Cloud Computing v1.0

클라우드 컴퓨팅 음악공연)기술개발실 2011.6.21

Contents 클라우드 컴퓨팅 개념 클라우드 컴퓨팅 아키텍쳐 클라우드 컴퓨팅 효율성 클라우드 컴퓨팅 장/단점 클라우드 서비스 Google Salesforce.com Amazon AWS KT ucloud Netflix Zynga The New York Times

클라우드 컴퓨팅 유래 ,[object Object]

“이 구상이 현실화하면 기업과 개인은 별도의 서버나 PC를 살 필요가 없어집니다. 소프트웨어든 데이터든, 온라인에 저장해 놓고 인터넷을 통해 그때그때 빌려 쓰면 되니까요. ”

클라우드(cloud)라는 명칭은 IT 아키텍처 다이어그램에서 인터넷을 구름으로 표현하던 것에서 유래

즉 클라우드(cloud)는 인터넷을 의미하고, 인터넷에 연결된 서비스 제공자의 데이터센터에 접속하여 서비스를 사용하는 것이 클라우드 컴퓨팅*; cloud = the Internet -> 서비스 제공자의 대규모 데이터센터 ,[object Object]

사용자는 웹 브라우저만 사용할 수 있으면 기기 종류에 상관없이 클라우드에 접속하여 원하는 서비스를 필요한 만큼 사용할 수 있고, 사용량에 따라 비용을 지불함출처 : Cisco, http://www.itworld.co.kr/news/54623

클라우드 컴퓨팅 기술현황 - 가트너 선정 10대 전략 기술 Top 10 Strategic Technology Areas for 2009 Top 10 Strategic Technology Areas for 2010 Top 10 Strategic Technology Areas for 2011 출처 : Gartner – the top 10 Strategetic Technologies

클라우드 컴퓨팅 기술 현황 - Gartner's 2010 Hype Cycle Gartner's 2010 Hype Cycle Special Report Evaluates Maturity of 1,800 Technologies 출처 : Gartner

클라우드 컴퓨팅 개념 “클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)에서 클라우드(Cloud, 구름)은 인터넷 기반이라는 의미이며, 숨겨진 복잡한 인프라 구조를 의미한다. 이것은 IT 관련된 기능들이 서비스 형태로 제공 되어지는 것이며, 사용자들은 인프라스트럭처에 대한 전문지식이 없어도 또는 제어할 줄 몰라도 인터넷상에서 서비스를 이용 할 수 있다” 출처: Wikipedia IEEE는“정보가 인터넷상의 서버에 영구적으로 저장되고 데스크탑이나 노트북, 휴대용기기 등과 같은 클라이언트에는 일시적으로 보관되는 패러다임이다.” 클라우드 컴퓨팅은 인터넷(cloud)을 통해 서비스 형태의 IT 인프라를 사용하는 컴퓨팅 기술이다.

클라우드 컴퓨팅과 다른 컴퓨팅과의 관계

클라우드 컴퓨팅 정의 인터넷을 통하여 외부 고객의 요구에 따라 컴퓨팅 파워, 스토리지, 플랫폼 및 서비스를 제공하기 위해 가상화되고, 동적 확장성 및 관리가 가능하며, 규모의 경제성이 있는 대규모 분산 컴퓨팅 패러다임 - Ian T. Foster 표준화된 IT 기반 기능들이 IP 로 제공되고, 언제나 접근이 허용되며, 수요 변화에 따라 가변적이며, 사용량이나 광고를 기반으로 비용을 지불하고, 웹 또는 프로그램적인 인터페이스를 제공하는 형태 - Forrester Research 인터넷으로 자원들이 제공되는 형태로 인터넷에 기반을 두고 개발하는 컴퓨터 기술의 활용을 의미함 - Wikipedia 웹 기반 응용 소프트웨어를 활용해 대용량 데이터베이스를 인터넷 가상공간에서 분산 처리하고, 이 데이터를 컴퓨터나 휴대전화, PDA 등 다양한 단말기에서 불러오거나 가공할 수 있게 하는 환경 - IBM 사용자 중심, 업무 중심의 수백 또는 수천 대의 컴퓨터를 연결하여 단일 컴퓨터로는 불가능한 풍부한 자원을 활용할 수 있도록 하는 기술 - Google 21 experts are defining cloud computing: http://bit.ly/C6jIm 출처 : 정보통신정책연구원 통신정책연구실

