클라우드 컴퓨팅 아키텍처 가이드

기존 하드웨어 기반 설정과 비교하여 클라우드 컴퓨팅 아키텍처는 훨씬 더 많은 유연성, 설계 선택 및 비용 절감 기회를 제공합니다. 그러나 이러한 이점은 클라우드 플랫폼이 일반적으로 이해하기 더 복잡하고 평균 온프레미스 물리적 인프라보다 움직이는 부분이 많기 때문에 대가를 치르게 됩니다.

이 문서는 클라우드 컴퓨팅 아키텍처 소개입니다. 클라우드 환경 내에서 작동하는 구성 요소. 다양한 시스템이 함께 작동하여 기능적인 클라우드를 생성하고 최종 사용자에게 주문형 IT 리소스(서버, 앱, 데이터베이스, 네트워크 등)를 제공하는 방법을 알아보려면 계속 읽으십시오.

클라우드 컴퓨팅 아키텍처 설명

클라우드 컴퓨팅 아키텍처는 통합될 때 네트워크 전체에서 주문형 리소스를 추상화, 풀링 및 공유하는 IT 인프라를 생성하는 시스템과 기술의 조합을 나타냅니다. 모든 클라우드 아키텍처에는 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다.

• 프런트 엔드(웹 앱 및 브라우저, 모바일 기기, 사용자 인터페이스 등 최종 사용자에게 표시되는 요소).
• 백 엔드(데이터 스토리지, 전용 서버, OS, 보안 조치 등이 있는 시스템의 "클라우드" 섹션).

클라우드 컴퓨팅 아키텍처에는 프런트 엔드와 백 엔드가 통신하는 네트워크도 필요합니다. 아키텍트가 사설 네트워크(사설 및 하이브리드 클라우드 아키텍처의 필수 옵션) 사용을 선호하지 않는 한 두 구성 요소는 일반적으로 인터넷을 통해 데이터를 공유합니다.

네트워크 유형에 관계없이 프런트 엔드와 백 엔드 간의 통신 계층에는 다음이 있어야 합니다.

• 고대역폭.
• 지연 시간 없음.
• 고가용성
• 최고의 네트워크 보안

설계 핵심에서 클라우드 컴퓨팅 아키텍처는 다음이 혼합되어 있습니다.

• 이벤트 기반 아키텍처(EDA): 분리된 서비스가 시스템 이벤트를 생성, 감지 및 반응하는 소프트웨어 설계입니다.
• 서비스 지향 아키텍처(SOA): 구성 요소 집합이 통신 프로토콜을 통해 다른 요소에 서비스를 제공하는 시스템입니다.

기업은 이러한 시스템이 온프레미스 설정보다 더 복잡함에도 불구하고 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 배포해야 하는 많은 이유가 있습니다. 주요 이유는 다음과 같습니다.

• 출시 시간 단축
• 더 빠른 리소스 프로비저닝.
• 실시간 확장성(위 및 아래).
• 클라우드 네이티브 솔루션(예:Kubernetes)을 사용할 수 있는 기능.
• 데이터 가시성 향상으로 규정 준수가 더욱 안정적입니다.
• 비용 절감(온프레미스 하드웨어가 필요하지 않으며 리소스 사용에 대한 엄격한 제어가 필요 없음).

클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 프런트 엔드

프런트 엔드는 아키텍처에서 클라이언트 역할을 하며 인터넷 또는 사설 네트워크를 통해 백 엔드와 통신할 수 있습니다. 프런트 엔드 구성 요소는 최종 사용자가 볼 수 있으며 클라우드 플랫폼에 액세스할 수 있습니다.

프런트 엔드의 두 가지 주요 요소는 다음과 같습니다.

