클라우드 컴퓨팅이란?

• 클라우드 컴퓨팅은 획기적인 기능을 더욱 빠르게 개발하고 리소스를 유동적으로 사용하는 동시에 요금을 대폭 절약할 수 있도록 인터넷을 통해 컴퓨팅 서비스를 제공하는 방식
• 즉, 인터넷을 통해 컴퓨팅 서비스를 제공 하는 것
• 컴퓨팅 서비스에는 가상 머신, 스토리지, 데이터베이스 및 네트워킹과 같은 일반적인 IT 인프라가 포함
• 클라우드 서비스는 IoT, ML, AL 와 같은 항목을 포함하도록 기존 IT제품을 확장
• 클라우드 컴퓨팅은 인터넷을 사용하여 이러한 서비스를 제공하기 때문에 기존 데이터 센터와 동일한 방식으로 물리적 인프라에 의해 제한될 필요가 없음
• 즉, IT 인프라를 빠르게 늘려야 하는 경우 새 데이터 센터를 빌드하기 위해 기다릴 필요가 없음.
• 결론적으로, 클라우드를 사용하면 IT 공간을 빠르게 확장 가능

IT 서버 환경의 변천사

• IT 서버 환경은

1. 사내 전산실: 물리적 서버 1개
2. 외부 IDC(Internet Data Center): 1개의 물리적 서버와 n개의 가상 머신
3. 클라우드
   로 변화

• 여기서, 사내 전산실과 외부 IDC를 이용하는 방법은 ON PREMISE환경이라 불림

온프레미스(On-Premise)

• Premise란 부지, 건물이라는 의미로
• 고객이 인프라의 모든 구성 요소를 소유하고 관리하는 걸 의미
• 해당 환경에서는

1. 초기 비용 필수
2. 관리 인원 채용
3. 속도 및 민첩성 저하
4. 제한된 가용성
5. 용량 예측 업무 필요
6. 전산실 또는 IDC 운영 비용 필요

• 외부 IDC의 경우는 TCO(Total Cost of Ownership, 총비용)과 라이선스 문제가 존재
• 이 때 AWS, AZURE, Google Cloud 같은 클라우드가 등장

클라우드 컴퓨팅의 역사

초기 분산 및 컴퓨터 가상화(1960~1990년)

컴퓨팅은 어느 날 공공 서비스 처럼 조직과 개인에게 제공될 것이다.

• 존 맥카시, 1960

인터넷의 성장과 클라우드 기반 서비스의 태동(1990~2000년대 초)

• 인터넷 보급과 웹 서비스의 발전으로 클라우드 기반 애플리케이션의 전초 단계
• 세일즈포스(CRM), 최초 클라우드 기반 CRM 플랫폼 제공(SAAS)

클라우드 컴퓨팅의 대중화(2000년대 중반)

• 2006, AWS 출범, 온디멘드 컴퓨팅 및 스토리지 리소스 제공

폭발적인 성장(2010년대)

• 다양한 벤더의 출현
• 2012, AWS의 폭발적 매출 증가

하이브리드 및 멀티 클라우드로의 진화(2020년대)

• 하나의 벤더 클라우드에서 다양한 벤더를 혼용해서 사용
• 팬데믹으로 인한 성장

클라우드 컴퓨팅

• 고객이 필요한 리소스를 클라우드 상에 프로비저닝하여 사용하는 것으로,

1. 온디맨드로 서비스에 액세스
2. 필요에 따른 컴퓨터 리소스 프로비저닝
3. 사용한 만큼만 비용을 지불
   하는 방식으로 사용

온디맨드란?
사용자가 필요할 때 즉시 자원을 요청하고, 그만큼만 비용을 지불하는 방식의 클라우드 컴퓨팅 모델

프로비저닝이란?
사용자의 요구에 맞게 IT 인프라(서버, 네트워크, 스토리지 등)를 준비하고 설정하여 시스템과 사용자가 리소스에 접근하고 사용할 수 있도록 하는 프로세스

