클라우드 아키텍처

클라우드 아키텍처란?

클라우드 아키텍처는 소프트웨어 툴과 애플리케이션부터 네트워킹, 서버, 스토리지에 이르기까지 상호 연결된 일련의 구성요소가 결합되어 공유 리소스 클라우드를 형성하는 방식으로, 기업과 기관에서 방대한 양의 데이터를 생성, 인덱싱, 저장, 공유할 때 사용하는 전체 하드웨어 및 소프트웨어 인프라입니다.

클라우드 아키텍처의 가장 기본적인 빌딩 블록은 프론트엔드, 백엔드 또는 클라우드 기반 제공입니다.

클라우드 아키텍처: 기본 사항

거의 모든 클라우드 서비스의 3가지 주요 구성요소는 다음과 같습니다. 프론트엔드는 모든 클라우드 데이터를 관리 및 액세스하거나 가상화하는 데 사용하는 장치와 클라이언트로 대표됩니다. 이러한 프론트엔드 툴은 가상 웹 및 모바일 애플리케이션부터 복잡한 분석 및 자동화 툴에 이르기까지 조직의 특정 요구 사항에 따라 광범위합니다.

백엔드는 가상 서버와 스토리지 그리고 CPU 및 GPU, 네트워크 스위치, 가속기 카드와 같은 인프라로 구성되며 사용자의 액세스와 쿼리를 지원합니다. 기존의 네트워크 하드웨어 및 사내 데이터 센터와 달리 클라우드 방식은 기업이 자체 장비를 구매하고 유지관리할 필요 없이 필요에 따라 간편하게 확장할 수 있습니다.

마지막으로 클라우드 기반 제공은 SaaS, PaaS, IaaS 플랫폼을 통해 프론트엔드와 백엔드를 연결하는 중요한 요소입니다. 수백 가지의 사용 사례가 있으며 모두 조직의 특정한 요구 사항에 따라 손쉽게 사용자 정의할 수 있습니다.

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클라우드 아키텍처 프레임워크이란?

클라우드 아키텍처 프레임워크는 클라우드 환경 운영을 뒷받침하는 ‘기본 규칙’ 또는 성공 사례입니다. 클라우드의 많은 요소가 순전히 기술을 바탕으로 하지만 클라우드 아키텍처 프레임워크는 구성요소와 역할, 정책, 보안뿐 아니라 교육까지 모든 것을 포괄합니다. 

구성요소 및 하위 구성요소 레벨에서 클라우드 아키텍처 프레임워크의 가장 중요한 두 가지 요인은 상호 운용성(통신하고 대용량 데이터를 전송하는 기능)과 휴대성(어려움 없이 다른 클라우드 또는 서버로 이동하는 기능)입니다. 프로비저닝도 중요한 고려 사항으로, 이는 이용 가능한 관련 자료와 관련하여 변경 사항이나 요구 사항이 발생하는 경우에 클라우드가 적응하는 방식을 의미합니다. 

프레임워크의 또 다른 부분은 보안입니다. 클라우드 환경의 프레임워크를 구축할 때 다중 인증, 계정 생성 및 유지관리, 데이터 분류, 모든 네트워크 활동의 적절한 로깅과 같은 요소를 신중하게 고려해야 합니다.

마지막으로 클라우드 아키텍처 프레임워크는 엔드 투 엔드 오케스트레이션을 처리합니다. 이로써 클라우드 환경 전체를 조화롭게 관리하여 원하는 목표를 달성하도록 보장합니다. 또한 보안부터 성능, 규제 준수에 이르기까지 클라우드 자체를 자주 감사하는 것도 포함합니다.

클라우드 아키텍처의 유형

조직은 클라우드에 데이터를 저장하고 액세스하는 3가지 클라우드 아키텍처 유형(퍼블릭, 프라이빗, 하이브리드) 중에서 특정 요구 사항에 가장 적합한 서비스 모델을 선택할 수 있습니다.

모델과 상관없이 클라우드 경험의 보안, 유연성, 비용 절감 효과로 매일 새로운 기업과 IT 전문가들을 유인하고 있습니다.

퍼블릭 클라우드

퍼블릭 클라우드는 이름에서 알 수 있듯이 네트워킹, 메모리, 처리, 스토리지 등 모두 타사의 컴퓨팅 리소스로 구성된 프레임워크입니다. 오늘날 가장 일반적인 유형의 클라우드 컴퓨팅으로 필요에 따라 리소스를 조정할 수 있으며 기업이 자체 하드웨어 또는 소프트웨어를 구매하거나 유지관리할 필요가 없습니다.

