클라우드 컴퓨팅의 개념 및 종류
1) On-Premise
On-Premise는 기업이 자체적으로 데이터 센터를 구축하고, 그 안에 데이터를 저장하고 서비스를 운영하는 방식이다. 이는 Private Cloud의 일종으로, 보안과 서비스 품질 면에서 신뢰도가 높다는 장점이 있다.
다만, 초기 하드웨어 투자 비용이 높고 유연성이 떨어지며, 용량이 한정되어 있어 지속적인 관리 비용이 증가한다는 단점이 있다. 특히 초기 설계 시 확장성을 고려하지 않고 최대 사용량에 맞춰 설계되는 경우가 많아 초기 비용이 더욱 커질 수 있다. 이러한 이유로 최근 많은 기업들이 On-Premise 대신 Public Cloud를 선호하고 있다.
2) Cloud Computing
Cloud Computing은 IT 자원을 물리적 위치와 상관없이 사용할 수 있도록 하고, 필요에 따라 확장 또는 축소가 가능한 환경을 제공한다. 사용자는 IT 자산을 직접 소유하지 않고 서비스 형태로 이용할 수 있다. 이로써 자원에 대한 접근성은 높이고, 소유 비용을 절감할 수 있다.
3) 정보처리의 역사
정보처리 기술의 발전은 다음과 같은 흐름으로 이어졌다:
- MainFrame 시대
- 클라이언트-서버 모델
- 그리드 컴퓨팅과 같은 분산 처리 시스템
- 클라우드 컴퓨팅
4) 클라우드 컴퓨팅이 등장한 배경
클라우드 컴퓨팅은 여러 기술의 발전을 기반으로 등장하였다:
- CPU, GPU, TPU 등의 고속화
- 가상화 및 분산 처리 기술의 발달
- 모바일 기기 확산
- 더 빨라지고 저렴해진 네트워크
- 대형 데이터 센터로 인한 규모의 경제 (스케일 메리트)
5) Cloud의 정의
NIST(미국 국립 표준 기술 연구소)는 클라우드를 공유 구성 가능한 컴퓨팅 자원(네트워크, 서버, 스토리지, 애플리케이션 등)에 대한 요청에 따라 어디서나 쉽게 접근할 수 있는 모델로 정의한다.
최소한의 이용 절차를 통해 신속하게 자원을 할당받을 수 있으며, 이는 서비스 공급자의 개입 없이도 가능하다.
클라우드 서비스
클라우드가 원격에서 접근 가능한 환경이긴 하지만, 클라우드 내의 모든 IT 자원에 원격 접근이 가능한 것은 아니다.
- DB나 물리 서버가 같은 클라우드 안에 있는 IT 자원만 접근할 수 있다.
- 실제 DB나 물리서버의 경우 외부 접속자가 직접 서버에 접근할 수 없다.
- 가상서버는 비용을 지불하고 사용하지만, 이 가상서버를 운영하고 있는 실제 물리서버에는 접근할 수 없음을 의미한다.
- 원격 사용자가 접근할 수 있게 하려면 공개된 API를 이용한 SW프로그램이 특별히 배포되어야 한다.
클라우드 컴퓨팅의 원동력은 소비자가 원격에서 사용할 수 있는 기능을 제공하면서 다른 IT 자원을 캡슐화해 서비스로서 IT 자원을 제공하는 데 있다.
- encapsulation: 안에 내용물이 어떻게 만들어졌는지는 가리고 용도만 알게 함
일반적인 유형의 클라우드 서비스를 위한 많은 모델들이 등장했으며, 대부분의 서비스에는 ‘as-a-service’라는 접미사가 붙는다.
➢ IaaS, PaaS, SaaS
6) Cloud의 특징
클라우드를 사용하면, 사용자가 필요할 때 즉시 원하는 만큼 서비스를 이용할 수 있고(온디맨드),
부족하면 늘리거나 사용 후 즉시 줄일 수도 있다. (확장성, scale up/down)
사용자는 사용한 만큼만 비용을 지불하기 때문에 비용을 절감할 수 있다.
- On-Demand Self-Service: 사용자가 필요할 때 즉시 서비스를 이용할 수 있다.
- Broad Network Access: 네트워크를 통해 다양한 기기에서 접근 가능하다.
- Resource Pooling: 여러 사용자가 자원을 공유하는 구조로, Multi-Tenancy 모델을 사용한다.
- Rapid Elasticity: 필요에 따라 자원을 탄력적으로 조정할 수 있다.
- Measured Service: 사용량에 따라 비용을 지불하는 Pay-Per-Use 방식이다.
7) Public Cloud의 장점
- 경제성: 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
- 자동화: 보안 패치, 백업 등 유지보수 작업을 클라우드 제공자가 담당한다.
- 이동성: 인터넷이 연결된 장치라면 어디서나 사용할 수 있다.
