클라우드 컴퓨팅(1) : 알아보기

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4차산업혁명 일자리

<컴퓨터 분야의 혁신 클라우드 컴퓨팅>

전기가 인간 생활로 들어오자 사용자들이 직접 발전기를 설치하여 전기를 만들어 사용했다. 그러나 현재는 전력회사에서 전기를 대량으로 생산하여 공급하며 소비자는 필요한 만큼 사용하고 요금을 지불한다. 소위 소비자와 생산자의 구분이 생긴 것인데 이런 변화는 현대화의 기본인 정보 분야에도 예외는 아니다.

노팅엄대학교의 크리스토퍼 버넷 교수는 다음과 같이 말했다.

 

‘컴퓨팅 분야는 또 하나의 혁명에 직면하고 있다. 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)이라 불리는 이 혁명은 인터넷을 통한 소프트웨어 애플리케이션과 데이터 저장 공간 및 처리 장치의 이용에 있어 획기적인 변화를 갖고 올 것이다.’

 

빅데이터가 일반 네티즌들에게 활용될 수 있는 배경에는 플랫폼과 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)이란 정보처리기술이 결합되었기 때문이다. ‘클라우드’라는 용어는 광범위하게 사용되지만 그 의미는 상황에 따라 각기 다른 맥락을 지닌다. 클라우드는 기본적으로는 인터넷 같은 거대 네트워크에서 작동하는 분산형 컴퓨팅 환경을 일컫지만 엄밀한 정의는 간단하지 않다.

 

클라우드컴퓨팅

니콜라스 카 박사는 클라우드 컴퓨팅에 대해 다음과 같이 정의했다.

 

‘클라우드 컴퓨팅은 대형 전력회사에서 전기를 받아쓰듯이 중앙 집중화된 대형 데이터센터에서 서비스를 받고 소프트웨어나 프로그램도 인터넷을 통해 자유롭게 빌려 쓰는 것이다. 즉 IT 자원을 구매하거나 소유하지 않고 필요한 만큼만 사용료를 주고 사용하는 서비스이다.’

 

현재 많은 사람들이 이동식 저장 장치보다 N드라이브 또는 구글 드라이브 등의 클라우드 서비스를 선호한다. IT자원도 소유에서 공유의 시대로 접어들어 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 하는 서비스로 변모되고 있다는 것이다.

 

<클라우드의 역사>

‘클라우드 컴퓨팅’이라는 용어의 개념은 분명하지 않다.

‘클라우드’라는 낱말은 일반적으로 과학에서 구름처럼 먼 거리에서 시각적으로 보이는 물건들의 커다란 집합체를 기술하기 위해 사용되며 주어진 문맥에서 세세한 부분이 더 이상 관찰되지 않는 물건들의 집합을 기술한다.

다른 설명으로는, 네트워크 도식들을 그려낸 오래된 프로그램들이 서버 아이콘을 원으로 둘러쌌으며 네트워크 도식 안의 서버 클러스터가 여러 겹치는 원들을 가지면서 클라우드(구름)와 닮게 되었다는 것이다. 즉 클라우드라는 낱말은 인터넷의 비유로 구름과 같은 표준화된 모양은 전화 도식망을 나타내기 위해 사용되었으나 추후 컴퓨터 네트워크 다이어그램에 인터넷을 기술하기 위해 사용되었다는 뜻이다.

일반적으로 클라우드 컴퓨팅의 개념은 1965년 미국의 컴퓨터 학자인 존 매카시가 ‘컴퓨팅 환경은 공공 시설을 쓰는 것과도 같을 것’ 이라는 개념을 제시한데에서 유래하였다고 설명된다.

1993년부터 이미 클라우드라는 용어가 거대한 규모의 ATM을 지칭하는 데 사용되었지만 대체로 제너럴매직(General Magic)사가 1995년 3월부터 AT&T와 다른 여러 통신사들과 제휴를 맺고 클라우드 컴퓨팅 서비스를 최초로 시작했다고 인식한다. 그러나 이 당시 소비자 중심의 웹 기반이 형성되기 전의 일이므로 그들의 사업은 실패했다.