• 클라이언트가 클라우드 플랫폼에 액세스하고 상호 작용하기 위해 사용하는 앱 또는 소프트웨어(일반적으로 웹 브라우저 또는 기본 앱)입니다. 앱이나 브라우저에는 전용 UI가 있으며 일부 클라우드 설계자는 이를 별도의 프런트 엔드 구성 요소로 간주합니다.
• 사용자가 브라우저 또는 앱(휴대폰, 태블릿, PC, 노트북 등)에 연결하고 상호작용하는 클라이언트 측 기기입니다.

프런트 엔드의 요소는 다음을 담당합니다.

• 사용자가 클라우드와 상호 작용할 수 있도록 합니다.
• 미들웨어를 통해 백엔드로 쿼리 보내기.
• 백엔드에서 서비스를 요청합니다.
• 클라우드 관련 모든 정보(리소스 활용, 보안 문제, 모니터링 경고, 사용 패턴 등)를 표시합니다.

클라우드는 클라이언트 측 장치보다 더 많은 처리를 처리합니다. 이는 BYOD 정책이 있는 원격 우선 팀 및 회사에 특히 유용한 클라우드 컴퓨팅의 또 다른 주목할만한 이점입니다.

클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 백엔드

클라우드 컴퓨팅 아키텍처에서 백엔드는 클라우드 자체를 의미합니다. 이 구성 요소에는 몇 가지 핵심 역할을 하는 다양한 시스템, 서버 및 저장 장치가 포함되어 있습니다.

• 클라우드 관련 프로그램 및 앱을 실행합니다.
• 프론트 엔드에 기능을 제공하고 사용자가 보내는 모든 쿼리에 응답합니다.
• 리소스 배포 및 확장
• 모든 작업 및 활동을 모니터링합니다.
• 클라우드 데이터와 프로세스를 안전하게 유지합니다.
• 모든 서비스와 앱을 연결합니다.
• 트래픽 제어 메커니즘을 실행합니다.
• 클라우드 프로토콜을 관리합니다.

클라우드 공급자는 백엔드 구성 요소를 관리하는 사람입니다. 그러나 일부 회사는 클라우드를 개발하고 유지 관리하기로 선택합니다. 이 경우 사내 팀이 백엔드 운영을 담당하게 됩니다. 회사는 또한 사내 팀과 제공업체 팀 간에 백엔드 작업을 분할할 수 있습니다(HIPAA 또는 PCI를 준수해야 하는 규제가 심한 회사에서 일반적으로 선택).

프런트 엔드는 연결이 있는 UI일 뿐인 반면, 백 엔드는 클라우드에 기본 원칙을 부여하는 것입니다.

• 사용자가 서비스 제공업체의 도움 없이 구성할 수 있는 주문형 리소스
• 클라이언트가 위치에 관계없이 연결할 수 있는 기능.
• 제공자가 동적 다중 테넌트 환경에서 리소스를 풀링하고 여러 사용자에게 서비스를 제공할 수 있도록 하는 리소스 풀링
• 소비자 수요에 대한 신속한 대응을 위한 빠른 탄력성
• 최종 사용자가 클라우드 사용량을 자세히 모니터링할 수 있는 측정 서비스입니다.

백 엔드에는 더 많은 구성 요소가 있으며 전면에 비해 훨씬 더 큽니다. 다음은 클라우드 컴퓨팅 아키텍처에 존재할 수 있는 모든 백엔드 구성요소에 대한 자세한 내용입니다.

애플리케이션 레이어

최종 사용자가 프런트 엔드와 상호 작용할 때 백엔드의 앱 계층은 쿼리를 수신하고 클라이언트의 요청을 처리합니다. 이 레이어에는 몇 가지 중요한 역할이 있습니다.

• 사용자에게 클라우드 서비스에 대한 액세스 권한을 제공합니다.
• 후면과 전면을 연결합니다.
• 프런트 엔드 쿼리에 응답합니다.
• 백 엔드의 리소스를 사용하여 소비자의 요구 사항을 조정합니다.

서비스 계층

서비스 계층은 클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 백엔드에 유틸리티를 추가합니다. 이 컴포넌트는 데이터 저장, 앱 개발 환경, 웹 서비스 등을 위한 서비스를 통해 모든 작업과 요청을 처리합니다.

