[클라우드] 가상화 및 클라우드

Chapter 1. 가상화 및 클라우드 개요

기존 환경의 문제점들

원인
• 극도의 복잡성
• 빈약한 인프라에 의존

결과
• 70% 이상의 IT 예산이 현상유지에 사용
• 30% 이하의 IT 예산만이 개선과 경쟁력 강화를 위해 사용

IT 경쟁력이 곧 사업 경쟁력

 

➔ 가상화 기술을 통해 해결 가능 (서버, 네트워크, 스토리지, 데스크톱)

물리적인 서버의 대수가 감

 

 

가상화

가상화 

• 물리적인 컴포넌트를 논리적인 객체로 추상화하는 것 -> 하나의 장치를 여러 개처럼 동작 or 여러 개의 장치를 묶어 하나처럼 

• 가상화 대상: CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 
• 대부분 서버는 용량의 10~15% 수준 사용 
• 가상화를 통해 한 대의 컴퓨터에 동시에 여러 개의 OS 가동하여 태스크 분산 -> 사용률 70% 상향 가능 
• 2개의 Hypervisor 유형 존재 (타입1, 타입2) 

IaaS 가상화 기술: 하이퍼바이저와 VM

하이퍼바이저

- Type1 (네이티브 타입): 하이퍼바이저형 가상화, 하이퍼바이저/하드웨어 

    관리와 셋팅이 까다로우나 성능이 더 좋은 편 

    Ex. Xen, VMWare ESXi 등

- Type2 (호스티트 타입): 호스트형 가상화, 하이퍼바이저/OS/하드웨어 

    추상화로 설치와 관리가 편하나 성능은 다소 떨어지는 경향 

    Ex. KVM, QEMU, Virtualbox 

 

VM의 단점 

1. 전체 운영체제를 부팅하므로 구동시간이 느림 (각 VM마다 OS 부팅)
2. VM 크기가 금방 기가 바이트로 증가 (머신은 OS를 설치하기 때문) (이후 이 단점 때문에 컨테이너가 등장) 
3. 확장이 어려움. 스케일업하여면 기존 CPU, 메모리, 스토리지보다 더 큰 VM 준비하고 부팅. 스케일아웃도 오래 걸림
4. 메모리, CPU, 디스크와 같은 자원을 많이 사용할 때 오버헤드 많이 일어나서 하나의 호스트머신에서 실행가능한 VM 숫자 한계 

 

 

 

이러한 단점에서 불구하고 VM을 쓰는 이유?

➔ 클라우드에 비해 VM은 견고함. 보안성이 높다는 것. 엄격한 격리가 필요한 상황 

 

: VM 기반 가상화는 엄격한 격리가 필요한 경우에 악의적 사용자가 동일 호스트에 접근하거나 공유중인 인프라의 다른 대상으로 접근하려는 것을 막아야 하는 다중 테넌트 상황에서 적합 

Ex. 미 국방부, CIA와 같은 높은 보안성이 요구되는 곳에서도 클라우드는 사용되긴 함. Top Secret Region. 인터넷없이 핫라인으로 연결 

 

 

 

가상화의 발전

• 클라이언트 하이퍼바이저
• 서버 하이퍼바이저
• 가상 인프라
• 클라우드

가상화의 발전단계

 

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하이퍼바이저
• 시스템에서 다수의 운영 체제를 동시에 실행할 수 있게 해주는 논리적 플랫폼
• Type 1(Native 또는 Bare-metal) 또는 Type2 (Hosted)

Type 2(좌), Type 1(우)

물리적 리소스 공유가 가능

cpu의 리소스를 공유

 

 

CPU 리소스 공유

• 가상 환경에서 운영 체제는 시스템의 모든 물리적 CPU중 할당 받은 CPU만을 소유한 것으로 인식

 

메모리 리소스 공유

• 가상 환경에서 운영 체제는 시스템의 모든 물리적 메모리중 할당 받은 메모리만을 소유한 것으로 인식

 

가상 네트워킹

• 가상 이더넷 어댑터와 가상 스위치는 하이퍼바이저가 소프트웨어적으로 구현하여 제공

 

하이퍼바이저가 가상 스위치를 만들어 줌

 

 

 

 

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클라우드란?

• PC 데이터를 PC에 보관하는 것이 아니라 인터넷을 통해 중앙 PC 또는 서버에 저장하는 공간
• 클라우드 컴퓨팅: 인터넷을 통해 IT 리소스를 원할 때 언제든지 사용하고, 사용한 만큼 비용을 지불하는 서비스

 

클라우드 유형

• 퍼블릭 클라우드
– 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공해주는 업체(CSP, Cloud Service Provider)에게 인프라에 필요한 자원들을 대여하여 사용하는 방식
– CSP 예 : AWS, Azure, GCP, KT 클라우드, 네이버 클라우드

• 프라이빗 클라우드
– 기업이 직접 클라우드 환경을 구축, 이를 기업내부에서 활용, 계열사에 공개
– 특정 기업, 특정 사용자만 사용하는 방식
– 서비스 자원과 데이터는 기업의 데이터센터에 저장

- 온 프레미스 방식

 

• 하이브리드 유형
– 기존 On-premise 에 구성되어 있는 인프라와 Public Cloud를 혼용하여 함께 사용하는 방식
– private + public 

• 멀티 클라우드
– 2개 이상의 서로 다른 클라우드를 함께 사용하는 방식
– AWS + Azure, AWS + KT
– 하나의 CSP에 종속되지 않기 위해 사용

 

 

클라우드 컴퓨팅의 이점

• 초기 선 투자 불필요
– 서비스 규모를 예측하고 미리 서버를 구매하고 관리할 필요가 없음

• 저렴한 종량제 가격
– 사용한 만큼 지불하는 종량제와 함께 규모의 경제로 인한 지속적인 비용 절감이 가능

• 탄력적인 운영 및 확장 가능
– 필요한 용량을 예측할 필요없이 트래픽 만큼만 사용하거나 손쉽게 확장 가능

 

• 속도와 민첩성
– 시장 상황에 빠르게 대응할 수 있는 민첩성을 통해 비즈니스를 혁신 가능

• 비즈니스에만 집중 가능
– 차별화된 서비스를 개발할 수 있는 다양하고 많은 실험 시도 가능

• 손 쉬운 글로벌 진출
– 빠른 시간내에 손쉽게 글로벌 고객을 위한 서비스를 시작 가능

 

탄력적인 운용이 가능한 클라우드는 많은 이점을 가진다.