< 클라우드 기술 트랜드 및 핵심 기술 >
클라우드 주요 기술 및 트렌드
1. 클라우드 네이티브 (Cloud Native)
A. 정의
i. 클라우드의 특성과 이점을 최대한 활용하도록 최적화된 구조를 의미
B. 핵심 구성 요소
i. 마이크로서비스 아키텍처: 기능 단위로 서비스를 나누어 독립적으로 개발/배포/운영 # 아키텍처 = 상세설계 이전의 기본설계에 해당(목표 품질에 달성하기 위한 규칙, 기초)
ii. 컨테이너 기반 배포: 경량화된 실행 환경인 컨테이너에서 애플리케이션을 분리/독립적으로 실행
iii. DevOps & CI/CD 적용: 개발과 운영이 협업하며 지속적인 빌드/테스트/배포를 자동화
iv. 자동 확장과 복구 구조: 트래픽 변화나 장애 발생 시에도 시스템이 유연하게 반응
2. 서버리스 컴퓨팅(Serverless)
→ 개발자가 서버를 직접 구성하거나 관리할 필요가 없고, 함수 단위의 코드만 업로드하면 실행 환경이 자동 제공되는 구조
A. 동작 방식
• 사용자가 작성한 함수(Function)를 클라우드 플랫폼에 업로드
• 요청이 들어올 때만 함수가 실행됨(Event-driven), 실행 시간과 호출 횟수 기준으로 과금
• 실행이 끝나면 자원은 자동으로 반환 → 불필요한 리소스 비용 없음
3. 멀티 클라우드(Multi-cloud)
→ 하나의 기업 또는 시스템이 두 개 이상의 클라우드 서비스 제공자를 동시에 사용하는 전략
A. 도입 배경
• 단일 클라우드 제공자에 대한 종속(Vendor Lock-in) 최소화
• 서비스별 특성에 따라 가장 적합한 플랫폼 선택 가능
• 특정 지역, 가격, 기능 측면에서 유리한 조합 구성 가능
4. 인프라 자동화(IaC – Infrastructure as Code)
→ 서버, 네트워크, 스토리지, 보안 설정 등의 인프라 리소스를 코드 기반으로 자동으로 설정·배포·관리하는 방식
→ 사람이 수작업으로 구성하던 인프라 환경을 스크립트 또는 선언형 코드로 자동화
A. 장점
i. 반복 가능성(Repeatability)
✓ 코드 기반으로 구성된 인프라를 재현하기 쉬움
ii. 협업 용이성(Collaboration)
✓ 팀원 간 인프라 관리 코드 공유 및 버전 관리 가능
iii. 빠르고 효율적인 배포 및 유지보수
✓ 인프라 변경사항을 쉽고 빠르게 배포 및 롤백 가능
하이브리드 클라우드
• 퍼블릭 클라우드(Public Cloud)+프라이빗 클라우드(Private Cloud)를 결합해 운용하는 방식
• 민감한 데이터는 내부(Private)에, 확장성 및 탄력성은 외부(Public) 클라우드를 활용하는 구조
- 장점
1. 보안 강화
민감한 정보는 내부에서 보호 가능 (규제 대응 용이)
2. 유연한 확장성
수요 변화에 따라 퍼블릭 클라우드에서 즉각적 자원 확장 가능
3. 비용 최적화
고정 비용 절감 (필요한 만큼만 클라우드 리소스 이용 가능)
4. 리스크 관리 용이
특정 클라우드 장애 시 다른 환경으로 전환 가능
클라우드 데이터베이스 서비스 특징 # 데이터베이스 관리 시스템 = DBMS
- 관리형 서비스: 대부분의 클라우드 DB는 운영체제, 패치, 백업, 장애복구 등을 클라우드 사업자가 관리
- 확장성: 사용량 증가에 따라 자동으로 인스턴스와 스토리지를 확장 가능(수평/수직 확장)
- 고가용성: Multi-AZ 구성(이중화), 자동 장애 복구 등을 통해 서비스 중단 없이 운영
- 보안: 암호화, IAM 통합, 네트워크 접근 제어 등 다양한 보안 기능 내장
- 비용 효율성: 사용한 만큼 과금(pay-as-you-go), 예약 인스턴스를 통한 할인도 가능
- 종류
n 관계형(SQL): 데이터를 2차원 table 구조로 저장하여 일관성↑, 빅데이터 처리에 불리
n NoSQL: 일관성은 좀 낮아지지만 빅데이터 처리에 유용
n 데이터웨어하우스: 데이터 분석용에 적합
