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IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 18 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 클라우드컴퓨팅기술동향 강영준중앙대학교대학원정보시스템학과 Yjune02@gmail.com 박세권, 류승완중앙대학교정보시스템학과교수 1. 서론 2. 클라우드컴퓨팅소개 3. 클라우드컴퓨팅기술및서비스동향 4. 클라우드컴퓨팅전망 5. 결론 1.

1 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 18 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 클라우드컴퓨팅기술동향 강영준중앙대학교대학원정보시스템학과 Yjune02@gmail.com 박세권, 류승완중앙대학교정보시스템학과교수 1. 서론 2. 클라우드컴퓨팅소개 3. 클라우드컴퓨팅기술및서비스동향 4. 클라우드컴퓨팅전망 5. 결론 1. 서론 2007 년말미국발서브프라임모기지론사태이후 2008 년 3 분기를기점으로글로벌금융위기를겪으면서시장상황이급격하게악화됨에따라각기업들의예산절감에대한필요성이제기되고있다. IT 분야도예외는아니어서줄어드는예산에따른비용절감방안탐색에많은노력을기울이고있다. IDC 조사에의하면, 기업이지출하는예산의 2/3 가직간접적으로 IT 와연관되어있어 IT 분야의예산절감이기업의성패를좌우하는핵심현안으로부각되고있다. 기업의 IT 분야예산절감과관련하여 ( 그림 1) 은총 IT 예산대비서버운영비용과신규서버구입비용의시간에따른변화를보여주고있다. Power & Cooling 항목은증가하고있으나최근들어기술의발달과 Green IT 의대두로인해그증가세가미미한것으로나타난다. 또한새로운서버구입비용은점점줄어드는추세를보인다. 반면에가상화서버와단일서버의 Management & Administration 에대한비용은지속적으로증가하고있는추세로특히가상화관련비용이 2007 년부터크게증가하고있다. 따라서가장많은부분을차지하고있는서버의운영비용을감축하는것이예산절감을이룰수있는가장좋은방법일것이며, 최근들어가상화기술을이용한운영상의예산절감의효과와더불어관리상의편의, 새로운비즈니스모델의측면에서클라우드컴퓨팅기술이주목을받고있다. 클라우드컴퓨팅 이라는용어는구글의크리스토프비시글리아가최초로제안한개념이다 * 본내용과관련된사항은중앙대학교정보시스템학과강영준 ( ) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 NIPA 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 29

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 ( 연도 ) ( 그림 1) 서버유지비용 [1] [2]. 초기컴퓨팅환경은메인프레임컴퓨터에여러대의단말기가접속해있는구조를가지고있다. ( 그림 2) 와같이미니컴퓨터, PC 등의등장으로개인화, 소형화가이루어지면서사용자는컴퓨팅자원을사용함에있어서비교적덜제약적이고접근성또한많이개선이되었다.

2 주간기술동향통권 1433 호 ( 단위 : 10 억달러 ) Power & Cooling Mgmt & Administration(Virtualized Server) Mgmt & Administration(Standalone Server) New Server Spending ( 연도 ) ( 그림 1) 서버유지비용 [1] [2]. 초기컴퓨팅환경은메인프레임컴퓨터에여러대의단말기가접속해있는구조를가지고있다. ( 그림 2) 와같이미니컴퓨터, PC 등의등장으로개인화, 소형화가이루어지면서사용자는컴퓨팅자원을사용함에있어서비교적덜제약적이고접근성또한많이개선이되었다. 이와더불어네트워크의속도가비약적으로상승함에따라대용량의데이터의교환이원활해지면서사용자들은자신이사용하고있는여러기기들은물론다른사용자와의연결을통해편리한정보교환을하고있다. 기업은일찍이이와같이각지에흩어져있는서버와 PC 들을향상된네트워크에묶어서통합적으로관리하는체계를갖추고있다. 이러한컴퓨팅자원들을종합적으로 History of Computing Mainframes Minicomputers PCs Networked PCs Smart- Phones Cloud Broadband Sped over Time Megabits per 15 second (Mbps) * 1992* 1995 * 2001** 2006** 2007** * Represents Dial-Up speeds ** Represents DSL s peeds ( 그림 2) 컴퓨팅과네트워크속도의변화 [4] 30

