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[ADP]클라우드 인프라 기술

by 현실남자 2023. 9. 28.

오늘은 ADP 데이터처리기술 과목 중 클라우드 인프라 기술에 대해 공부한 내용을 포스팅하겠습니다.

클라우드 인프라 기술은 최근 현대 기업과 조직에게 혁신적인 방식으로 IT인프라를 구축하고 운영하는 데

중요한 역할을 하고 있습니다. 클라우드 인프라 기술이 중요한 역할로 등장하게 된 배경에는 4가지 정도가 있습니다.
첫 번째로 데이터 폭증입니다. 과거에 비해 더 많은 데이터가 생성되고 현대 사회에서, 이러한 데이터를

효과적으로 관리하고 처리해야 하는 요구가 커지고 있습니다.
두번째로 비용과 자원 관리의 어려움이 있습니다. 기존의 온프로미스 인프라 관리는 하드웨어 및 소프트웨어의

비용과 복잡성으로 인해 많은 기업에게 어려움을 제공하고 있습니다.
세번째로 빠른 확정 요구입니다. 기업은 급변하는 시장 상황에 대응하기 위해 빠르게 인프라를 확장할 필요가 있습니다.
마지막 네 번째로 유연성의 요구입니다. 인프라 요구사항이 프로젝트 및 비즈니스 변화에 맞게 조정될 수 있어야 합니다.

 

클라우드 인프라 기술이란?

클라우드 인프라 기술은 컴퓨팅, 네트워킹, 스토리지, 가상화 등 다양한 기술과 리소스를 클라우드 컴퓨팅 환경에서

제공하는 기술 분야를 말하며, 클라우드 컴퓨팅은 동적으로 확장할 수 있는 가상화 자원들을 인터넷으로

서비스할 수 있는 기술을 말합니다.

클라우드 서비스들은 크게 아래 3가지 유형으로 나뉩니다.

 

SaaS(Software as a Service) : 소프트웨어를 서비스 형태로 제공하는 클라우드 컴퓨팅 모델입니다. 이 모델에서는 사용자는 소프트웨어를 설치하거나 관리하지 않고 웹 브라우저를 통해 애플리케이션에 접속하여 사용합니다.

PaaS(Platform as a Service) : 애플리케이션 개발 및 배포를 지원하기 위한 플랫폼을 클라우드로 제공하는 모델입니다. 개발자는 인프라를 걱정하지 않고 애플리케이션 코드에 집중할 수 있습니다.

IaaS(Infrastructure as a Servce) : 가상화된 컴퓨팅 리소스를 제공하여 인프라를 구축하고 운영할 수 있게 해주는

모델입니다. 이 모델에서는 가상 머신, 스토리지, 네트워킹 등의 인프라를 클라우드에서 제공받습니다.

 

VMwareXen과 같은 서버 가상화 기술은 데이터센터나 기업들에게 Infrastructure를 위한 클라우드 서비스의

가능성을 보여주고 있습니다.

아마존은 S3(Simple Storage Service)EC2(Elastic Cloud Computing) 환경을환경을 제공함으로써 플랫폼을 위한

클라우드 서비스를 최초로 실현해 왔습니다.

또한 구글은 AppEngine, Apps, Gears, Gadgets 등을등을 제공함으로써 웹 기반의 다양한 소프트에어들이 클라우드

서비스로서 어떻게 구체화될 수 있는지를 보여주고 있습니다.

 

    VMware : VMware는 가상화 및 클라우드 컴퓨팅 기술을 주로 개발하고 제공하는 미국의 소프트웨어 기업입니다. VMware는 가상 머신 (Virtual Machines)을 생성하고 관리하는 솔루션을 중심으로 다양한 가상화 및 클라우드 컴퓨팅 제품을 개발하고 있으며, 기업의 IT 인프라를 혁신하고 효율화하는 데 사용됩니다.

    Xen : Xen은 가상화 기술을 위한 오픈 소스 가상화 플랫폼 및 하이퍼바이저(Hypervisor) 소프트웨어입니다. Xen은 리눅스 커널과 함께 사용되며, 다양한 운영 체제를 가상 환경에서 실행하도록 설계되었습니다. Xen은 가상 머신을 만들고 관리하는 데 사용되며, 가상 머신은 호스트 시스템에서 격리된 환경에서 실행됩니다.

 

ADP는 클라우드 서비스의 종류 중에서도 클라우드 컴퓨팅에서 근간이 되는 기술인 인프라 기술 그리고 인프라 기술들

중에서도 가장 기반이 되는 기술이라고 할 수 있는 서버 가상화 기술에 대해 주로 다루고 있습니다.

서버 가상화 기술은 물리적인 서버와 운영체제 사이에 적절한 계층을 추가해 서버를 사용하는 사용자에게

물리적인 자원은 숨기고 논리적인 자원만을 보여주는 기술을 말합니다. 서버 가상화는 하나의 서버에서 여러 개의

애플리케이션,미들웨어, 운영체제들이 서로 영향을 미치지 않으면서 동시에 사용할 수 있도록 해줍니다.