프라이빗 클라우드

프라이빗 또는 온프레미스 클라우드를 사용해야 하는 경우가 있습니다. 이 모델에서는 전체 클라우드 시스템을 조직이 관리합니다. 프라이빗 클라우드 환경을 유지하는 결정은 데이터 보안 및 주권, 업계 규제 준수 또는 스토리지 및 처리 리소스의 가용성 등이 이유인 경우가 많습니다. 프라이빗 클라우드는 타사가 호스팅하거나 회사 자체 데이터 센터의 일부로 호스팅할 수 있습니다.

하이브리드 클라우드

마지막으로 하이브리드 클라우드는 두 솔루션의 장점을 제공합니다. 조직은 자체 리소스에 최적화된 프라이빗 클라우드를 유지하면서 비용과 확장성 측면에서 유리한 퍼블릭 클라우드의 방대한 리소스도 활용할 수 있습니다. 하이브리드 클라우드는 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드의 요소를 VPN 또는 프라이빗 채널을 통해 안전하게 연결합니다.

클라우드의 프론트엔드와 백엔드의 차이

클라우드의 프론트엔드는 사용자가 소프트웨어 클라이언트, 사용자 인터페이스, 클라이언트 장치 또는 네트워크 등과 상호작용하는 지점을 의미합니다. 이메일 애플리케이션처럼 단순하거나, 심층 AI 기반 분석 툴처럼 복잡할 수 있습니다. 사용자에게 애플리케이션으로 제공되는 경우 SaaS(Software as a Service)라고 합니다. 클라우드 아키텍처의 백엔드는 데이터 스토리지부터 프로세서 네트워크 스위치 등 클라우드를 뒷받침하는 실제 하드웨어라고 할 수 있으며 IaaS(Infrastructure as a Service)라고도 합니다.

클라우드 아키텍처의 중요성과 이점

  • 유연성 및 확장성:

클라우드 설계는 기업의 요구에 따라 리소스를 확장 또는 축소하는 것이 가능합니다. 이러한 확장성은 대규모의 초기 하드웨어 지출 없이 변하는 워크로드에 적합하게 조정하면서 기업의 개발을 유지하기 위해 중요합니다.

  • 안정성 및 가용성:

클라우드 공급자는 이중화와 장애 조치 시스템을 통해 높은 수준의 안정성과 가용성을 제공합니다. 이로써 하드웨어에 장애 또는 중단이 발생하는 경우에도 데이터와 애플리케이션의 가용성을 보장함으로써 더욱 강력한 IT 환경을 구축할 수 있습니다.

  • 민첩성 및 혁신:

클라우드 컴퓨팅은 애플리케이션과 서비스의 신속한 구축을 지원하여 기업이 시장 출시 시간을 단축하는 데 도움이 됩니다. 클라우드 아키텍처의 민첩성으로 기업은 시장의 개발에 빠르게 대응하고 새로운 개념을 시도함으로써 경쟁이 심한 동적인 환경에서 혁신할 수 있습니다.

클라우드 아키텍처의 구성요소

클라우드 아키텍처: 프론트엔드와 백엔드의 구성요소를 연결하여 원활한 작동을 지원합니다. 이러한 아키텍처는 유연성, 접근성, 안정적인 성능을 지원하므로 클라우드 컴퓨팅의 가능성을 최대한 실현하기 위한 핵심 요소입니다. 프론트엔드 및 백엔드 클라우드 아키텍처의 기본 요소는 다음과 같습니다.

  1. 프론트엔드 클라우드 아키텍처: 사용자 인터페이스는 사용자가 클라우드 서비스와 상호 작용할 수 있는 시각적 인터페이스로, 대시보드, 그래픽 디스플레이, 탐색 등 직관적이고 사용자 친화적인 경험을 보장하는 기능이 포함됩니다. 
  • 클라이언트 측 구성요소: 클라이언트 측 구성요소는 웹 브라우저, 모바일 애플리케이션과 같이 사용자의 장치에 설치된 소프트웨어와 프로그램입니다. 이러한 구성요소는 클라우드 인프라와의 연결을 지원하여 사용자가 원활하게 데이터에 액세스하고 데이터를 수정할 수 있게 해줍니다. 프론트엔드 클라우드 아키텍처에서 중요한 고려 사항은 다양한 클라이언트 장치에서 호환성과 최적의 성능을 보장하는 것입니다.
  • 사용자 경험 최적화: 사용자와 클라우드 애플리케이션의 종합적인 상호 작용을 최적화하는 것이 사용자 경험 최적화의 핵심으로, 로딩 시간 최소화, 대응성, 여러 장치 간 통일된 경험 유지와 관련이 있습니다.

2. 백엔드 클라우드 아키텍처: 서버 인프라는 클라우드 시스템의 백본과 같은 역할을 하면서 데이터의 처리 및 저장을 위해 필요한 처리 성능과 스토리지 리소스를 유지합니다. 백엔드 아키텍트는 서버 클러스터를 구축하고 유지하며 요구 사항의 변화에 적합하게 동적으로 확장할 수 있도록 보장합니다. 로드 밸런싱 및 내결함성 관련 조치를 사용하여 최적의 성능과 안정성을 유지합니다.