3 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 관리하고운영하기위해많은비용이들어가고있다. 따라서언제어디서든인터넷이있는곳에서액세스할수있고맞춤형응용프로그램사용이용이하며, 사용자간의원활한협업과필요에따른컴퓨팅파워조절및경제적인비용등에대한솔루션으로서최근클라우드컴퓨팅이부각되고있다. 따라서본고에서는최근기업의 IT 분야예산절감과관리효율성의증대효과가있는클라우드컴퓨팅기술의최근동향에대해소개한다. 본고는다음과같이 2 장에서클라우드컴퓨팅의개념을소개하고, 3 장에서는클라우드컴퓨팅의기술동향에대해설명하고 4 장에서각종연구기관의클라우드컴퓨팅에대한향후전망을소개하며, 5 장에서는결론과시사점을제시한다. 2. 클라우드컴퓨팅소개클라우드컴퓨팅은초기에개념이만들어진이후로많은발전을거듭하여그정체성에대한논란을많이불러오기도하였다. 하지만최근들어클라우드컴퓨팅의본질에대한정의가마무리되어가는추세이다. 클라우드컴퓨팅에대한다양한정의중가장보편적이고포괄적인 NIST (National Institute of Standards and Technology) 의최신정의는다음과같다. 클라우드컴퓨팅은빠르게준비되고최소한의관리노력이나서비스제공자간통신을통해반환될수있는조정가능한공유자원에액세스하기위한모델이다. [11] 정의와더불어 NIST 에서는 3 가지의서비스모델에대해정의하고있다. - SaaS(Software-as-a-Service): 클라우드컴퓨팅이이슈화되기이전부터존재하였던서비스형태로서여러가지애플리케이션들을제공하여주는방식이다. 클라우드컴퓨팅환경에서이애플리케이션들은인터넷을통해어떤곳에서든자신이쓰는환경으로불러올수있는것이장점이다. 현재 Google, Salesforce.com, Microsoft, Oracle, Acrobat 등이이서비스를제공하고있다. - PaaS(Platform-as-a-Service): 프로그램개발플랫폼을제공하여주는서비스이다. 프로그래머는이플랫폼에접속하여프로그램디자인, 빌드, 테스트등의작업을수행할수있다. 이플랫폼에서개발한애플리케이션들은대개 SaaS 형태로소비자에게제공되며, 현재 Google, Salesforce.com, Mocrosoft, Oracle, Yahoo 등이이서비스를제공하고있다. - IaaS(Infrastructure-as-a-Service): 사용량에따른금액을지불하고컴퓨팅자원에대한관리권한을주는서비스이다. 서버를직접구매하는것이아닌렌탈개념으로서필요량에따라유동적으로컴퓨팅자원들에대한사용량을변경할수있다. 현재 Google, Microsoft, HP, Apple, Sun, IBM, Amazon, Dell 등이이서비스를제공하고있다. 31

4 주간기술동향통권 1433 호 ( 그림 3) 클라우드서비스의종류 [4] 이와더불어 2009 IEEE International Conference on Cloud Computing 에서 CaaS (Communication as a Service) 에대한개념이새롭게제시되어통신사업자들도클라우드컴퓨팅서비스모델에포함시키는것에대한논의가이루어지고있다. 클라우드컴퓨팅과같이동적인스케줄링및자원할당등의작업이이루어지는시스템에서는셀프매니징 (Self-managing) 시스템기반의자원관리시스템이요구된다. 특히클라우드컴퓨팅환경하에서자원을제어하여데이터센터내의모든가상클러스터들이양호한수행을유지하도록지원하는최적화자원할당및스케줄링기법이필요하다. 이런필요성에의하여클라우드컴퓨팅에서의자원관리체계가필수적이다. 클라우드컴퓨팅의분산처리구조는이전그리드컴퓨팅에서의구조를토대로이루어지고있다. ( 그림 4) 는그리드컴퓨팅환경에서의기본적인계층적구조를나타낸것이다. 총 4 개의계층이있으며사용자 / 브로커, SLA 자원할당자, 가상머신, 물리적머신으로구성되어있다. 가장하부에있는물리적머신은실질적으로하드웨어적인기계를말하는것이다. 이것은같은로컬망안에묶여있을수도있고전국, 혹은전세계에퍼져있을수도있다. 물리적머신의상위계층은 VM(Virtual Machine) 이다. VM 은물리적서버위에서여러개의수락된서비스리퀘스트의실행을위해하나의물리적기계에서동적으로실행, 정지될수있다. 하나의기계에서 32

IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 Users/Brokers SLA Resource Allocator Service Request Examiner and Admission Control - Customer-driven Service Management - Computational Risk Management - Autonomic Resource