클라우드 컴퓨팅 사용 사례

1. 웹 서비스 호스팅

• AWS, AZURE, GOOGLE CLOUD로 웹 사이트와 앱 운영
  예) Netflix는 AWS에서 스트리밍을 제공

2. 데이터 저장

• 클라우드 스토리지로 데이터 저장 및 복구
  예) Google Drive, Dropbox, OneDrive

3. 협업 도구

• 클라우드 기반의 협업 및 커뮤니케이션 툴
  예) Microsoft365, Google Workspace

4. AI 서비스

• 클라우드에서 AI 모델 훈련 및 배포
  예) OPEN AI API, Google Vertex AI

5. 게임 스트리밍

• 클라우드에서 고사양 게임 실행
  예) Xbox Cloud Gaming, NVIDIA GeForce Now

6. IoT 플랫폼

• IoT 데이터 수집 및 분석 서비스
  예) AWS IoT, Google Cloud IoT

7. 서버리스 컴퓨팅

• 인프라 걱정 없이 코드 실행 가능
  예) AWS Lambda, Google Cloud Functions

온프레미스 vs 클라우드

비교 항목	온프레미스 (On-Premises)	클라우드 (Cloud)
구매 방식	물리적 서버, 네트워크 장비, 스토리지 등을 직접 구매	클라우드 서비스 제공업체(AWS, Azure 등)에서 필요한 리소스를 사용한 만큼 비용 지불
유지관리	하드웨어, 소프트웨어 업데이트, 보안 패치 등을 직접 관리	클라우드 제공업체가 유지보수 및 보안 관리
조달 속도	하드웨어 구매 및 설치에 수주~수개월 소요	몇 분 내에 가상 서버, 데이터베이스, 네트워크 리소스 배포 가능
적용 지역	특정 데이터센터나 사내 네트워크 내에서만 사용 가능	전 세계 데이터센터(Region, Zone)를 통해 서비스 배포 가능
용량 계획	사전에 서버 및 스토리지 용량을 예측하고 확장 필요	필요할 때 즉시 확장(스케일 업/스케일 아웃) 가능

클라우드 모델 종류

비지니스 모델

서비스 모델	제공 내용	고객 책임	특징
IaaS (Infrastructure as a Service)	서버, 스토리지, 네트워크 등 인프라	OS, 미들웨어, 애플리케이션 관리	고객이 원하는 환경을 자유롭게 구성 가능
PaaS (Platform as a Service)	운영체제, 미들웨어, 개발 플랫폼	애플리케이션 코드	개발 환경 제공, 인프라 관리 불필요
SaaS (Software as a Service)	완성된 소프트웨어	없음 (사용만)	웹 브라우저나 앱을 통해 바로 사용 가능

IAAS(Ingrastructure as a service)

• 인프라를 제공
• 유연하지만 관리 책임이 증가
• 클라우드 공급자의 서버, 가상 머신, 스토리지, 네트워크 및 운영체제를 대여하여 종량제 it인프라 구축

PAAS(Platform as a service)

• 플랫폼 제공
• 개발이 용이하지만 커스터마이징에 한계 존재
• 기본 인프라 관리에 집중하지 않으면서 소프트웨어 애플리케이션을 빌드, 테스트 및 배포할 수 있는 환경
• 애플리케이션 개발에 집중 가능

SAAS(Software as a service)

• 소프트웨어 제공
• 사용이 편리하지만 제공되지 않는 기능들을 개발해서 사용하지 못하고 주어진대로 사용하게 됨.
• 사용자는 인터넷을 통해 Ms office 365, 전자 메일 및 캘린더와 같은 클라우드 앱에 연결하고 사용
• 사용자는 구독 모델로 사용하는 소프트웨어에 대해 비용을 지불

클라우드 모델 종류

배포 유형	설명
퍼블릭 클라우드	AWS, Azure, GCP처럼 다수 고객이 공유하는 클라우드
프라이빗 클라우드	특정 기업만 사용하는 전용 클라우드
하이브리드 클라우드	온프레미스 + 퍼블릭 클라우드를 혼합한 형태
멀티 클라우드	여러 퍼블릭 클라우드 서비스를 동시에 사용

프라이빗 클라우드(Private Cloud)

• 조직은 조직의 데이터 센터에 클라우드 환경을 만듦
• 조직에게 본인들이 제공하는 서비스를 운영할 책임이 존재
• 조직 외부 사용자는 액세스 불가

퍼블릭 클라우드(Public Cloud)

• 클라우드 서비스 또는 호스팅 공급자가 소유
• 여러 조직과 사용자에게 리소스와 서비스를 제공
• 보안 네트워크 연결을 통해 액세스 가능(일반적으로 인터넷을 통해)

하이브리드 클라우드(Hybrid Cloud)

• 퍼블릿 및 프라이빗 클라우드를 결합하여 애플리케이션이 가장 적절한 위치에서 실행되도록 함.

