Cloud Computing, 특징, 서비스 유형, 배치 모델

Cloud 컴퓨팅과 특징, 서비스 유형(IaaS/Paas/Saas), 배치 모델 등에 대해서 알아보겠습니다.

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클라우드 컴퓨팅 (Cloud Computing)

클라우드(인터넷)을 통해 가상화된 컴퓨터의 시스템 리소스를 요구하는 즉시 제공하는 것

• 쉽게 말해 서버, 스토리지, DB, 네트워크, 애플리케이션, 서비스 등의 자원이 필요할 때 인터넷을 통해 서비스 형태로 제공받아 이용하는 형식
• 아마존 AWS, 구글 GCP, 마이크로소프트 Azure 등

장점

• 유연한 IT 인프라 관리: IT인프라를 실시간으로 자유롭게 조정 가능
• 신속한 인프라 도입: IT인프라 도입에 들어가는 시간을 절감
• 예상치 못한 트래픽 폭주 대응: 트래픽이 폭주할 경우 이것에 맞춰 재빨리 인프라를 늘릴 수 있음

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클라우드 서비스 유형

IaaS: Infrastructure as a Service / 인프라 자원을 서비스해줌
PaaS: Platform as a Service / 플랫폼(개발에 필요한 환경)을 서비스해줌
SaaS: Software as Service / 사용자가 원하는 소프트웨어를 서비스 해줌

FaaS: Function as a Service / 클라우드 공급자의 플랫폼에서 완벽하게 실행되는 서버리스 코드로 배포

CaaS: Container as a Service / 컨테이너를 실행하는 가상서버, 컨테이너 구축/배포/모니터링 등 종합 도구 제공

 http://cloudonmove.com

On Premises

• 기업이 자체적으로 데이터 센터를 보유하고 시스템 구축부터 운영까지 모두 수행하는 형태
• 클라우드가 등장하기 이전에 사용되었던 방식

IaaS

• 서버와 스토리지 같은 컴퓨터 자원을 제공하는 서비스
• CPU 코어의 개수, 메모리의 용량, 하드디스크 등의 컴퓨터 자원을 사용자가 원하는 형태로 제공
• 사용자는 직접 OS나 미들웨어를 설정하고 그 위에 실행되는 애플리케이션까지 사용자가 모두 만들어 사용
• ex) Amazon EC2, Google Computer Engine

PaaS

• 어플리케이션을 개발하거나 실행하기 위한 시스템 기능(플랫폼)을 서비스로 제공
• DB, 개발 프레임워크, 실행 시 필요한 라이브러리 및 모듈을 제공
• ex) Microsoft Azure, Coogle App Engine

SaaS

• 소프트웨어까지 모두 제공하는 서비스로 문서작성/표계산/이메일 등의 애플리케이션을 인터넷을 통해 제공하는 서비스
• ex) Microsoft Office 365, Google Apps

FaaS

• 프로젝트를 한개 이상의 함수로 쪼개서 서버에 준비한 함수를 등록해두고, 이 함수들이 실행되는 횟수만큼 비용을 내는 방식
• 즉, 서버 인프라를 따로 관리하지 않고 함수를 실행하는데 필요한 컴퓨팅 자원을 작동한 만큼만 비용 지불
• 클라우드 공급자의 플랫폼에서 완벽하게 실행하는 서버리스 코드로 배포
• ex) AWS 람다, GCP function

서버리스 (Serverless)

서버가 없다는 의미지만 그냥 표현일 뿐 "서버의 존재에 대해 신경쓰지 않아도 된다"라는 의미
서버가 어떤 사양으로 돌아가고 있고, 갯수를 조절해야할지 등을 설정할 필요가 없다

CaaS

• 컨테이너를 실행하는 가상서버는 물론 컨테이너의 구축과 배포, 모니터링과 확장을 종합한 도구도 제공하는 것 자세한 내용은 컨테이너를 다루는 글에서 소개하겠음
• ex) AWS ECS

 

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클라우드 서비스 운용 형태 (Private / Public / Hybrid)

클라우드는 서비스 운영 형태에 따라 퍼블릭 클라우드, 하이브리드 클라우드, 프라이빗 클라우드로 나눌 수 있다.

Private Cloud

• 기업이 직접 클라우드 환경을 구축하고 이를 기업 내무에서 활용하거나 계열사에 공개하는 것
• 외부 클라우드 사업자의 서비스를 이용하지 않고 서비스를 위한 인프라를 직접 구축한다는 점에서 온프레미스(자체 인프라 구축)과 동일하지만 약간 다름

Private Cloud vs On-Premises

- 차이점: 클라우드의 핵심 능력(신속함) 보유 여부
기업의 서비스에 사용자가 몰리면 Private Cloud는 해당 서비스를 위한 인프라를 증설해 빠르게 서비스를 안정화시킬 수 있다.
반면 온프레미스는 인프라를 새로 주문하고 이를 설치해 서비스에 연결할 때 까지 (보통 1~2주) 서비스를 안정화시키기 어렵다.

Public Cloud

• 외부 클라우드 사업자(Amazon, Google..)가 제공하는 서비스를 통해 클라우드를 이용하는 것
• 서비스를 위한 모든 인프라를 클라우드에서 제공받고, 필요한 때에 필요한 만큼의 클라우드 자원을 할당 받아 이용할 수 있음
• 필요한 서버를 즉시 생성하여 이용할 수 있고, 트래픽 및 자원 사용량 증가 시 바로 확장이 가능한 확장성, 서비스 비용으로 인한 경제성, 시스템 유지보수나 장애 대응을 위한 효율성을 장점으로 뽑을 수 있음

Hybrid Cloud

• Public Cloud + Private Cloud
• 보통 서비스 구동은 클라우드 상에서, 데이터 보관이나 로컬 서비스는 자체 인프라나 프라이빗 클라우드에서 처리하는 형태로 구현

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클라우드의 핵심 기술

클라우드의 가장 큰 핵심인 신속함을 갖추기 위한 핵심기술을 소개하겠다

가상 서버 (가상 머신, VM)

하나의 물리적 서버를 논리적으로 나누어 CPU, 메모리 등의 자원을 할당 할 수 있다.