5 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 Users/Brokers SLA Resource Allocator Service Request Examiner and Admission Control - Customer-driven Service Management - Computational Risk Management - Autonomic Resource Management Pricing Accounting VM Monitor Dispatcher Service Request Monitor Virtual Machines (VMs) Physical Machines ( 그림 4) 계층별클라우드구조 [12] 여러개의 VM 이수행가능하며하나의요구에다른 OS 에서 VM 들이실행될수도있다. SLA Resource Allocator 는데이터센터 / 클라우드와유저 / 브로커사이의인터페이스역할을한다. SLA-Oriented resource management 를하기위해 Service Request Examiner and Admission Control, VM Monitor, Pricing, Diskpatcher, Accounting, Service Request Monitor 의총 6개매커니즘의상호작용이필요하다. 최상위계층인유저 / 브로커는전세계어디에서든클라우드에접속해서서비스를받게되는이용자들을말한다. 따라서클라우드컴퓨팅은사용자과공급자간의 QOS 보장을위한 SLA 를체결하고그 SLA 에따라서서비스를제공하는구조로이루어져있다고할수있다. 3. 클라우드컴퓨팅기술및서비스동향여러업체가클라우드컴퓨팅공급자로서상품을출시해놓고있다. 특히, 구글의경우인프라스트럭처 (Infrastructure) 에서부터애플리케이션까지클라우드컴퓨팅전반에걸친상품과더불어모바일기기를위한안드로이드 (Android) 까지출시하면서클라우드컴퓨팅분야에서강한면모를보여주고있다. 아마존은인프라스트럭처로써의 EC3, 스토리지서비스인 S3(Simple Strage Service) 가주요비즈니스모델이며, 클라우드컴퓨팅내의다른사업분야에서도많은성과를이루어내고있다. 두업체와같은대규모서비스사업자들의클라우드컴퓨팅의한분야 33

and Hardware transparent) PaaS Platform as a Service (Hardware

Programmatic Interface for Hardware Provisioning Bare Metal People

Alexa Simple DB EC2 S3 Amazon Android Google Google Apps Apps App

Azure Azure J2ME Java Consumer Space Caroline Caroline Core Business

Partner Strategy Core Business Microsoft Sun Micro IBM HP Salesforce

com Salesforcecom ( 그림 5) 업체별클라우드컴퓨팅제공서비스 [5]

구글구글 (Google) 은클라우드컴퓨팅전분야에걸친서비스가가능한업체이며, 특히개발플랫폼인구글앱엔진 (Google

이앱엔진은구글에서여러테스트를거쳐안정성이입증된서버자원을서비스용량에따라신축적으로제 GWT(Google Web Toolkit)

6 주간기술동향통권 1433 호 Network Device Layer SaaS Software as a Service (Platform, Scaling and Hardware transparent) PaaS Platform as a Service (Hardware Provisioning Hidden Automatic Scaling) HaaS Hardware as a Service Programmatic Interface for Hardware Provisioning Bare Metal People Process based hardware provisioning Increasing Virtualization Kindle Alexa Simple DB EC2 S3 Amazon Android Google Google Apps Apps App App Engine Engine App Engine Build there own Google Win Mo Live Azure Azure J2ME Java Consumer Space Caroline Caroline Core Business Web sphere Potential On Demand Core Business IPAQ Partner Strategy Partner Strategy Core Business Microsoft Sun Micro IBM HP Salesforce Force.com Salesforcecom ( 그림 5) 업체별클라우드컴퓨팅제공서비스 [5] 에서만이아닌전분야에걸친통합플랫폼을소비자에게제공하는것을목표로하고있다. 가. 구글구글 (Google) 은클라우드컴퓨팅전분야에걸친서비스가가능한업체이며, 특히개발플랫폼인구글앱엔진 (Google AppEngine) 을내세워 PaaS 분야의대표주자가되었다. 이앱엔진은구글에서여러테스트를거쳐안정성이입증된서버자원을서비스용량에따라신축적으로제 GWT(Google Web Toolkit) Client Capabilities Mashup Editor Google Gadgets Google Gears Others Cloud Computing Services Integration GAE(Google App Engine) Python & Django Dynamic, Scalable Runtime Support Services GAE Datastore Social graph API Google Accounts GData Others ( 그림 6) 구글 App Engine Architecture[7] 34

IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 공하는 IaaS 로서의서비스와더불어데이터베이스질의어로서 GQL 을제공하고애플리케이션에대한실시간모니터링, 구글이제공하는 API 활용, 전용도메인서비스등을제공하고있다. 또한이플랫폼을기반으로만들어진응용프로그램들을공유할수있는구글앱스 (Google Apps) 라는 SaaS 로서의서비스도함께제공하고있다.