서비스는 클라우드 런타임에서 다양한 작업과 기능을 수행할 수 있습니다. 클라이언트가 사용할 수 있는 서비스 유형은 전달 모델에 따라 다릅니다. 세 가지 주요 클라우드 기반 제공 방법이 있습니다.

• 서비스로서의 인프라(IaaS): IaaS는 클라우드 컴퓨팅 아키텍처 리소스(데이터 스토리지, 서버, 네트워크 인프라, VM 등)에 대한 액세스 및 제어를 제공합니다.
• SaaS(Software as a Service): SaaS를 사용하면 클라이언트가 클라우드에서 애플리케이션 소프트웨어를 호스팅할 수 있습니다. SaaS 모델에서 공급자는 모든 업그레이드 및 개발을 처리하고 공급업체는 기본 인프라를 유지 관리합니다.
• PaaS(Platform as a Service): PaaS 모델은 사용자에게 소프트웨어 개발을 위한 주문형 플랫폼을 제공합니다. 제공업체는 전체 기술 스택과 도구 세트를 호스팅하지만 사용자는 소프트웨어 개발, 앱 관리 및 업데이트를 처리합니다.

제공 모델은 클라우드 배포 모델(예:하이브리드, 커뮤니티 또는 멀티 클라우드)이 아닙니다. 제공 모델은 사용자가 액세스할 수 있는 서비스 유형을 결정하는 반면 배포 모델은 해당 클라우드 유형을 정의합니다.

미들웨어

미들웨어는 네트워크로 연결된 장치와 앱이 통신할 수 있도록 하는 소프트웨어 구성 요소를 나타냅니다. 이 구성 요소는 다음 간의 연결을 담당합니다.

• 앱.
• 서비스.
• 런타임 클라우드.
• 저장 장치.
• 인프라 장치.
• 보안 솔루션.
• 프론트 엔드.

기존 데이터 센터에서와 같이 미들웨어는 데이터베이스와 통신 앱에 의존하여 서로 다른 시스템 간의 조정을 설정합니다.

클라우드 스토리지

스토리지는 모든 클라우드 데이터를 보관하는 백엔드 섹션입니다. 클라우드 스토리지의 유형과 용량은 클라우드 제공업체와 고객의 요구 사항에 따라 다릅니다. 이 클라우드 컴퓨팅 서비스를 통해 사용자는 현장 데이터 저장 대신 클라우드에 데이터를 저장할 수 있어 더 안전하고 편리한 옵션입니다.

클라우드 인프라

최종 사용자는 클라우드 인프라를 보거나 상호 작용하지 않지만 클라우드에도 하드웨어가 필요합니다. 클라우드 인프라에는 다음을 포함하여 데이터 센터의 표준 서버실의 모든 기능이 포함됩니다.

• 서버.
• 중앙 처리 장치(CPU).
• 그래픽 처리 장치(GPU).
• 마더보드.
• 저장 장치(하드 드라이브 및 SSD).
• 라우터 및 스위치가 있는 네트워킹 장비.
• 네트워크 및 가속기 카드.
• 냉각 및 전력 인프라.

인프라 계층에는 모든 하드웨어를 실행하고 관리하는 데 필요한 소프트웨어도 포함됩니다.

하이퍼바이저

하이퍼바이저는 가상 머신을 생성하고 실행하는 소프트웨어입니다. 하이퍼바이저는 단일 장치(CPU, 메모리, 스토리지 등)의 리소스를 할당하고 동일한 장치에서 별도의 OS가 있는 여러 가상 머신을 실행할 수 있도록 합니다.

하이퍼바이저가 제공하는 가상화는 멀티 테넌트 클라우드에서 서버, 스토리지 및 네트워킹의 효율성을 높입니다. 그러나 호스트 장치에 VM이 너무 많은 경우 이 구성 요소가 전체 성능에 영향을 줄 수 있습니다.

