3. 클라우드를 실현하는 기술들

송인호·2022년 10월 14일
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01.클라우드를 실현하는 기술들

클라우드 서비스들은 다양한 기술로 구현되어 있음.
가상화 기술, 컨테이너 기술, 분산 처리 기술, 데이터베이스 기술, 저장 기술 등..

02.서버 가상화 기술

물리 서버는 모든 리소스를 사용하는 상황이 흔하지 않아 리소스가 남음, 서버 가상화를 통해 집약시킬 수 있어 서버 리소스를 최대한 활용할 수 있음.

물리 서버의 수가 줄어들어 공간 절약과 비용 절감에 도움.
가상서버는 각각 독립된 상태이므로, 가상 서버중 하나가 바이러스 걸려도 다른 가상 서버에 영향을 미치지 않음.

3종류의 서버 가상화 기술

https://pearlluck.tistory.com/121 [정보]

  • 하이퍼바이저 형

    각자 OS마다 말하는 명령어들을 이해할 수 있게 하나의 명령어로 번역해줌

하나의 물리 서버 위에 하이퍼바이저라는 가상화 소프트웨어를 동작

하이퍼바이저 유형

  1. native, bare-metal(베어메탈) 가상화 방식
    Host OS가 없음. 하드웨어에 직접 설치됨
    *커널 리소스를 관리하고, 명령어 해석함
    (1) 전가상화

    하드웨어 전체를 가상화한다.
    OS제약 없이 사용할 수 있고, 각기 다른 명령방식을 이해할 수 있도록 번역하여 전달함.
    (2) 반가상화

하드웨어를 완전히 가상화 하지 않고, Hyper Call 을 통해 하이퍼바이저에게 직접 요청을 날림.
Hyper Call: Guest os의 명령어를 하나의 하이퍼바이저가 해석하는 것이 아니라 명령어를 던지는 사람이 직접 번역을 하여 하이퍼바이저에게 요청을 보냄

전가상화는 하드웨어를 완전히 가상화하기 때문에 Guest OS 운영체제의 수정이 필요없지만 하이퍼바이저가 모든 명령을 중재하기에 성능이 느리고,
반가상화는 명령을 하이퍼바이저에게 HyperCall을 통해 직접 요청을 날리기에 전가상화에 비해 성능이 빠르지만 OS의 커널을 수정해야함

  • 호스트 OS형

HOST OS위에 하이퍼바이저가 실행되고, 그 위에 Guest OS를 올리는 방식
기존 컴퓨터황경에서 하이퍼바이저를 활용해 설치와 구성이 편하지만, type1보다 성능이 낮다.

  • 컨테이너 형
    하나의 OS 환경에서 애플리케이션의 실행 영역을 여러개로 나누어 사용하는 기술.
    각각의 컨테이너는 다른 컨테이너에 영향을 주지 않고 별도의 애플리케이션을 실행할 수 있음.
    컨테이너는 호스트 OS의 입장에서 보면 하나의 프로그램임.

OS를 가상화하여 여러 개의 컨테이너를 OS커널에서 직접 실행함.

04.분산 처리 기술

분산 처리 기술과 클라우드 서비스를 이용해서, 데이터를 여러 개의 서버에 나누어 병렬로 처리함.
가격 부담을 줄이면서 대량의 데이터를 고속으로 처리
클러스터링: 대량의 데이터를 분산 처리하는 장치, 여러 개의 서버를 결합하여 하나의 컴퓨터로 보이게 만듬

05.데이터베이스 기술

06.스토리지 기술

스토리지는 데이터와 프로그램을 저장하는 기록 장치
클라우드 서비스에서는 블록 스토리지, 파일 스토리지, 오브젝트 스토리지 총 3가지의 액세스 방식을 제공

스토리지는 데이터와 프로그램을 저장하는 기록 장치

  • 블록 스토리지
    데이터를 일정한 크기의 블록으로 나누어 저장하는 방식 나누어진 각각의 블록은 고유한 주소를 가지고 있고 정형화된 데이터를 빠르게 처리하는 용도로 많이 사용 고유 주소가 있어 데이터를 신속하게 검색할 수 있지만, 비용이 많이 듬

  • 파일 스토리지
    파일과 폴더의 계층구조로 이루어진 방식 이름, 위치, 생성일, 수정일, 크기 등의 제한적인 메타데이터를 가지고 있어 가장 일반적인 방식 오래전부터 사용해온 전통적인 데이터 스토리지 시스템으로 사용이 친숙하고 표준화가 잘 되어 있지만 데이터가 많아지면 폴더를 찾기 위해 리소스가 많이 들어 성능이 저하됨

  • 오브젝트 스토리지
    데이터를 객체 단위로 저장함 계층구조 없이 평면 구조로 데이터를 저장, 접근이 쉽고 빠르며 확장성이 높음 메타데이터가 오브젝트 자체로 저장돼 접근과 검색이 쉽지만 오브젝트를 수정할 수 없고 덮어쓰는 방식을 사용해 자주 변경되는 데이터는 맞지 않음

09.네트워크 가상화 기술

클라우드를 구현하려면 네트워크에도 물리적 구성에 얽매이지 않는 유연성이 요구됨.
네트워크 가상화를 구현하는 VLAN, VPN, NFV 기술이 있음.

VLAN
Virtual Lan으로 하나의 물리적인 네트워크를 여러 개의 논리적인 네트워크로 분할하는 기술.

VPN
Virtual Private Network로 인터넷과 같은 불특정 다수가 이용하는 네트워크에 가상으로 전용선과 같은 사설망을 연결하는 기술

NFV
Network Functions Virtualization으로 네트워크 기능을 소프트웨어로 구현하여 가상 서버 위에 구축하는 기술.

10. SDN

서버 가상화 및 클라우드는 네트워크 트래픽의 급속한 증감 및 경로 변경을 초래하여 네트워크 증설과 변경, 운영의 자동화가 큰 과제임
네트워크를 가상화하고 네트워크 구성과 기능 설정 등을 소프트웨어로 프로그래밍 할 수 있게 만들어 주는 SDN(Software Defined Networking)임

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