  • 데이터베이스 관리: 백엔드 클라우드 아키텍처는 데이터를 효과적으로 저장 및 검색하는 강력한 데이터베이스 관리 기술을 사용합니다. 적절한 데이터베이스 모델 선택, 스키마 구축, 데이터 보안 메커니즘 구현 등이 포함됩니다. 확장성과 데이터 일관성은 데이터베이스를 기업의 요구 사항에 적합하게 개발하기 위해 중요한 고려 사항입니다.
  • 보안 및 규제 준수 조치: 보안은 클라우드 아키텍처의 최우선 과제입니다. 백엔드 구성요소는 암호화, 액세스 제한, 인증 프로토콜을 사용하여 데이터를 무단 액세스로부터 보호합니다. 엄격한 보안 조치와 잦은 감사는 산업 표준 준수를 보장하며 사용자와 이해관계자들의 신뢰도를 높여줍니다.

클라우드 기반 제공

클라우드 기반 제공은 사용자가 데이터 자체를 액세스, 관리, 사용하는 방식을 의미합니다. 애플리케이션 유형에 따라 단순한 웹 포털부터 분석 또는 네트워크 관리에 이르기까지 광범위합니다. 가상 소프트웨어와 중앙 집중식 하드웨어가 결합되어 엔터프라이즈 수준의 액세스와 유연성을 지원하는 동시에 대용량 데이터를 확장 가능하고 안전하게 저장할 수 있는 기능을 제공합니다. 퍼블릭이나 프라이빗 또는 하이브리드와 상관없이 워크로드 및 보안 관련 요구 사항을 바탕으로 IT 솔루션을 세밀하게 사용자 정의할 수 있습니다. 

클라우드 아키텍처 사용 방식

클라우드 네이티브 아키텍처는 최신 클라우드에서 전체를 실행할 목적으로 구성된 시스템입니다. 온프레미스 서버와 같은 레거시 시스템과 비교하여 가장 중요한 이점은 유연성과 확장성입니다. 기존의 네이티브 ‘모놀리식’ 애플리케이션 모델과 달리 최신 클라우드 애플리케이션에서 전문 마이크로 서비스의 사용은 중요한 발전 사항입니다.

클라우드 네이티브 애플리케이션은 수십, 수백 또는 수천 개의 마이크로 서비스 또는 API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)로 구성된 하나의 거대한 애플리케이션이라고 생각하는 것이 좋습니다. 또한 이 모델은 애플리케이션을 더욱 간편하게 개발하고 몇 주 또는 몇 개월이 아닌 며칠 만에 중요한 업데이트를 제공할 수 있습니다. 이러한 통합 업무 환경은 개발 팀과 IT 전문가들에게 큰 도움이 됩니다. 팀 구성원들이 특정 작업을 처리하는 동시에 컴파일 및 배포와 같은 프로세스를 자동화할 수 있습니다.

클라우드 아키텍처 애플리케이션의 수가 거의 모든 산업 분야에서 급격하게 증가하고 있습니다. 전문 애플리케이션(예: SalesForce, Marketo)은 기업이 협업과 반복을 강화하면서 생산성을 높이고 중단 시간을 줄이는 데 도움이 됩니다.

클라우드 아키텍처 구현 및 마이그레이션

클라우드 아키텍처 구현 및 마이그레이션 전략:

클라우드 아키텍처의 계획 및 구축과 마이그레이션 기술의 구현에 필요한 주요 세부 사항은 다음과 같습니다.

  1. 클라우드 아키텍처 계획 및 설계:
  •  현재 인프라 평가: 우선 인프라, 애플리케이션, 데이터를 평가합니다. 평가를 통해 클라우드로 이동할 수 있는 워크로드와 재설계가 필요한 워크로드를 식별합니다.
  • 목표와 요건 정의: 클라우드 마이그레이션을 촉진하는 비즈니스 목표를 설정합니다. 성능, 확장성, 보안을 판단합니다. 이 단계는 클라우드 아키텍처를 비즈니스 목표에 적합하게 조정하는 데 중요합니다.
  •  적합한 클라우드 서비스 선택: 요건을 바탕으로 적합한 클라우드 서비스를 선택합니다. 애플리케이션 요구 사항에 따라 IaaS, PaaS, SaaS를 선택합니다.
  •  아키텍처 설계: 확장 가능하고 안전한 통합 클라우드 인프라를 계획합니다. 구성요소의 상호 작용을 정의하고 효율적인 통합 프레임워크를 구축합니다. 고가용성 및 재난 복구 성공 사례를 활용합니다.
  • 비용 예측 및 최적화: 비용을 완벽하게 조사하고 새로운 클라우드 아키텍처 비용을 예측합니다. 비용을 사용량에 따라 조정하기 위해 예약 인스턴스, 크기 조정 리소스, 자동 조정을 활용합니다.

