[CS] 클라우드 컴퓨팅 모델

https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%81%B4%EB%9D%BC%EC%9A%B0%EB%93%9C_%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85

 

 

 

클라우드 컴퓨팅은 인터넷을 통해 컴퓨터 시스템, 데이터 저장 및 처리 리소스에 대한 접근을 제공하는 기술과 모델이다.

기존의 개별적으로 소유하고 운영되는 서버 및 데이터 센터를 사용하는 방식(On-demend)에서 벗어나, 필요한 컴퓨팅 리소스를 인터넷을 통해 가상적으로 공유하고 활용하는 개념이다.

 

 

---

인터넷 공유의 진화

1. 네트워크 : 컴퓨터의 연결하는 Local Network
2. 네트워크 공유 : TCP/IP의 등장 → 로컬 네트워크 간의 연결
3. 정보 공유 : World Wide Web
4. 자원 공유 : Greed Computing → 원격 리소스 공유 및 협업을 위한 표준 및 소프트웨어
5. 서비스 공유 : Cloud Computing : 웹을 통한 서비스로서의 모든 것. Ubiquitous, Scalable, Available

 

클라우드 컴퓨팅

1. 기본적으로는 네트워크 기반 컴퓨팅 + 인터넷을 통해 발생
2. 네트워크로 통합되고 연결된 하드웨어, 소프트웨어 및 인터넷 인프라(Flatform)의 모음
3. 구성 가능한 컴퓨팅 리소스 Pool의 공유 + On-demand Network Access + 서비스 제공업체에서 제공
4. Hide Complex : GUI 혹은 API를 제공하여, 사용자와 애플리케이션으로부터 기본 인프라의 Complexity를 숨긴다.
5. On-Demand / Ubiquitous : 언제 어디서나 항상 켜져있는 서비스 제공
6. Elastic : 사용량만큼 지불, 용량과 기능의 확장과 축소
7. 필수 특성, 서비스 모델 및 배포 모델을 제공한다.

 

클라우드 컴퓨팅의 성공 요인

1. 클라우드 서비스를 제공하는 인프라를 활용하는 것이 나은 경우가 많음
2. Enterprise Computing에 초점 : 산업 조직, 정부 등이 채택하면 경제에 큰 영향
3. Security, Fault-tolerance, 서비스 품질 관리 → 여러 Administrative Domain(단일 관리 도메인, AD)에 있는 Heterogeneous한 환경보다 덜 어렵다.

 

Role

1. Cloud Provider : 클라우드 자원 제공. 서비스에 대한 SLAs 이행. 일부 Provider가 다른 Provider의 리소스를 Resell → Heroku = AWS EC2 위의 PaaS 판매
2. Cloud Consumer : 클라우드 사용자
3. Cloud Service Owner : Provider/Consumer.
4. Cloud Resource Admin : 클라우드 서비스의 유지관리. Provider/Consumer 모두 Admin이 존재.
5. Cloud Auditor(감사자) : 보안, 개인 정보 보호, 성능 보장 등을 위한 제3자
6. Cloud Broker : 소비자와 공급자 간의 중개자
7. Cloud Carriers : 네트워크 연결을 제공하는 통신 공급자

 

---

Cloud Characteristics(클라우드 특성)

1. On-Demand(온디멘드) : IT 리소스를 자체적으로 자유롭게 Provisioning(공급), 인터페이스를 통한 자동화
2. Ubiquitous Access : 광범위한 엑세스(Public/Private), 언제나 이용 가능
3. Multitenancy(복수 공유) : Provider은 리소스를 동적으로 할당하고, 수요에 따라 재할당, 리소스를 모아 많은 사용자와 공유
   1. Single tenant Model : 하나의 리소스 → 하나의 사용자 (전용 서버)
   2. Multi tenant Model : 활용도의 향상 → 리소스가 다중화되어 여러 사용자 간에 공유(컴퓨팅 자원 공유 + 각자의 가상 환경에서 독립적으로 운영)
4. Elasticity(탄력성) : 컴퓨팅 리소스 확장의 자동화. Scaling, 부하 예측
5. Measured Useage(사용량 측정) : IT 리소스의 사용량 추적 → 실제 사용량 과금 (AWS CloudWatch)
6. Resiliency(탄력적 컴퓨팅) : IT 리소스를 물리적 위치 전반에 분산 → Reliability(안정성), Availability(가용성) 향상

 

 

---

Cloud Service Model(클라우드 서비스 모델)

 

 

