방송대 클라우드컴퓨팅 - 6강. 클라우드 컴퓨팅 기술 1

 

1. 클라우드 컴퓨팅의 5가지 영역
2. 클라우드 핵심 기술 요소 (5대 기술)
3. 가상화 기술의 이해
4. 클라우드 인프라 구성 요소
5. 서버 가상화 

[실습] 

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1. 클라우드 컴퓨팅의 5가지 영역

구분	명칭	역할
① CSP (Cloud Computing Service Provider)	클라우드 서비스 제공사	다양한 IT 리소스 위에 플랫폼을 구축하고 SaaS, PaaS, IaaS 같은 서비스를 제공
② CSB (Cloud Service Brokerage)	서비스 브로커리지	여러 클라우드 서비스를 연계·통합하여 사용자 맞춤형 서비스 제공. 최적의 리소스 배치 및 비용 효율화
③ CN (Cloud Network)	클라우드 네트워크	CSP와 사용자 단말을 연결하는 광대역 유무선 네트워크
④ CCD (Cloud Client Device)	클라우드 단말기	사용자가 클라우드 서비스를 이용하기 위한 장치 (스마트폰, 노트북, 태블릿 등)
⑤ CS (Cloud Security)	클라우드 보안	CSP–네트워크–단말기 전 구간의 보안과 프라이버시 보호 환경 제공

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2. 클라우드 핵심 기술 요소 (5대 기술)

기술	설명
가상화(Virtualization)	물리 자원을 논리적 자원으로 분리·재구성해 사용자에게 독립된 환경 제공
분산처리(Distributed Computing)	여러 컴퓨터 자원을 분산·병렬로 처리하여 대규모 연산 수행
오픈 인터페이스(Open Interface)	표준화된 API를 통해 다양한 시스템 간 상호 연동 가능하게 함
오케스트레이션(Orchestration)	여러 서비스와 자원을 자동으로 배치·관리·조정하는 기술
보안 및 프라이버시 보호(Security & Privacy)	데이터 암호화, 접근 통제, 인증 등 보안 강화 기술

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3. 가상화 기술의 이해

(1) 가상화 기술 (Virtualization)

개념

• 물리적으로 분리된 서버·스토리지·네트워크 자원을 논리적으로 재구성하여, 마치 하나의 통합된 리소스처럼 보여주는 기술

역할

• 물리 자원을 감추고 사용자가 요청한 자원만 보이도록 추상화
• 여러 OS나 애플리케이션을 하나의 서버에서 동시 실행 가능

VM (Virtual Machine)

• 하드웨어를 여러 논리적 단위로 나눈 것
• OS가 아닌 VM 수준에서 리소스를 제어
• 각 VM은 격리되어 독립적으로 운영됨

(2) 가상화 기술의 주요 기능

기능	설명
파티셔닝 (Partitioning)	하나의 물리 머신에서 여러 OS를 실행, 리소스를 분배해 효율적 사용
캡슐화 (Encapsulation)	VM이 폴더·파일 구조로 존재 → 이동·복사 용이
격리 (Isolation)	장애나 보안 사고 발생 시 해당 VM만 분리되어 영향 최소화
하드웨어 독립성 (H/W Independence)	VM은 특정 하드웨어에 종속되지 않으며, 이식 가능 (마이그레이션 용이)

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4. 클라우드 인프라 구성 요소

구분	내용
서버(Server)	완성된 컴퓨터 시스템. x86, ARM, HPC 등
스토리지(Storage)	데이터 저장장치 (HDD, SSD, Hybrid)
네트워크(Network)	사용자와 시스템을 연결하는 장비 (스위치, 라우터, 방화벽)
OS (운영체제)	하드웨어·스토리지·네트워크를 제어 (Windows, Linux 등)
미들웨어(Middleware)	OS와 애플리케이션 사이의 중간 소프트웨어 (TP모니터, WAS 등)
인프라 설비	IDC(데이터센터) 관리, 전원/냉각/배선 등 물리적 환경

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5. 서버 가상화 

(1) 호스트 가상화 방식 (Host Virtualization)

• 구조: 하드웨어 → 호스트 OS → 가상화 소프트웨어 → 게스트 OS
• 장점: 다양한 OS 실행 가능, 구현 용이
• 단점: 호스트와 게스트 OS 중복으로 오버헤드 발생
• 예시: VMware Workstation, VirtualBox

(2) 하이퍼바이저 가상화 방식 (Hypervisor Virtualization)

• 구조: 하드웨어 위에 직접 하이퍼바이저 설치
• 호스트 OS 없음 → 오버헤드 적고 효율적
• 종류:
  • 전가상화(Full Virtualization): 모든 H/W를 가상화 → 성능 저하 가능
  • 반가상화(Para Virtualization): OS 커널 수정 후 하이퍼콜로 직접 요청 → 높은 성능
• 예시: VMware ESXi, Hyper-V, XenServer

(3) 컨테이너 가상화 방식 (Container Virtualization)

• 구조: 호스트 OS 위에 컨테이너 관리 소프트웨어 설치
• 특징: 게스트 OS 없이도 애플리케이션 단위로 분리 실행
• 장점: 오버헤드 거의 없음, 빠른 배포·이식성 우수
• 기술:
  • Docker: 리눅스 컨테이너 기반의 이미지 생성·배포 특화 엔진
  • Kubernetes: 컨테이너 자동 배치·관리 오케스트레이션 도구

구분	호스트 가상화	하이퍼바이저	컨테이너
구조	호스트 OS 위	하드웨어 위 직접 설치	호스트 OS 위 컨테이너 엔진
OS 의존성	높음	없음	있음
오버헤드	높음	낮음	매우 낮음
성능	낮음	높음	매우 높음
대표 예시	VirtualBox	ESXi, Hyper-V	Docker, Kubernetes

 

호스트 가상화 방식	하이퍼바이저 방식

 

 

전가상화	반가상화

컨테이너 가상화 방식	도커	쿠버네티스

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6. 컨테이너의 역할

 

• 격리: 애플리케이션 간 라이브러리 충돌 방지
• 고속 실행: 게스트 OS 불필요 → 즉시 실행
• 효율적 관리: 이미지 버전 관리 및 재사용 용이
• 대표 활용: 마이크로서비스 아키텍처(MSA), CI/CD 자동화 환경