클라우드 컴퓨팅은 컴퓨팅 스타일의 일종으로 확장성 있고 탄력적인 자원들을 인터넷 기술을 통해 외부 고객에게 서비스로 제공하는 것 5가지 정제된 속성 클라우드 컴퓨팅 정의 (Gartner)

클라우드 컴퓨팅 정의 (NIST) Visual Model of NIST’s Working Definition of Cloud Computing Measured Service Rapid Elasticity Essential Characteristics On-Demand Self Service Broad Network Access Resource Pooling Software as a Service (SaaS) Platform as a Service (PaaS) Infrastucture as a Service (IaaS) Service Models Deployment Models Public Private Hybrid Community NIST (National Institute of Standards and Technology) 출처 : http://www.csrc.nist.gov/groups/SNS/cloud-computing/index.html

Cloud Infrastructure Cloud Infrastructure Cloud Infrastructure Software as a Service IaaS ( SaaS ) PaaS PaaS Architectures SaaS SaaS SaaS Cloud Infrastructure Cloud Infrastructure Platform as a Service ( PaaS ) IaaS Architectures PaaS PaaS Cloud Infrastructure Infrastructure as a Service ( IaaS ) IaaS Architectures 서비스 모델 아키텍쳐(NIST) 출처 : NIST

On-demand self-service 서버, 네트워크 저장소 같은 컴퓨팅 용량을 이용자의 필요에 따라 자동적으로 공급한다. Broad network access 네트워크를 통해 이용 가능하고 혼합된 client 플랫폼(모바일폰, 노트북, PDA 등)으로 표준 메커니즘을 통해 접속 가능하다. Resource pooling 제공자의 컴퓨팅 리소스는 다수의 고객에서 공유된다. 고객의 요구에 따라 물리적 리소스나 가상 리소스 형태로 할당되고 재할당 된다. 리소스는 위치 독립적이다. 고객은 리소스의 정확한 위치를 알 필요 없다. Rapid elasticity Data 용량은 빠르고 탄력적으로 공급 된다. Measured service 용량(저장용량, 프로세싱, bandwidth 등)을 측정하여 자동적으로 리소스를 제어하고 최적화 한다. 리소스 사용량은 고객과 제공자에게 보낸다 클라우드 컴퓨팅 - 5가지 중요 특성 출처 : NIST

클라우드 컴퓨팅 – 3가지 서비스 모델 Cloud Software as a Service (SaaS) 다수의 사용자에게 온디맨드로 제공되는 애플리케이션 서비스 예: Salesforce.com, Google e-mail Cloud Platform as a Service (PaaS) 개발용 플랫폼 또는 애플리케이션 실행에 필요한 소프트웨어 스택 예: Google AppEngine Cloud Infrastructure as a Service (IaaS) 서버 또는 스토리지 등을 사용자에게 서비스 형태로 제공 예: Amazon AWS 출처 : NIST

클라우드 컴퓨팅 – 4가지 배포모델 Private cloud Enterprise owned or leased Data 보호 및 서비스 수준 문제를 중요시 하는 사용자에게 적합 Community cloud Shared infrastructure for specific community 작은 조직 내에서 사용, 조직과 제3자에 의해 운영됨. Public cloud Sold to the public, mega-scale infrastructure 제 3자에 의해 운영됨 Hybrid cloud Composition of two or more clouds 위의 3가지를 결합한 모델, 일정 부분을 소유 하고 나머지는 제어된 방법에 따라 공유 출처 : NIST

클라우드 컴퓨팅 주요 플레이어 출처 : Cisco 2010 Webinar

클라우드 컴퓨팅 아키텍쳐

클라우드 컴퓨팅의 서비스 구성도 출처 : ETRI

클라우드 컴퓨팅 아키텍쳐 기본 Source: upcoming research, Cloud Computing: Not Ready For The Enterprise...Yet.

클라우드 컴퓨팅 아키텍처 – Workload 관리 Source: upcoming research, Cloud Computing: Not Ready For The Enterprise...Yet.