1. SaaS (Software as a Service, 서비스형 소프트웨어)

• Consumer에게 Cloud 인프라에서 실행되는 Provider의 Application을 사용하는 것을 제공.
• 네트워크, 서버, OS, 스토리지 등 인프라를 직접 관리하지 않음.
• Google Workspace, Microsoft 365

2. PaaS (Platform as a Service, 서비스형 플랫폼)

• Consumer의 Application을 클라우드 인프라에 배포하는 서비스를 제공.
• 프로그래밍 언어와 도구는 Provider에 의해 제공됨.
• Consumer은 애플리케이션과 애플리케이션 환경 구성을 제어하고 기본 클라우드 인프라를 직접 관리하지 않음.
• Heroku, Google App Engine, Microsoft Azure App Service

3. IaaS (Infrastructure as a Service, 서비스형 인프라)

• Consumer은 스토리지, 네트워크, 컴퓨팅 리소스를 Provisioning하고, OS와 Application을 포함하는 임의의 소프트웨어를 배포하고 실행할 수 있음.
• 운영체제, 스토리지, 애플리케이션, 네트워킹 구성 요소 등을 제한적으로 제어할 수 있음.
• 기본 클라우드 인프라를 상당 부분 제어할 수 있으나 완전한 제어는 아님.
• Amazon EC2, Microsoft Azure Virtual Machines, Google Compute Engine

 

Image Reference
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%81%B4%EB%9D%BC%EC%9A%B0%EB%93%9C_%EC%BB%B4%ED%93%A8%ED%8C%85

---

Cloud Deployment Model(클라우드 배포 모델)

1. Private Cloud : 클라우드 → Organization을 위해서 운영 목적(On-Premise / Off-Premise)
   1. 온프레미스 (On-Premises): 조직이 자체적으로 데이터 센터나 서버 룸을 사용. → 자체 인프라를 보유하고 운영하는 전통적인 방식
   2. 오프프레미스 (Off-Premises): 외부에 위치한 서비스 제공업체 또는 클라우드 서비스를 통해 이를 이용하는 것
2. Community Cloud : 여러 Organization에서 공유
3. Public Cloud : 일반 대중이나 Industry Group이 사용할 수 있도록 클라우드 서비스를 판매
4. Hybrid Cloud : 두 개 이상의 배포 모델을 채택한 형태

 

 

 

 

---

Cloud Technology(클라우드 구현을 위한 기술)

 

 

Broadband Network + Internet Architecture(광대역 네트워크와 인터넷)

클라우드 Consumer와 Provider은 인터넷을 통해 통신 → 패킷 스위칭, 라우터와 스위치

 

 

Data Center(데이터 센터)

서버의 그룹화 : 전력 공유, 공유 IT 자원 활용, 향상된 접근성 및 구성

주요 구성 요소

• 가상화된 물리적 서버 리소스
• 모듈로 표준화된 하드웨어
• 자동화(서버 Provisioning(구성), 패치 적용, 모니터링)

 

Virtualization(가상화)

하나의 Physical Server → 여러개의 가상 서버로 분할

리소스 활용의 극대화, 뛰어난 유연성, 전력/공간의 절약

 

 

Web Technology(웹 기술)

클라우드 서비스의 관리 인터페이스로 사용 → “서비스형” 클라우드의 필수 기반

웹은 서비스의 집합이다.(SOA)

• SOA(Service-Oriented Architecture) : 소프트웨어 디자인 및 아키텍처의 한 접근 방식, 애플리케이션을 독립적인 서비스로 구성하는 아이디어에 기반

 

 

Multitenant(복수 공유)

아파트와 같이 각각의 Tenant들은 애플리케이션에 대한 고유 영역을 가진다. 컴퓨팅 자원을 공유하지만 자신의 데이터에만 엑세스 가능하다.

 

---

클라우드 컴퓨팅 동향

 

1. 클라우드 제공업체의 수익 증가 : 2025년까지 조직의 80%가 클라우드 서비스로 마이그레이션할 것으로 예상(Computerworld)
2. 클라우드 보안 : 기업은 복잡한 보안 워크로드를 클라우드로 전환하고 있음.
3. 하이브리드 클라우드 : 50% 미만의 기업이 원활한 경험을 위해 해당 모델을 채택할 것으로 보임
4. AI와 머신러닝 : IT 전문가의 67% 가량이 클라우드 채택의 원동력이 될 것이라고 예상
5. Serverless : 서버리스 컴퓨팅 기술(AWS Lambda)의 채택률이 글로벌 기업의 20% 이상으로 예측(Gartner)