및 온프레미스 데이터 센터 환경에서 Active Directory, Microsoft SQL Server, 기타 Windows Server 워크로드의 가상화에 널리 사용된다. 리눅스를 포함한 다양한 게스트 운영 체제를 공식 지원하며, VMware vSphere 및 KVM과 함께 엔터프라이즈 시장의 주요 가상화 솔루션 중 하나로 자리 잡았다.

KVM은 리눅스 커널에 통합된 오픈 소스 하이퍼바이저이다. 전통적인 하이퍼바이저가 호스트 운영 체제 위에서 동작하는 반면, KVM은 리눅스 커널 자체를 하이퍼바이저로 변환하여 동작한다. 이는 리눅스 커널이 가상 머신 모니터의 기능을 수행하도록 확장된 모듈로 구현된다. KVM은 인텔 VT-x나 AMD-V와 같은 하드웨어 가상화 지원을 필수적으로 요구하며, 이를 통해 게스트 운영 체제가 수정 없이도 높은 성능으로 실행될 수 있다.

KVM의 핵심 구성 요소는 커널 모듈 kvm.ko와 사용자 공간 컴포넌트로 나뉜다. 커널 모듈은 CPU와 메모리의 가상화를 담당하며, QEMU와 같은 사용자 공간 에뮬레이터는 I/O 장치를 가상화하고 가상 머신의 생명주기를 관리한다. 이 아키텍처 덕분에 KVM은 리눅스 커널의 기존 기능들, 예를 들어 스케줄러와 메모리 관리자를 그대로 활용하여 효율적인 리소스 관리를 가능하게 한다.

주요 특징은 다음과 같다.

KVM은 리눅스의 강력한 생태계와 결합되어 높은 성능과 안정성을 제공하며, 특히 클라우드 컴퓨팅 기반 인프라의 핵심 가상화 플랫폼으로 널리 채택되었다. 레드햇의 RHEV와 같은 상용 솔루션의 기반이 되기도 하며, QEMU와의 결합을 통해 다양한 운영 체제와 하드웨어 아키텍처를 지원한다.

하드웨어 가상화 지원은 가상 머신 모니터의 성능과 효율성을 크게 향상시키는 핵심 기술이다. 초기 가상화는 순수 소프트웨어 기반 에뮬레이션에 의존하여 명령어를 변환하고 트랩하는 방식으로 동작했다. 이 방식은 호스트 시스템의 리소스를 많이 소모했고, 특히 프리빌리지드 명령어를 처리하는 과정에서 상당한 오버헤드가 발생했다. 이러한 성능 병목 현상을 해결하기 위해 CPU 제조사들은 가상화를 위한 전용 하드웨어 확장 기능을 개발하여 도입하였다.

주요 하드웨어 가상화 기술로는 인텔의 VT-x와 AMD의 AMD-V가 있다. 두 기술 모두 기본 원리는 유사하며, CPU가 새로운 운영 모드(VMX 루트 모드와 VMX 비-루트 모드)를 지원하도록 설계되었다. 이 모드를 통해 하이퍼바이저는 가상 머신의 게스트 운영 체제가 직접 CPU를 제어할 수 있도록 허용하면서도, 중요한 시스템 리소스에 대한 완전한 제어권은 유지한다. 결과적으로 프리빌리지드 명령어를 실행할 때 발생하던 빈번한 트랩과 컨텍스트 스위칭이 줄어들어 성능이 획기적으로 개선되었다.

이러한 하드웨어 지원은 다음과 같은 주요 이점을 제공한다.

EPT와 RVI는 메모리 가상화를 위한 세컨드 레벨 어드레스 변환(SLAT) 기술로, 게스트의 가상 주소를 호스트의 물리 주소로 변환하는 과정을 하드웨어가 담당한다. 이는 기존의 그림자 페이지 테이블 방식에 비해 변환 오버헤드를 현저히 줄이고 TLB 효율성을 높인다. 또한, I/O 가상화를 위한 인텔 VT-d 및 AMD-Vi 기술은 DMA(직접 메모리 접근)와 인터럽트 재매핑을 하드웨어 수준에서 지원하여, 가상 머신에 PCIe 장치를 직접 할당하는 패스스루 기술의 성능과 안정성을 보장한다.