클라우드 컴퓨팅 효율성

Fixed capacity Model 출처 : 2010 architecting for the cloud (http://www.slideshare.net/simone.brunozzi/2010-architecting-for-the-cloud-4719195)

Fixed Capacity vs. Actual demand 출처 : 2010 architecting for the cloud (http://www.slideshare.net/simone.brunozzi/2010-architecting-for-the-cloud-4719195)

Fixed Capacity Model Problem 출처 : 2010 architecting for the cloud (http://www.slideshare.net/simone.brunozzi/2010-architecting-for-the-cloud-4719195)

Virtualized Infrastructure Model 출처 : 2010 architecting for the cloud (http://www.slideshare.net/simone.brunozzi/2010-architecting-for-the-cloud-4719195)

클라우드 컴퓨팅 레이어

클라우드 컴퓨팅 레이어- IaaS Flexible Infrastructure ,[object Object]

Compatible with existing applications

Examples include:Amazon EC2 - Elastic Compute Cloud Mosso, GoGrid (HSPs)

클라우드 컴퓨팅 레이어- PaaS Abstract Services ,[object Object]

Also known as PaaS – Solutions Generally Targeted

Examples include:Google App Engine Amazon S3 - Simple Storage Service App Frameworks (e.g. Hadoop) Akamai Content Delivery

클라우드 컴퓨팅 레이어- SaaS Application ,[object Object]

Also known as SaaS, sometimes extended with APIs (as in PaaS)

Examples include:salesforce.com/force.com WebEx (Connect) Hotmail

클라우드 컴퓨팅 장/단점

클라우드컴퓨팅 - 장점 출처 : IBSG 2009

클라우드컴퓨팅 - 위협 출처 : Cisco IBSG 2009

클라우드컴퓨팅 - Reliability Rackspace 11-03-09 Microsoft Sidekick 10-11-09 Sales Force 12-28-09, 1-5-09 출처 : “Envisioning the Cloud: the Next Computing Paradigm,” J Rayport & A.Heyward, 2009

2004년 4월 1일 - 무료, 광고기반의 대용량(1 GB) 메일 서비스 출시, 초청기반 서비스 2005년 4월 1일 – 메일 용량 2 GB로 증가 2005년 4월 13일 – 7개 언어 지원 (한국어, 일어, 중국어 번체 포함) 2007년 1월 28일 – 구글 문서도구와 통합 2009년 2월 24일 – 2.5시간 장애, 100M 계정 영향 현재 – 7593MB 용량 지원 메일 검색, 스펨메일필터링, 추천광고 주소록, 저장, 문서연계, 채팅 저장공간: 100M * 1 GB = 100 PB = 100,000 TB (전통 스토리지 이용시) = 2,000 ~ 3,000 억원 = 100,000 * 30만원/ TB (PC급 하드웨어 이용) = 300억원 Google Gmail (SaaS) 출처 : 위키피디아(http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_Gmail), http://www.email-marketing-reports.com/metrics/email-statistics.htm

2008년 4월 출시 2009년 4월 Java지원 추가 개발환경을 포함한 서비스 개발가능 (PaaS) 파이썬이제공하는 기본 기능 BigTable/GFS 기술이 뒷받침하는 견고한 데이타스토어 확장성을 제공하는 호스팅 공간 구글 인증 SDK를 이용한 로컬 개발 및 테스트 Google App Engine (PaaS) 출처 : Developing Java Web Applications In Google App Engine (http://goo.gl/UhtJQ)

Google Cloud Architecture MapReduce: 분산 테이터 처리 시스템 Bigtable: 분산 데이터베이스 GFS: 분산 파일 시스템 Commodity PC 서버 클러스터 Google Cloud Infrastructure Google Apps Architecture Google App Engine Architecture 출처 : 인터넷 기업이 리드하는 클라우드컴퓨팅

GFS란? Google 파일 시스템(GFS)는 구글의 대규모 클러스터 서비스 플랫폼의 기반이 되는 파일시스템 2003년 Google Labs에 논문이 발표되어 Hadoop프로젝트에 이바지 GFS의 설계 고려사항 저가형 서버로 구성된 환경으로 서버의 고장이 빈번히 발생할 수 있다고 가정한다. 대부분의 파일은 대용량 파일을 가정한다. 따라서 대용량 파일을 효과적으로 관리할 수 있는 방법이 요구된다. 작업 부하는 주로 연속적으로 많은 데이터를 읽는 연산이거나 또는 임의의 영역에서 적은 데이터를 읽는 연산으로 구성된다. 파일에 대한 쓰기 연산은 주로 순차적으로 데이터를 추가하는 연산이며 파일에 대한 갱신은 드물게 이루어진다. 여러 클라이언트에서 동시에 동일한 파일에 데이터를 추가하는 환경에서 동기화 오버헤드를 최소화할 수 있는 방법이 요구된다. 낮은 응답 지연시간보다 높은 처리율이 보다 중요하다. Google File System 출처 : 구글, ETRI