 

2. 마이그레이션 전략 및 고려 사항:

  • 단계별 마이그레이션 접근 방식: 단계별 마이그레이션을 위해 핵심 워크로드, 복잡한 워크로드, 의존도가 높은 워크로드를 우선적으로 선택합니다. 이러한 방법으로 위험을 줄이고 각 마이그레이션 단계를 통해 학습할 수 있습니다.
  • 데이터 마이그레이션: 데이터 마이그레이션 기술에 데이터 볼륨, 일관성, 중단 시간이 포함됩니다. 클라우드 기술과 서비스는 마이그레이션을 간소화합니다.
  •  애플리케이션 리팩토링: 클라우드 호환성을 위해 수정이 필요한 애플리케이션의 재구성 또는 재설계를 고려합니다. 이를 위해 코드 조정, 클라우드 네이티브 서비스 사용 또는 클라우드에 적합하게 성능 조정 등이 필요할 수 있습니다.
  • 테스트 및 검증: 배포 전에 클라우드에서 애플리케이션을 광범위하게 테스트합니다. 원활하게 전송하고 모든 문제를 빠르게 해결할 수 있도록 성능, 보안, 기능을 검증합니다.
  •  모니터링 및 최적화: 포괄적인 모니터링 기술을 사용하여 성능을 추적하고 마이그레이션 후의 문제를 감지합니다. 실시간 데이터와 사용자의 의견을 활용하여 리소스, 설정, 가격을 최적화합니다.

클라우드 아키텍처 성공 사례

다음 측면은 클라우드 아키텍처의 구축 및 실행에서 중요한 요소입니다.

  • 확장성 및 유연성:

자동 조정 방식을 사용하여 온디맨드 방식으로 리소스를 동적으로 수정하고 경제성을 극대화합니다. 리소스의 횡적 확장을 통해 성능 저하 없이 더 많은 트래픽을 수용할 수 있는지 확인합니다. 유연성을 지원하는 설계는 기업이 요구 사항의 변화에 따라 조정하는 데 도움이 됩니다.

  •  보안 및 컴플라이언스 표준:

데이터와 인프라의 보호를 위해서는 강력한 보안이 필요합니다. 저장 중 및 전송 중인 민감 데이터를 암호화합니다. 강력한 인증, 권한 부여, 액세스 제어를 구현합니다. 정기적인 보안 감사를 통해 문제를 찾고 해결합니다. 법을 준수하고 사용자의 신뢰를 보장하기 위해 산업별 컴플라이언스 표준과 데이터 처리 관련 법률을 준수합니다.

  •  통합 및 상호 운용성:

클라우드 서비스와 온프레미스 시스템 간 통합을 구축합니다. API를 사용하여 구성요소와 서비스 사이에서 원활하게 통신할 수 있습니다. 플랫폼 호환성을 위해 개방형 표준을 지원하는 클라우드 솔루션을 선택합니다. 엔터프라이즈 전반에서 데이터와 협업을 통합하면 운영을 간소화하고 클라우드 투자를 극대화할 수 있습니다.

  • 성능 최적화 전략:

성능 최적화를 통해 리소스 사용을 극대화합니다. CDN을 사용하여 콘텐츠 제공 및 대기 시간을 개선합니다. 자주 요청되는 데이터를 캐싱하고 응답 시간을 단축합니다. 성능 데이터를 추적하여 병목 현상을 찾고 리소스 할당을 개선합니다.

HPE와 클라우드 아키텍처

HPE는 원활한 클라우드 환경을 구축하기 위해 필요한 모든 구성요소를 지속적으로 개발하고 통합합니다. HPE의 레거시 고성능 컴퓨팅 및 데이터 스토리지를 바탕으로 엣지부터 코어, 클라우드를 아우르는 전체 클라우드 에코시스템을 구축합니다.

HPE의 클라우드 아키텍처 솔루션은 단순한 하드웨어 및 소프트웨어를 뛰어넘습니다. 전체 클라우드 환경의 시각화 및 관리 기능과 함께 가능성이 무한한 분석 및 AI 지원 툴을 결합하여 이전보다 훨씬 향상된 유연성을 제공합니다.

서비스형 플랫폼, 소프트웨어 또는 인프라(각각 PaaS, SaaS, IaaS) 분야에서 HPE는 기업과 업계가 해당 조직을 클라우드 환경에 통합하는 방식을 선도하고 있습니다. 기존의 네트워킹 모델과 비교하여 HPE의 클라우드 아키텍처는 업계 최고 수준의 보안, 유연성, 확장성뿐 아니라 상당한 비용 절감 효과도 제공합니다.