7 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 공하는 IaaS 로서의서비스와더불어데이터베이스질의어로서 GQL 을제공하고애플리케이션에대한실시간모니터링, 구글이제공하는 API 활용, 전용도메인서비스등을제공하고있다. 또한이플랫폼을기반으로만들어진응용프로그램들을공유할수있는구글앱스 (Google Apps) 라는 SaaS 로서의서비스도함께제공하고있다. 구글앱스에서의대표적인프로그램들이구글 Doos, 구글캘린더등이있다. 특히구글캘린더는현재 100 만명이상의사용자를보유하고있으며휴대기기와동기화를하는등의번거로운작업이필요없이인터넷에접속되는단말이라면모두사용할수있어서인기를끌고있다. 나. 아마존아마존 (Amazon) 은 2002 년 AWS(Amazon Web Service) 를시작하면서클라우드컴퓨팅에서 IaaS 를가장먼저시작한업체이다 년부터유틸리티컴퓨팅개념을도입한 EC2(Elastic Compute Cloud) 서비스와개발자들을위한스토리지서비스인 S3 를제공하고있으며현재많은소규모회사들과개인이이용하고있다. EC2 는수분내에사용자가시스템의원하는사용량만큼을요청하고사용할수잇는시스템이며, S3 는데이터저장기능뿐만아니라검색기능은웹을통해서제공하고있어서접근성을향상시켰다. 그밖에도메시지 Queue 를아마존의인프라내에서보내고검색할수있는서비스를제공하는 SQS, 관계형데이터베이스사용을위한심플 DB 등의다양한서비스들이 AWS 기반으로제공되고있다. 아마존의서비스는 2009 년 1 월에는 140 건의서비스를제공하고있어많은사용자가사용하고있는것으로나타났다. EC2(Elastic Compute Cloud) Cloud Computing Services Integration Machine Images On-Demand Instances S3(Simple, Storage, Service) Simple DB Cloud Front Support Services SQS(Simple Queue Service) ( 그림 7) Amazon EC2 Architecture[6] 35

주간기술동향통권 1433 호 2010. 2. 17. 다. 마이크로소프트마이크로소프트 (Microsoft) 는 Azure 라는서비스를선보이면서클라우드컴퓨팅서비스를시작하였다. 다른업체들이독자적인플랫폼을웹에서구현해내는것과는다르게 PC 기반플랫폼을상호보완하는형식의이중플랫폼을내세웠다.

8 주간기술동향통권 1433 호 다. 마이크로소프트마이크로소프트 (Microsoft) 는 Azure 라는서비스를선보이면서클라우드컴퓨팅서비스를시작하였다. 다른업체들이독자적인플랫폼을웹에서구현해내는것과는다르게 PC 기반플랫폼을상호보완하는형식의이중플랫폼을내세웠다. 이는기존컴퓨팅환경의최강자였던마이크로소프트가사용편의성을극대화하여사용자들의플랫폼이전에있어서불편함이없게하기위함으로보인다. Azure 플랫폼을기반으로 MS 는 IaaS, PaaS, SaaS 를모두제공하고있다. 또한다른업체와는달리개발언어의제약이크지않아자바, 루비, PHP 등과같은언어지원및프로그래밍환경을지원하고있으며, 기존에 MS 에서제공하고있던프로그램들에대한온라인서비스지원을강화시키는 Software Plus Service 라는모델을제시하고있다. ( 그림 8) Windows Azure Architecture[13] 라. IBM 전통적인 IT 기업인 IBM 은 2010 년에클라우드컴퓨팅상용화를목표로연구개발에박차를가하고있다. IBM 은특히클라우드컴퓨팅솔루션에총력을기울여개발을진행하고있다. 그일환으로서 EU 와공동으로 RESERVOIR Research Initiative 를발표하고 High Performance On Demand Solution 이라는클라우드컴퓨팅솔루션을출시하였다. 이솔루션은 workload 에대한분산처리를지원하는등대규모작업을처리하는데적합하게만들어졌다 [8]. 4. 클라우드컴퓨팅전망 여러시장예측기관들의연구결과를보면수치상의차이는있지만모두클라우드컴퓨팅의 36

IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 2 600 Worldwide IT Spending($ billion) 500 400 300 200 100 IT Cloud Services On-Premise IT 16 367 4% CAGR 27% 5% 42 451 9% 0 2008 년 2009 년 ( 그림 9) Worldwide IT Spending by Consumption

이보고서에서 Gartner 의연구부사장인벤프링은클라우드컴퓨팅을통한시스템인프라는 2008 년전체인프라대비 5.5% 를차지하였고, 2009 년에는 6% 로소폭성장할것으로보이지만 2013 년까지이부분에대한성장이두드러질것이라고했다.