Google File System Architecture 두 개의 데몬 서버 GFS Master : 파일 이름, 크기 등과 같은 파일에 대한 메타데이터 관리 GFS chunkserver: 실제 파일을 저장하는 역할 수행 + 수백 MB ~ 수 GB 이상의 크기의 파일 하나를 여러 조각으로 나눈 후, 여러 chunkserver에 저장 + 나누어진 파일의 조각 = chunk (defualt, 64MB) GFS Client: 데몬 서버들과 통신을 통해 파일 처리 파일의 생성, 읽기, 쓰기 등의 작업을 수행하는 역할 API형태로 제공되고 내부적으로 socket 등의 통신을 이용하여 서버와 통신 출처 : 구글, ETRI

Google Data Center – 1997년 출처 : 위키피디아

Google Data Center 현황 전세계 36개 Data Center 운영 미국 19개, 유럽 12개, 러시아 1개, 남미 1개, 아시아 3개 (2008.04) Not all of the locations are dedicated Google data centers, since they sometimes lease space in other companies’ data centers 1M servers, 3M computers로추정 (2007) 연간 IT투자비로 $200M ~ $250M 발표, $900/대로 추정 매 분기마다 100,000대가 설치되는 것으로 추정 출처 : DatacenterKnowledge.com

Google Data Center in the Dalles 콜롬비아 강과 달라스 댐이 위치 MS와 Yahoo의 Data Center도 근처에 존재 Google is building two computing centers, top and left, each the size of a football field, in The Dalles, Ore. (2006) 출처: DevelopersTutorials.com, New York Times, Google

Google Data Center 내부 출처: CNET.com

Marketing Automation Sales ForceAutomation Service & SupportManagement 세일즈포스닷컴(SaaS, PaaS) 1999년 3월 – 오라클의 경영진 마크 베니 오프 외 4명에 의해 설립 2000년 - online 판매업무자동화(sales force automation) 솔루션 출시 2001년 1월 31일 – 1,500곳의 고객, 30,000 사용자 2001년 – online CRM 솔루션 출시 (sales force automation, marketing automation, customer service and support) 2002년 1월 31일 – 3,500곳의 고객, 53,000 사용자 2004년 1월 31일 – 8,700곳의 고객, 127,000 사용자 2004년 6월 – 뉴욕 증권 거래소에 상장 2005년 9월 – 16,900곳의 고객, 30만 8000천명 사용자 2010년 포춘100대 고성장 기업 선정(4위) 2011년 포춘100대 일하기 좋은 기업 선정(52위) 2011년 1Q(2~4)현재– 97,700곳의 고객, $504M 매출(1분기) 핵심 제품 Sales Cloud Service Cloud Force.com Database.com 출처 : http://www.salesforce.com/company/milestones/, http://money.cnn.com/magazines/fortune/bestcompanies/2011/full_list/

세일즈포스닷컴아키텍쳐 출처 : http://www.salesforce.com/kr/cloudcomputing/

아마존 Overview 1995년 인터넷 서점 창업 후 신사업을 통해 빠르게 규모를 확장 1996년 제휴 마케팅 사업 2006년 클라우드 컴퓨팅 사업 2007년 e-book 등 최근 5년간(2005~2009년) 평균 매출성장률은 30.3%, 순이익성장률은 28.5% 2010년 Fast company가 선정한 가장 혁신적인 기업 2위 (1위 페이스북, 3위 애플, 4위 구글) 출처 : SERI 경영노트(2010)

아마존 Business Model Amazon Business Model Retail Business: Amazon.com, amazon kindle Seller Business: amazon associates, amazon webstore Cloud Computing Business: Amazon AWS 출처 : SERI 경영노트(2010)

The AWS Cloud 특징 출처 : Oracle in the Cloud(http://www.slideshare.net/JustinKestelyn/oracle-in-the-cloud-aws-webinar-presentation/)

아마존 웹서비스 사용량 폭주 Relative Bandwidth Consumed 출처 : Amazon Web Services Blog, January 2008 (http://aws.typepad.com/aws/2008/05/lots-of-bits.html)