관리 소프트웨어

클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 관리 소프트웨어는 모든 운영과 프로그램이 원활하고 효율적으로 실행되도록 합니다. 이러한 시스템이 수행하는 작업은 다음과 같습니다.

• 보안 및 규정 준수 감사.
• 성능 및 용량 모니터링.
• 사용 추적.
• 새 앱 배포.
• 데이터 통합.
• 재해 복구 관리.

관리 소프트웨어에는 자동화를 위한 프로그램과 도구도 포함됩니다. 자동화는 클라우드의 핵심 가치이자 기술의 주요 판매 포인트 중 하나입니다. 클라우드 컴퓨팅 아키텍처에서 자동화 도구에는 세 가지 중요한 작업이 있습니다.

• 사용 또는 트래픽 요구 사항에 맞게 확장 또는 축소합니다.
• 클라우드 환경 전반에 걸쳐 거버넌스를 보장합니다.
• 사전 정의된 임계값 또는 클라우드 정책의 지침에 따라 이벤트에 대응합니다.

보안 계층

보안 계층은 클라우드 아키텍처의 중요한 측면입니다. 대부분의 공급자 수준 클라우드는 고위험 다중 테넌트 환경이므로 공급업체는 일반적으로 다음과 같은 클라우드 컴퓨팅 보안을 보장하기 위해 다양한 기술에 의존합니다.

• 불변의 정기적인 데이터 백업
• 데이터 암호화(저장, 이동 및 사용 중)
• 고급 디버깅 도구.
• 가상 방화벽(전체 설정 및 테넌트 간 모두).
• 제로 트러스트 보안 원칙.
• 다단계 인증 및 강력한 비밀번호
• 침입 감지 시스템(IDS).
• 맬웨어 방지 및 바이러스 방지 소프트웨어.
• 랜섬웨어 예방.

클라우드 컴퓨팅 아키텍처 모범 사례

효율적인 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 구축하는 단일 방법은 없지만 모든 설계에 몇 가지 지침이 적용됩니다. 다음은 새로운 아키텍처를 설계하거나 기존 아키텍처를 조정할 때 고려해야 할 모범 사례입니다.

• 보안 우선 접근: 아키텍처를 만드는 동안 보안 또는 SecOps 팀은 처음부터 설계에 보호 기능을 포함해야 합니다. 초기에 보안 시스템이 더 강력할수록 환경이 성장함에 따라 데이터 유출 및 침해로 인한 위험이 줄어듭니다.
• 사용 급증에 대한 계획: 일반 및 피크 워크로드 동안 설정이 어떻게 작동하는지 예측하고 이해하십시오. 아키텍처가 어떤 시나리오에서도 잘 작동하는지 확인하고 확장을 위한 최적의 메커니즘을 준비합니다.
• 사이버 보안으로 위험을 무릅쓰지 마십시오. 처음부터 보안을 계획하는 것 외에도 사용 가능한 모든 사이버 보안 조치로 아키텍처를 보호해야 합니다. 데이터 암호화, 정기적인 패치 관리, 엔드포인트 보호, 클라우드 재해 복구 및 강력한 정책을 제공하는 제공업체를 찾으십시오.
• 지속적 모니터링 설정: 성능 및 사용 문제에 대해 Nagios와 같은 도구를 사용하여 환경을 지속적으로 모니터링하면 설정을 최적화하는 데 도움이 되는 통찰력 있는 패턴이 생성됩니다.
• 비용 최적화 및 절감: 자동화된 프로세스 및 활용률 추적을 활용하여 불필요한 비용을 제거하고 리소스에 과도하게 지출하지 않도록 하십시오.

온프레미스 하드웨어에서 벗어날 준비가 되셨습니까?

클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 개념은 많은 관리자와 팀에게 여전히 모호합니다. 비기술 직원에게 이 문서를 제공하면 클라우드에 대한 이해를 높이고 비즈니스를 클라우드 마이그레이션에 한 걸음 더 다가가는 데 도움이 됩니다.