9 IT 기획시리즈 차세대컴퓨팅 Worldwide IT Spending($ billion) IT Cloud Services On-Premise IT % CAGR 27% 5% % 년 2009 년 ( 그림 9) Worldwide IT Spending by Consumption Model[1] 성장을예측하고있다. Gartner 의보고서에의하면 2009 년의클라우드컴퓨팅관련시장이 563 억달러를기록할것으로보여 2008 년의 464 억달러에비해 21.3% 성장하고, 2013 년에는 1,501 억달러가될것으로보고있어지속적인성장이예상된다고하였다. 이보고서에서 Gartner 의연구부사장인벤프링은클라우드컴퓨팅을통한시스템인프라는 2008 년전체인프라대비 5.5% 를차지하였고, 2009 년에는 6% 로소폭성장할것으로보이지만 2013 년까지이부분에대한성장이두드러질것이라고했다. 그리고세계적인경제불황속에서도향후 2~3 년간은완만한성장세를보일것이며, 경제상황이개선된다면클라우드컴퓨팅에대한투자가증가하여높은성장률을보일것이라고예상하고있다. [9] IDC 에서는클라우드컴퓨팅의규모를 2012 년 420 억달러로전망하였다. 이는 2012 년전체 IT 예산전망의 9% 에해당하는금액이지만전체 IT 예산이연평균 5% 성장하는데반해클라우드컴퓨팅관련예산은연평균 27% 성장함으로써두드러진성장세를보일것으로예상하였다 [1]. Merrill Lynch 에서는 2011 년클라우드컴퓨팅시장이약 1,600 억달러에달할것이며, 그중 950 억달러는비즈니스와생산성관련응용프로그램에서발생하고 650 억달러는광고시장에서나타날것으로예상하고있다 [10]. 5. 결론 본고에서는클라우드컴퓨팅에대한개론, 기술동향및발전전방에대해소개하였다. 클라 37

10 주간기술동향통권 1433 호 우드컴퓨팅은아직시작단계인만큼앞으로풀어가야할문제들이많이존재하고있다. 첫째로는보안문제가있다. 여러사용자가하나의공급자의서비스를이용하다보면그들간의데이터에대한접근권한에대한철저한통제가필수적이다. 둘째로가용성문제가있다. 지난해아마존 S3 서버가 3 시간이상중단되는사고가벌어졌으며구글도사용자들이서비스를사용할수없게되는사고가종종발생하여클라우드컴퓨팅시스템의가용성에대해문제를제기하는측면도있다. 마지막으로데이터종속성에대한문제이다. 하나의클라우드벤더에데이터를저장하다가다른클라우드벤더로옮기려고할때, 데이터및애플리케이션이호환되지않아하나의벤더에만사용해야하는상황이발생할수있다. 이럴경우가장큰클라우드벤더가비즈니스시장을좌지우지할수있게된다 [2],[3]. 따라서이러한문제들을해결하기위한노력과더불어아직완성되지않은부분에대한기술개발을게을리하지않는다면미래의컴퓨팅패러다임이머지않은시일내에우리생활속에편리함으로자리잡게될것이다. < 참고문헌 > [1] Soonyul Chang, No exception! Infrastructure management Opportunities in Cloud, IDC, [2] 민옥기, 김학영, 남궁한, 클라우드컴퓨팅기술동향, 전자통신동향분석, [3] 이종숙, 박형우, 국내외클라우드컴퓨팅동향및전망, 정보처리학회지, [4] Envisioning the cloud : The next Computing paradigm, Market Space, [5] Niraj Juneja, A Walk in the Clouds, [6] Amozon Web Service, [7] Google AppEngine, [8] IBM Cloud Computing, [9] Forecast: Sizing the Cloud; Understanding the Opportunities in Cloud Services, Gartner, [10] The Cloud War: $100+billion at stake, Merrill Lynch, [11] The NIST Definition of Cloud Computing, NIST, [12] Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, and Srikumar Venugopal, Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities 10th IEEE International Conference on High Performance Computing and Communications, 2008 [13] Windows Azure Platform, 38

Microsoft Word - 조병호

Microsoft Word - 조병호 포커스 클라우드 컴퓨팅 서비스 기술 및 표준화 추진 동향 조병호* 2006년에 클라우딩 컴퓨팅이란 용어가 처음 생겨난 이래 글로벌 IT 기업 CEO들이 잇달아 차 기 핵심 기술로 클라우드 컴퓨팅을 지목하면서 전세계적으로 클라우드 컴퓨팅이라는 새로운 파 라다임에 관심이 고조되고 있다. 클라우드 컴퓨팅 기술을 이용하면 효율적인 IT 자원을 운용할 수 있으며 비용절감