Compute Amazon Elastic Compute Cloud(EC2) Amazon Elastic MapReduce Auto Scaling Content Delivery Amazon CloudFront Database Amazon SimpleDB Amazon Relational Database Service(RDS) Deployment & Management AWS Elastic Beanstalk AWS CloudFormation Messaging Amazon Simple Queue Service(SQS) Amazon Simple Notification Service(SNS) Amazon Simple Email Service(SES) Monitoring Amazon CloudWatch Networking Amazon Route 53 Amazon Virtual Private Cloud(VPC) Elastic Load Balancing Payment & Billing Amazon Flexible Payments Service(FPS) Amazon DevPay Storage Amazon Simple Storage Service(S3) Amazon Elastic Block Store(EBS) AWS Import/Export E-Commerce Amazon Fulfillment Web Service(FWS) 아마존 웹서비스 상품

아마존 웹서비스 요금제

KT 클라우드 컴퓨팅 Features 출처 : KT

KT 클라우드 컴퓨팅 H/W Architecture 출처 : KT

KT 클라우드 컴퓨팅 S/W Architecture 출처 : KT

KT 클라우드 데이터 센터 - 천안 출처 : CIO Biz

넷플릭스Overview 1997년 온라인으로 DVD 대여 신청을 하고 우편을 통해 배달 받는 비즈니스 모델로 미국 엔터테인먼트 시장에 진출 120K titles in our 50+ shipping hubs 롱테일 비즈니스 가능성 발견 2002년 기업공개 매출액: $1.5억(2002) -> $16.7억(2009) 가입자: 80만(2002) -> 1,500만(2010) 2008년 영화 스트리밍 업체로 전환 2008~2010 디바이스 제조사와 파트너십으로회원수 증가 Xbox 360, Wii, PS3, Apple IPad, IPhone, IPod Touch, Windows 7 400 여개 디바이스 지원 2010 포춘은창업자/CEO인 리드 헤이스팅스를‘올해의 기업인 1위’로 선정 2002년 당시 4,800만 명의 가입자를 자랑하던 업계 1위 블록버스터는2010년 파산 보호를 신청 출처 : Netflix in the Cloud, SERI 경영노트, http://www.ciobiz.co.kr/news/articleView.html?idxno=4240

2008년 말 데이터 센터 한계에 도달 냉방, 전력, 상면공간, 트래픽 용량이 한계치에 도달 AWS 이전 IBM HW, Oracle 운용시 많은 비용부담 Scale Out 문제(Datacenter 용량 한계) 비즈니스 민첩성 확보 데이터센터의 필요한 용량을 예측 넷플릭스AWS 이전 출처 : Netflix's Cloud Data Architecture(http://www.slideshare.net/kostasmavridis/siddharthanandnetflixsclouddataarchitecture)

넷플릭스 사용자 증가 20M+ subscribers in the US and Canada Uses 20% of US peak downstream bandwidth 1st or 2nd largest CDN user in the US 2010-Q3 year/year +52% Total and +145% Streaming 출처 : Netflix in the Cloud (http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-in-the-cloud-2011)

넷플릭스트래픽 폭주 출처 : Netflix in the Cloud (http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-in-the-cloud-2011)

넷플릭스AWS 서비스 모듈 출처 : Netflix in the Cloud (http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-in-the-cloud-2011)

넷플릭스 인프라 구성 AWS provides various IAAS offerings, but applications need more! Hence the need for Netflix’s infrastructure team to bridge the gap! 출처 : Netflix in the Cloud (http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-in-the-cloud-2011)

App Console 출처 : Netflix Velocity Conference 2011(http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-velocity-conference-2011)

App Console - Auto Scale Group Configuration 출처 : Netflix Velocity Conference 2011(http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-velocity-conference-2011)

Monitoring - AppDynamics AppDynamics(2010) 출처 : Netflix Velocity Conference 2011(http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-velocity-conference-2011)

Monitoring – Snapshot View Switch to Snapshot View 출처 : Netflix Velocity Conference 2011(http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-velocity-conference-2011)

Monitoring - Impact Point Finger and Assess Impact 출처 : Netflix Velocity Conference 2011(http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-velocity-conference-2011)

Netflix System Architecture 출처 : Netflix Velocity Conference 2011(http://www.slideshare.net/adrianco/netflix-velocity-conference-2011)

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