현대의 가상 머신 모니터는 이러한 하드웨어 가상화 지원 기능의 존재를 감지하고 자동으로 활용한다. 하드웨어 지원이 없는 환경에서는 소프트웨어 에뮬레이션(바이너리 변환)으로 폴백(fallback)할 수 있지만, 성능은 제한적이다. 따라서 효율적인 가상화 인프라를 구축하기 위해서는 VT-x 또는 AMD-V를 지원하는 CPU를 선택하는 것이 필수적이다.

I/O 가상화는 가상 머신이 물리적 저장 장치, 네트워크 어댑터, GPU와 같은 주변 장치에 접근할 수 있도록 하는 메커니즘이다. 기본적으로 하이퍼바이저는 모든 I/O 요청을 가로채어 에뮬레이션된 가상 장치를 통해 처리한다. 이 방식은 호환성을 높이지만, 에뮬레이션 오버헤드로 인해 성능 저하가 발생할 수 있다. 이를 극복하기 위해 등장한 기술이 패스스루(Pass-through)이다. 패스스루는 가상 머신에 물리적 장치를 직접 할당하여, 하이퍼바이저의 개입 없이 게스트 운영체제가 하드웨어를 직접 제어할 수 있게 한다.

주요 패스스루 기술로는 SR-IOV(Single Root I/O Virtualization)가 있다. SR-IOV는 단일 물리적 장치(예: 네트워크 카드)가 여러 개의 가상 기능(VF)을 생성하도록 하여, 각 가상 머신에 하나의 VF를 직접 할당할 수 있게 한다. 이를 통해 네트워크 또는 스토리지 대역폭을 공유하면서도, 패스스루 수준의 낮은 지연 시간과 높은 성능을 달성한다. 다른 기술로는 VT-d(Intel Virtualization Technology for Directed I/O)나 AMD-Vi가 있으며, 이들은 DMA(Direct Memory Access)와 인터럽트 재매핑을 지원하여 장치 할당의 안전성과 효율성을 보장한다.

I/O 가상화 방식은 사용 사례에 따라 선택된다. 에뮬레이션 방식은 호환성이 요구되는 일반적인 워크로드에, 패스스루는 고성능 데이터베이스, 과학적 컴퓨팅, 고속 네트워킹이 필요한 환경에 적합하다. 현대 하이퍼바이저는 종종 혼합 모델을 지원하여, 관리의 편의성과 성능 요구 사이에서 균형을 찾는다. 예를 들어, 주요 네트워크 인터페이스는 SR-IOV를 사용하고, 백업 또는 관리용 네트워크는 가상화된 인터페이스를 사용하는 구성이 가능하다.

가상화 취약점은 하이퍼바이저의 보안 결함이나 구성 오류를 통해 게스트 가상 머신 간의 격리가 손상되거나 호스트 시스템이 침해당할 수 있는 위협을 의미한다. 주요 취약점 유형으로는 하이퍼바이저 탈출[7], 가상 머신 간의 비인가 통신, 리소스 고갈 공격, 그리고 가상화된 하드웨어 구성 요소의 취약점 악용 등이 포함된다. 특히 하이퍼바이저 탈취는 게스트 운영 체제가 하이퍼바이저를 우회하여 호스트 시스템이나 다른 가상 머신을 직접 제어할 수 있게 하는 심각한 공격이다.

이러한 취약점에 대응하기 위한 핵심 보안 메커니즘은 강화된 격리이다. 하드웨어 지원 가상화 기술인 Intel VT-x와 AMD-V는 루트 모드와 비루트 모드를 구분하여 명령어 실행 권한을 엄격히 분리한다. 또한, 마이크로커널 아키텍처를 채택한 하이퍼바이저는 가상화 관리 기능을 최소화하여 공격 표면을 줄인다. 정기적인 보안 패치 적용, 불필요한 가상 장치 제거, 최소 권한 원칙에 따른 접근 제어는 기본적인 대응 조치에 속한다.

특정 취약점 유형과 주요 대응 전략은 다음과 같이 정리할 수 있다.

또한, I/O 가상화 영역에서는 SR-IOV와 같은 기술을 사용하여 장치 드라이버 계층을 우회하는 직접 할당 방식이 보안성을 높이는 방법으로 고려된다. 최근에는 Confidential Computing 개념이 도입되어 가상 머신의 메모리 영역을 암호화하여 하이퍼바이저나 시스템 관리자로부터도 데이터를 보호하는 접근법이 발전하고 있다.