클라우드 컴퓨팅 기초(1)

클라우드 컴퓨팅이란

• 언제 어디서나 필요한 만큼의 IT 리소스를 인터넷을 통해 활용할 수 있는 컴퓨팅 방식
• "구름"의 유연성과 "컴퓨팅"의 기능 결합

클라우드 컴퓨팅의 장·단점

클라우드 컴퓨팅의 장점	클라우드 컴퓨팅의 단점
유연성과 확장성	보안 및 프라이버시 문제
비용 절감	서비스 중단 위험
신속한 배포와 프로비저닝	데이터 전송 속도 제한
다양한 서비스 접근 가능

클라우드 컴퓨팅 서비스 모델

1. SaaS(Software as a Service)

• Software를 서비스로 제공하는 형태
• 사용자는 하드웨어와 운영체제 뿐만 아니라 어플리케이션까지 서비스 프로바이더로부터 제공받아서 사용할 수 있음
• Ex) 이메일 서비스, CRM, ERP

2. PaaS(Platform as a Service)

• Platform을 서비스로 제공하는 형태
• 운영체제와 소프트웨어 개발 라이브러리, 런타임 프레임워크 등 개발환경을 사용자에게 제공
• 사용자는 어플리케이션을 개발하고 배포하는 데에 필요한 모든 환경을 서비스 프로바이더로부터 제공받아서 개발에 집중할 수 있음

3. IaaS(Infrastructure as a Service)

• Infrastructure를 서비스 형태로 제공하는 것
• CPU, 메모리 등의 하드웨어 리소스를 사용자에게 제공
• 사용자는 가상서버를 프로비저닝해서 원하는 운영체제와 소프트웨어를 설치하고 운영할 수 있는 형태의 서비스

 

클라우드 컴퓨팅 배포 모델

1. 퍼블릭 클라우드

• 정의: 일반 기업이나 개인이 인터넷을 통해 자유롭게 접근 가능한 클라우드 서비스. 클라우드 인프라를 제3자 클라우드 서비스 제공자(AWS, Azure, GCP 등)가 소유하고 운영하며, 다수의 고객이 자원을 공유함.
• 특징:
  • 자원(서버, 저장소, 네트워크 등)을 공유함.
  • 초기 투자비용 없이 필요한 만큼 사용(pay-as-you-go).
• 장점:
  • 비용 효율적이고 확장성이 뛰어남.
  • 글로벌 인프라 제공.
• 단점:
  • 보안/데이터 통제 측면에서 민감함.
• 예시:
  • AWS(아마존 웹 서비스), Microsoft Azure, Google Cloud Platform(GCP).

2. 프라이빗 클라우드

• 정의: 특정 기업이나 조직만 사용하는 전용 클라우드 인프라. 온프레미스(사내 데이터센터) 또는 외부 호스팅 데이터센터에 구축될 수 있음.
• 특징:
  • 인프라가 특정 고객 전용.
  • 보안성과 커스터마이징 가능성 높음.
• 장점:
  • 보안/규제 요건에 잘 대응 가능.
  • 커스터마이징 자유도 높음.
• 단점:
  • 인프라 구축 및 유지에 높은 비용과 기술 인력 필요.
  • 확장성은 퍼블릭 클라우드보다 제한적.
• 예시:
  • 금융기관이나 정부 기관의 내부 시스템.
  • 사내 프라이빗 클라우드.

3. 하이브리드 클라우드

• 정의: 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드를 조합한 형태.
• 특징:
  • 민감한 데이터는 프라이빗에, 나머지는 퍼블릭에 배치 가능.
  • 상황에 따라 유연하게 리소스를 이동하거나 확장 가능.
• 장점:
  • 보안성과 확장성 균형 확보.
  • 비용 효율적인 인프라 운영 가능.
• 단점:
  • 복잡한 관리(네트워크/보안 구성 등).
  • 기술적 통합이 어려울 수 있음.
• 예시:
  • 병원이 환자 정보(EMR)는 프라이빗에, 웹 프런트는 퍼블릭에 둔 사례.
  • AWS Outposts: AWS 퍼블릭 클라우드를 온프레미스처럼 운영.