- 자원 공유 및 가용성: 일부 하드웨어에 문제가 발생하더라도 서비스 연속성이 보장된다.
- 대부분의 클라우드 제공자는 SLA(Service Level Agreement)로 가용성을 보장한다.
- 빠른 구축 및 확장성: 인디스쿨 사례처럼 유동적인 트래픽에 따라 비용 효율적으로 자원을 사용할 수 있다.
- 중복성 및 탄력성: 글로벌 인프라를 활용할 수 있다.
8) Public Cloud의 한계
- 인터넷 접근 의존: 인터넷 연결이 없으면 클라우드 서비스 이용이 불가능하다.
- 보안 및 개인정보 보호 문제
- Vendor Lock-in: 특정 제공자에 종속되는 경우, 다른 제공자로의 이전이 어렵다.
9) Public Cloud 서비스의 종류
- IaaS (Infrastructure as a Service): 네트워크, 스토리지, 서버 등 하드웨어 자원을 가상화하여 제공한다. 대표적인 서비스로 AWS EC2가 있다. IT 인프라를 사용하고, 사용량에 따라 비용을 지불한다.
- PaaS (Platform as a Service): 운영체제, 미들웨어 등 개발 환경을 제공하며, 앱 개발과 배포가 용이하다. 대표적으로 Google Cloud Platform이 있다.
- SaaS (Software as a Service): 소프트웨어를 서비스 형태로 제공하며, Google Apps와 MS Office365가 그 예다.
- DaaS (Desktop as a Service): 언제 어디서나 원격으로 데스크톱에 접속할 수 있는 서비스다. 인터넷만 연결되면 언제 어디서나 어떤 기기로도 기업 내부 망에 접속할 수 있어 재택 근무를 할 때 사용된다.
10) 이용 모델에 따른 분류
- Public Cloud:
- 사용자 및 그룹 단위로 권한 관리를 수행한다.
- 서비스 이용자를 제한하지 않는다.
- Private Cloud: 특정 기업 내 전용 환경으로 보안성이 높다.
- Cloud 서비스의 사용자 또는 사업자의 데이터 센터에 Cloud 관련 기술이 활용된 전용 환경을 구축해서 컴퓨터 리소스를 사용하는 형태이다.
- 특정 기업의 특정 사용자만을 대상으로 서비스로, 폐쇄적인 구조이다.
- 물리적인 보안 측면이 Public Cloud보다 우수하다.
- Community Cloud: 동일한 목적을 가진 조직들이 자원을 공유하는 모델이다.
- Hybrid Cloud: Public과 Private Cloud를 결합해 각각의 장점을 활용한다.
- 서로 다른 cloud 간에 데이터와 애플리케이션 공유 및 이동이 유연하게 처리될 수 있고 용도에 맞는 서비스 구현에 유리하다.
- 기업 내부의 민감하고 중요한 데이터 처리 작업은 통제력 강화를 위해서 Private Cloud를 사용하고, 일반 업무 처리와 같은 보안 요구 사항이 낮은 작업이나 워크로드가 지속적으로 증가하는 작업에는 리소스 자동 조정이 가능한 public cloud를 사용한다.
- Client Application은 어디서나 다운로드 받아 사용 가능하도록 Public Cloud에, Server Application은 보안 문제 때문에 Private Cloud에 배치하는 형태도 있다.
- Multi Cloud: 여러 Public Cloud를 혼합해 사용하는 방식으로, 벤더 종속성을 줄이고 유연성을 제공한다.
- 여러 공급 업체를 활용하는 전략을 자유롭게 수립해서 특정 비즈니스 요구에 가장 적합한 기능을 선택한다.
- 많은 조직들이 멀티 클라우드 전략과 멀티 클라우드 솔루션을 채택해서 복잡성 없이 필요한 곳에서 애플리케이션을 실행할 수 있도록 하고 있다.
- Docker나 Kubernetes와 같은 오픈 소스 기술을 기반으로 구축된 멀티 클라우드 솔루션은 다양한 클라우드 및 컴퓨팅 환경에서 애플리케이션을 마이그레이션, 빌드, 최적화하는 유연성과 이동을 제공하다.
11) Cloud를 지탱하는 2개 기술
가상화
물리적 자원을 소프트웨어로 대체하는 기술로, 하나의 서버에서 여러 가상 서버를 생성해 자원을 효율적으로 사용한다. 필요에 따라 메모리와 스토리지를 조정할 수 있어 유연성이 크지만, 부하가 증가하면 추가적인 서버가 필요하다.
이중화와 로드 밸런서
- 분산 처리: 요청을 여러 서버에 분산 처리해 서버 과부하를 줄이고 서비스 연속성을 보장한다. AWS에서는 ELB 서비스로 제공된다.
- 이중화: 서버가 다운되어도 백업 서버가 대체 작동해 가용성을 높인다.