클라우드 스토리지 특징
- 확장성: 필요한 만큼 저장 공간을 확장하거나 줄일 수 있음(자동 확장)
- 고가용성&내구성: 다중 리전 또는 AZ에 복제되어 장애에도 안정적
- 접근성: 인터넷만 있으면 언제 어디서든 접근 가능(웹, API 등)
- 비용 효율성: 사용한 만큼 지불(Pay-as-you-go), 장기 보관 시 저렴한 옵션 제공
- 보안: 암호화, 권한 관리, 접근 제어, 로그 감사 기능 제공
- 종류
n 블록 스토리지: 어떤 블록에 뭐가 있는지 저장하고 있어서 한 글자 수정하면 그 부분만 수정해서 저장. 공유에 부적합 단독으로 많이 쓰임
n 파일 스토리지: 한 글자만 수정해도 항상 전체 파일 갱신 저장
n 객체 스토리지: 파일을 하나 업로드 하면 객체라고 부르며 버킷에 객체 단위로 저장.공유에 적합한 스토리지
< 클라우드 인프라 가상화 >
1. 호스트 기반 가상화
- 개념 및 정의
• 물리 서버에 기존 운영체제(OS)를 설치한 뒤, 그 위에 가상화 소프트웨어를 설치
• 가상화 소프트웨어는 하나의 서버에서 여러 가상 머신(VM)을 생성하고 운영하는 역할 수행
- 장점
• 기존 환경 유지 가능: 기존 운영체제를 그대로 사용하며 VM 환경 구축 가능
• 비용 절감: 별도 가상화 OS나 하드웨어 없이 저비용으로 도입 가능
• 간편한 설치 및 운영: 소프트웨어 설치만으로 다중 가상 서버 구축 가능
- 단점
• 성능 저하: 자원 접근이 간접적이어서 VM 성능이 다소 낮음
• 호스트 OS 의존성: 호스트 장애 시 모든 가상 머신에 영향 발생
• 확장성 한계: 많은 VM을 운영할 경우 자원 관리와 성능 유지가 어려움
2. 하이퍼바이저 가상화
- 개념 및 정의
• 물리 서버 하드웨어 위에 하이퍼바이저 OS를 직접 설치하여 가상 머신(VM)을 생성·운영하는 구조
• 하이퍼바이저 OS는 서버의 CPU, 메모리, 디스크 등 물리 자원을 가상화하고, 여러 가상 머신을 독립적으로 관리하는 운영체제장점
- 장점
• 직접적인 하드웨어 제어: 자원을 하이퍼바이저가 직접 관리 → 성능 손실 최소화
• 높은 안정성과 격리성: 각 VM이 독립적으로 작동 → 장애 전파 및 보안 리스크 감소
• 대규모 환경 최적화: 수십~수백 개 VM 운영 가능 → 클라우드, 데이터센터에 적합단점
- 단점
• 초기 구축 비용 부담: 별도 하이퍼바이저 라이선스 비용, 고사양 서버 투자 필요
• 구성 및 운영 복잡성: 가상화 플랫폼 설치, 관리 체계 구축에 고급 인프라 지식 필요
• 하이퍼바이저 장애 리스크: 하이퍼바이저 자체에 장애 발생 시 전체 VM 영향 가능성 존재
3. 컨테이너 가상화
- 개념 및 정의
• 하나의 운영체제(OS) 위에서, 애플리케이션과 필요한 라이브러리·환경만을 독립적으로 격리하여 실행하는 가상화 방식
• 서버 전체를 가상화하는 기존 VM 방식과 달리, 애플리케이션 단위로 가볍게 가상화 가능
• Docker, Kubernetes 등 플랫폼을 통해 컨테이너 기술을 구현
- 장점
• 경량화 된 실행 환경: 전체 OS를 가상화하지 않고 애플리케이션 단위로 실행 → 자원 소모 최소화
• 빠른 배포 및 확장성: 컨테이너 이미지 기반으로 수초 내 배포 가능 → 자동화 및 대규모 확장에 유리
• 높은 이식성과 유연성: 동일한 컨테이너 이미지를 다양한 환경(OS, 클라우드)에서 동일하게 실행 가능
- 단점
• 운영체제 커널 공유로 인한 제약: 커널 버전 차이 또는 특정 기능 제약 발생 가능성 존재
• 보안 취약점 관리 필요: 여러 컨테이너가 하나의 커널을 공유 → 격리 실패 시 보안 사고 위험
• 복잡한 오케스트레이션 요구: 대규모 운영 시 Kubernetes 등 별도 관리 플랫폼 필요
가상 머신 위에 컨테이너를 쌓을 수 있음.
예로 들면 컨테이너의 Operating System이 가상 머신의 Guest OS 중 하나가 될 수 있음