4. 커뮤니티 클라우드

• 정의: 공통된 관심사나 요구사항(보안, 규정 등)을 가진 여러 조직이 공동으로 사용하는 클라우드.
• 특징:
  • 특정 산업군 또는 협회 단위에서 공유됨.
  • 비용과 자원을 공동 부담.
• 장점:
  • 유사한 요구사항을 가진 조직들 간 협업에 적합.
  • 보안/규제 요구 충족 가능.
• 단점:
  • 퍼블릭 클라우드보다 확장성 낮음.
  • 조직 간 조율이 필요.
• 예시:
  • 정부 기관끼리 공유하는 행정 시스템용 클라우드.
  • 의료기관 연합이 공동으로 운용하는 의료 정보 시스템.

온프레미스 기반 시스템 

온프레미스 시스템이란

• 기업 내부 데이터 센터에 IT 리소스 배치
• 다수의 서버와 소프트웨어 설비를 자체적으로 보유 및 운

즉, 온프레미스 시스템은 클라우드 기반의 시스템이 아닌 직간접적으로 보유한 하드웨어와 소프트웨어를 통해 구현한 시스템을 의미함.

 

온프레미스 시스템의 구성

서버 종류와 기능

서버 종류	기능
애플리케이션 서버	• 업무 처리 담당
HTTP 서버	• 웹 서비스 요청 수락 및 응답 제공
데이터베이스 서버	• 데이터 무결성 관리
메일 서버	• 이메일 수발신
DNS 서버	• 도메인 이름과 IP 주소 변환
그룹웨어 서버	• 업무 처리 기능
네트워크 관련 서버	• DNS, Proxy, NAT 서버 등
인증 서버	• 접근 제어

• 물리적 IT 리소스 구비 필요
• 데이터 센터 구축 환경 비용(전기, 공조, 물리적 보안 등)
• 온프레미스 시스템 구축 과정
• 요구 기능 수집, 용량 계획 수립, 시스템 용량 모니터링
• 결핍과 잉여 개념
  • 결핍: 리소스 제공량이 서비스 요구량에 미달
  • 잉여: 리소스 제공량이 서비스 요구량을 초과

 

 

 

 

• CSP가 IT 리소스 조달 및 유지보수 제공
• 비용 최적화 (CapEx → OpEx로 전환)
• 클라우드 시스템의 경제적 관점

csp : cloud service provider
capex : 장기적인 투자로 사용되는 비용
opex : 일상적인 운영 및 유지 관리에 사용하는 비용(일반적으로 짧은 기간)

 

 

클라우드 서비스 제공 방식

• 클라우드 서비스는 IT 리소스를 네트워크를 통해 원격으로 접근할 수 있는 형태로 제공
• 데이터베이스나 물리 서버 등의 클라우드 IT 리소스에 접근할 수 있는 공개된 API 사용
• 클라이언트 애플리케이션을 통해 클라우드 IT 리소스 접근
• 웹 기반 프로그램으로 제공되는 클라우드 클라이언트는 원격 사용의 편의성을 제공

 

클라우드 컴퓨팅 관련 기술

클러스터링 기술

• 클러스터 컴퓨터란 고속 네트워크로 동기화되어 단일 시스템처럼 동작하는 독립적인 IT 리소스 그룹
• 정의 및 기능 : 이중화와 장애 극복기능 포함, 가용성과 신뢰성을 갖춘 컴퓨팅 환경 구성
• 환경 구성 가능성 : 동일한 하드웨어 및 OS 기반 구성, 최근에는 이기종 환경에서도 구성 가능

그리드 컴퓨팅

• 그리드 컴퓨팅이란 슈퍼 가상 컴퓨터로 불리며 IT 리소스가 논리적 리소스 풀로 등록
• 리소스 결합성이 낮고, 물리적으로 분산된 이기종 리소스라는 점에서 클러스터링과 차이가 있다.

가상화 기술

• 가상화란 클라우드 서비스의 핵심 기술로 물리적 컴퓨팅 환경에 가상 인스턴스를 생성하는 것
• CPU, 메모리, 저장장치를 할당하여 가상 환경을 구성한다.

서버리스 컴퓨팅

• 서버리스 : 생성, 구성, 유지 관리 없이 애플리케이션 코드 실행
• 핵심 개념 :
  • 애플리케이션이 작업에 의해 트리거될 때만 서버 할당
  • 요청 처리 후 서버 반납
  • 가상 머신 및 컨테이너와의 차별성
  • 각 기능의 실행 시간에 대해서만 비용 지불