가상화 (Virtualization)

물리적인 하드웨어 장치를 논리적인 객체로 추상화하는 것으로, 하나의 하드웨어를 여러개처럼 동작시키거나 반대로 여러개의 장치로 묶어서 하나의 장치인 것 처럼 사용자에게 공유자원으로 제공하는 기술

• 가상화의 대상이 되는 컴퓨팅 자원: CPU, Memory, Storage, Network 등
• 즉, 컴퓨팅 자원을 쪼개거나 합쳐서 자원을 더욱 효율적으로 사용할 수 있게하고, 분산처리가 가능
• 가상화의 종류: 호스트 가상화, 하이퍼바이저 가상화, 컨테이너 가상화

호스트 가상화

하드웨어 위에 기본이 되는 호스트 OS를 설치하고, 호스트 OS에 가상화 소프트웨어를 설치하여 운영체제를 작동시키는 가상화 방식

• 장점: 가상화 소프트웨어를 통해 손쉽게 가상화 환경 구축
• 단점: 호스트 OS위에서 게스트 OS를 작동시키기 때문에 CPU메모리 사용이 증가하는 오버헤드 발생

하이퍼바이저 가상화

HW 가상화를 전담하는 SW인 하이퍼바이저를 배치해 HW와 가상환경을 제어

• 장점: 호스트가 없는 HW를 직접 제어하기 때문에 컴퓨팅 자원을 효율적으로 사용할 수 있음
• 단점: 환경별로 다른 OS가 작동해 가상환경을 사용하기 위한 오버헤드 발생

컨테이너 가상화

• 호스트 가상화와 하이퍼바이저 가상화의 오버헤드를 극복한 경량 가상화 방법
• 운영체제에 논리적인 영역(컨테이너)를 만들고, 애플리케이션을 작동하는데 필요한 라이브러리와 애플리케이션 등을 컨테이너 안에 넣어, 마치 개별 서버처럼 사용하게 하는 기술로, Docker가 여기에 속한다

컨테이너와 도커를 정리한 글에서 더 자세히 다루도록 하겠다.

 

클러스터링 (Clustering)

여러개의 서버에 대량의 데이터를 분산으로 병렬 처리하는 방법으로, 여러 개의 서버를 결합해 하나의 큰 컴퓨터처럼 보이게 만드는 기술

대표적인 기술로 아파치 하둡(Apache Hadoop), 스파크(Spark)가 있음

 

서버리스 (Serverless)

클라우드 제공자가 동적으로 가상 머신 자원의 할당을 관리해 미리 설정된 서버리스 코드를 실행시키는 기술

컴퓨터 리소스와 관계없이 애플리케이션 개발이 가능한 **'이벤트 기반 클라우드 컴퓨팅 기술'**로 간편하게 네트워크에 접근이 가능하고, 데이터저장 및 다양한 기능을 제공해 비용을 효율적으로 관리할 수 있음

 

로드 밸런싱 (Load Balancing)

컴퓨터 자원을 분산하는 기술의 일종으로, 자세한 것은 로드 밸런싱 참고

 

오토 스케일링 (Auto Scaling)

서비스가 집중되었을 때 서버 CPU 및 메모리 사용량이 일정 사용량을 초과하면 자동으로 가상 서버 대수를 증감(Scale in/out)하거나 컴퓨팅 자원인 CPU와 메모리 자원을 높이거나 낮추는(Scale up/down)는 기능을 말한다.

 

 

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+) 하이퍼바이저 (Hypervisor) 란?

호스트 컴퓨터 1대에서 다수의 OS를 동시에 실행할 수 있도록 해주는 가상 플랫폼기술로, 여러개의 OS가 단일 HW 호스트를 공유할 수 있도록 하는 프로그램이다.

하이퍼바이저의 역할은 높은 수준의 관리 및 모니터링 도구에 대한 인터페이스를 제공, OS간 서로 방해하지 못하도록 VM에대한 자원 및 메모리 할당 등을 처리한다.

 

+) 엣지 컴퓨팅 (Edge Computing) 이란?

기지국에 서버를 배치하면 데이터 송수신 속도가 더 빨라지지 않을까에서 나온 기술

사용자 또는 데이터 소스의 물리적인 위치나 그 위치와 가까운 곳에서 컴퓨팅을 수행하는 것을 의미한다. 컴퓨팅 서비스를 사용자가 사용하는 단말 장치와 가까운 위치에서 처리하게 되면 사용자는 더욱 빠르고 안정적인 서비스를 제공받을 수 있으며, 기업은 유연한 하이브리드 클라우드 컴퓨팅의 이점을 얻을 수 있다. 엣지 컴퓨팅은 기업이 다수의 위치에서 공통의 리소스 풀을 사용하여 데이터 연산 및 처리를 분산시킬 수 있는 방법 중 하나이다.

 

출처 및 참고:

https://hongku.tistory.com/101

https://it.donga.com/27139/

https://kim-dragon.tistory.com/5

https://transferhwang.tistory.com/31

https://www.redhat.com/ko/topics/edge-computing/what-is-edge-computing