자본지출과 운영비용(CapEx vs OpEx)

CapEx(자본 지출)

• 실제 인프라와 관련된 선불 지출
• CapEx의 Cost에는 시간이 지남에 따라 감소하는 값이 존재
• 일반적으로 설비, 건물, 기계, 소프트웨어, 차량 등을 구매하거나 업그레이드하는 데 사용

예시

공장 건설
서버나 데이터센터 구축
기계 및 장비 구매
소프트웨어 라이선스 구매 (영구 사용권)

OpEx

• 필요에 따라 종량제로 제품 및 서비스 비용 지출
• 즉시 청구

예시

직원 급여
전기, 수도 등 공공요금
클라우드 서비스 요금 (예: AWS, Azure 등)
소모품 구입
장비의 유지보수 비용

클라우드 서비스

• 핵심 서비스(Core Services):

  • 컴퓨팅(서버), 스토리지, 네트워크

• 추가 서비스(Additional Services):

  • 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI), 데이터 분석, 블록체인, 데이터베이스 등 다양한 서비스

클라우드 솔루션

• 필요한 서비스 선택 가능:

  • 특정 솔루션 구축을 위해 필요한 서비스를 온디맨드 방식으로 선택

• 예시:

  • 자율주행 서비스 구축 시, AWS DeepRacer를 활용해 빠르게 관련 서비스 제작 가능

클라우드의 이점

1. 고가용성 (High Availability)

• 정의: 서비스 중단 없이 지속적으로 제공

• 특징:

  • 다중 데이터 센터를 통한 자동 장애 전환
  • SLA(Service Level Agreement)로 가동률 보장

• SLA 예시:

가동률	연간 최대 다운타임	설명
99.0%	약 3일 15시간 36분	연간 1% 정도 서비스가 중단될 수 있음
99.9%	약 8시간 45분 36초	연간 0.1%만 다운, 보통 일반 서비스 수준
99.99%	약 52분 33초	연간 0.01%만 다운, 금융, 통신 등 중요 서비스 수준
99.999%	약 5분 15초	연간 0.001%만 다운, 매우 중요한 서비스 수준

2. 확장성 (Scalability)

• 정의: 필요에 따라 인프라 리소스를 수직/수평으로 확장 가능

• 특징:

  • 사용자의 요구에 맞춰 무한한 리소스 제공
  • 빠른 확장을 통해 비즈니스 성장 대응
  • 더 정확한 비용 예측 가능
  • 개별 리소스와 서비스의 가격 제공
  • 실제 사용량을 기준으로 대금 청구

3. 탄력성 (Elasticity)

• 정의: 수요 변화에 따라 자원을 자동 증감

• 특징:

  • 피크 타임에도 유연하게 대응
  • 비용 효율성 극대화
  • 예: Storage Auto Scaling

확장성 vs 탄력성

• 확장성: 수직/수평으로 리소스를 확장하는 능력
• 탄력성: 자동으로 리소스를 늘리거나 줄이는 기능(자동 확장 가능)

4. 안정성 (Reliability)

• 정의: 지속적인 운영 보장

• 특징:

  • 자동 백업 및 복구
  • 다중 리전 데이터 복제
  • 높은 복원력으로 서비스 중단 최소화

5. 예측가능성 (Predictability)

• 정의: 일관된 성능과 비용 제공

• 특징:

  • 운영 데이터 기반 미래 수요 예측 가능
  • 예상 가능한 비용 모델로 재정 계획 용이

6. 보안 (Security)

• 정의: 데이터 및 애플리케이션 보호

• 특징:

  • 최신 보안 표준 준수
  • 데이터 암호화, 접근 제어 제공
  • 지속적 보안 패치 및 업데이트

7. 거버넌스 (Governance)

• 정의: 정책 및 규제 준수 용이

• 특징:

  • 자원 관리 및 비용 통제 가능
  • 정책 기반 자원 할당 및 사용 모니터링

8. 관리 효율성 (Operational Efficiency)

• 정의: 관리 자동화 및 간소화

• 특징:

  • 자동화 도구 및 통합 관리 콘솔 제공
  • 유지보수 시간과 비용 절감