서버 가상화를 가능하게 하는 기술은 아주 다양하며, 메인프레임, 유닉스 서버, x86 서버 등에 따라 서로 다른 기술이나

분류체계가 사용됩니다.

 

이번 과목에서는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 많이 사용되는 서버가 x86 계열이기 때문에

x86 서버 가상화 기술만을 다루고 있습니다.
x86
계열 서버에 대해 보다 자세히 알아보면, x86 계열 서버는 하드웨어, CPU, 운영체제의 공급 업체가 모두 다르다는

특징이 있습니다. 이런 환경 때문에 가상화 기술도 업체에 따라 제공되는 수준이 다양하며, 인텔 및 AMD 등과 같은

CPU 제공업체는 하드웨어 차원의 CPU 가상화를 주로 다루고, VMware나 마이크로소프트, 오픈소스 커뮤니티에서는

소프트웨어 기반의 가상화 제품을 주로 다루고 있습니다.

 

x86 계열 서버 가상화 기술 레이어

 

서버 가상화 기술 이용 효과

1) 가상머신 사이의 데이터 보호

하나의 물리적 서버에서 운영 중인 서로 다른 가상 머신들 사이의 접속은 정상적인 네트워크 접속만을 허용합니다. 가상머신 사이에는 보안적으로 서로 분리돼 데이터를 보호받을 수 있습니다.

 

2) 예측하지 못한 장애로부터 보호

가상머신에서 수행중인 애플리케이션의 장애가 다른 가상머신에는 전혀 영향을 미치지 않습니다. 애플리케이션, 운영체제의 장애로부터 보호받을 수 있습니다.

 

3) 공유 자원에 대한 강제 사용의 거부

하나의 가상머신은 할당된 자원 이상을 가져가는 것을 차단할 수 있습니다. 이런 기능을 통해 다른 가상머신에 할당된 자원의 부족 현상을 차단할 수 있습니다.

 

4) 서버 통합

서버 가상화를 통해 얻을 수 있는 가장 일반적인 효과입니다.서비스, 데이터, 사용자 등의 증가로 더 많은 컴퓨팅 자원이 필요해졌지만 데이터 센터의 공간, 전원, 냉각장치는 제한적입니다.
이런 문제를 해결하기 위해, 기존 서버의 용량을 증설하고 가상머신을 추가함으로써 동일한 데이터센터의 물리적 자원

(공간, 전원 등)을 이용하면서 더 많은 서버를 운영할 수 있습니다.

 

5) 자원 할당에 대한 증가된 유연성

수시로 변화하는 각 가상머신의 자원 요구량에 맞춰 전체 시스템 자원을 재배치함으로써

자원 활용도를 극대화 할 수 있습니다.

 

6) 테스팅

다양한 운영체제나 운영환경에서 테스트가 필요한 경우, 새로운 서버를 추가하지 않아도 테스트 환경을 구성할 수 있습니다. 부하 테스트가 필요한 경우에도 일시적으로 자원을 줄이는 방법으로 부하 상황을 만들 수 있으며, 다수의 부하 생성 역할을 수행하는 노드도 쉽게 추가할 수 있습니다.

 

7) 정확하고 안정한 서버 사이징

필요한 자원만큼만 가상머신을 할당할 수 있으며, 사이징 예측이 불확실한 서버를 구성할 때에도 일단 확보된 리소스를

이용하여 할당한 후 쉽게 추가로 할당할 수 있습니다.

 

8) 시스템 관리

마이그레이션 기능을 이용할 경우 운영 중인 가상머신의 중지 없이 가상머신을 다른 물리적인 서버로

이동시킬 수 있습니다. 이런 기능을 이용하여 다음과 같은 업무를 쉽게 수행할 수 있습니다.

  -하드웨어 장애 : 서버에 물리적으로 구성된 디스크 중 1개 디스크에 장애가 발생할 경우,
                           
장애 발생 장비에서 운영되던 가상머신을 서비스 중지 없이 다른 장비로 이동 후 장애 발생
                           
장비의 디스크를 교체 후 다시 서비스에 투입할 수 있습니다.
  -
로드 밸런싱 : 특정 가상 서버 혹은 가상 서버가 수행 중인 물리적 서버에 부하가 집중될 경우 여유 서버로

                          가상머신을 이동시킬 수 있습니다.

  - 업그레이드 : 업그레이드 작업 필요 시 다른 장비로 가상머신을 이동 후 수행할 수 있습니다.

 

다음 포스팅에서는 서버 가상화 기술 중 CPU가상화, 하이퍼바이저의 정의 및 기능 그리고 분류 방법에 대해 공부해 보겠습니다.이전 포스팅은 아래 링크를 통해 확인하실 수 있습니다.

 

 

2023.09.11 - [분류 전체 보기] - 데이터분석 전문가(ADP) 2과목-2장-2절-분산 컴퓨팅 기술-맵리듀스(MapReduce)

 

데이터분석 전문가(ADP) 2과목-2장-2절-분산 컴퓨팅 기술-맵리듀스(MapReduce)

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