이들의 실패를 거울삼아 2006년 구글의 크리스토프 비시글리아 박사가 유휴 컴퓨팅 자원을 묶어 활용하는 방법을 최초로 고안하면서 클라우드라고 설명했다. 그러나 앞의 예처럼 그 이전부터 여러 컴퓨터들을 연결하여 가상의 슈퍼컴퓨터를 만드는 그리드(grid) 기술이나 웹호스팅 같은 네트워크상에서 컴퓨팅 자원을 임대하는 사업이 존재하였으므로 비시글리아 박사를 창안자라고 부르는데 문제가 있는 것은 사실이다.

여하튼 클라우드라는 용어가 대중화된 것은 대체로 아마존닷컴이 일래스틱 컴퓨트 클라우드를 선보였던 2006년부터이다. 클라우드 컴퓨팅이 나오게 된 경위는 다음과 같다.

우선 1960년대 동안 시분할의 초기 개념인 원격작업입력(RJE)이 등장했다. 이것은 IBM과 DEC와 같은 대형 업체들과 대부분 연계되었는데 1970년대 완전한 시분할 솔루션인 멀틱스(GE 하드웨어), 케임브리지 CTSS와 최초 유닉스 포트(DEC 하드웨어)와 같은 플랫폼에서 이용되기 시작했다.

1990년대에 주로 전용 P2P 데이터 회로를 제공했던 통신 회사들이 가상 사설망(VPN) 서비스들을 제공하기 시작했다. 이때 구름 모양의 기호를 사용하여 제공자가 책임져야 하는 것과 사용자가 책임져야 하는 경계점을 표시하기 시작했고 클라우드 컴퓨팅은 이 경계를 확장하여 모든 서버뿐 아니라 네트워크 인프라스트럭처까지 적용하였다.

컴퓨터들이 보다 확산되자 시분할을 통해 대형 컴퓨팅 파워를 더 많은 사용자들에게 이용하는 방법이 탐구되었다. 개발자들은 CPU의 우선 순위를 변경하고 최종 사용자의 효율성을 증가시키기 위한 인프라스트럭처, 플랫폼, 응용 프로그램들이 개발되었다.

2000년대가 되어 비로소 클라우드 컴퓨팅이 본격적인 실체를 드러냈다.

2008년, NASA의 오픈네뷸라(OpenNebula)가 폐쇄형 클라우드와 혼합형 클라우드를 배치시키고 클라우드들을 연합시키는 최초의 오픈 소스 소프트웨어를 공개했다. 이를 계기로 가트너가 클라우드 컴퓨팅이 IT 서비스를 사용하고 판매하는 IT 서비스 소비자들 간의 관계를 형성할 수 있을 것으로 전망했다. 이것은 곧바로 각 기업들이 회사 소유 하드웨어 및 소프트웨어 자산을 사용량에 따라 요금을 지불하는 서비스 기반 모델로 옮기면서 일부 분야들의 IT 제품의 성장을 촉진했다.

2010년 2월 ‘윈도우애저(Windows Azure)’가 출시되었고 곧이어 랙스페이스 호스팅과 NASA가 공동으로 오픈 소스 클라우드 소프트웨어인 오픈스택을 출현했다. 오픈스택 프로젝트는 여러 단체들이 표준 하드웨어에서 구동되는 클라우드 컴퓨팅 서비스들의 제공을 돕는다. 이후 IBM 스마트클라우드 프레임워크, 오라클 클라우드가 등장했다.

 

이를 보더라도 클라우드가 갑자기 태어난 새로운 개념이 아님을 알 수 있다.

컴퓨터가 처음 등장했을 때 조그마한 기업일지라도 필요한 시스템을 구축하기 위해서 값비싼 하드웨어와 애플리케이션을 사서 기업 상황에 맞게 컴퓨터 시스템을 구축하고 운영해야 했다. 장비 값도 만만치 않지만 서비스를 위한 환경 구성 비용과 운용을 위한 인건비가 더 큰 문제였다. 그러므로 이용자가 더미터미널(dummy terminal)이라고 부르는 입출력 기능만 있는 단말기로 자료를 입력하면 중앙의 대형 컴퓨터에서 저장하고 처리했다.

이러한 방식은 개인용 컴퓨터가 등장하고 성능이 향상되면서 점차 사라지는 상황에서 인터넷이 출현하면서 클라우드 컴퓨팅이란 개념이 재등장한 것이다. 처리해야 할 데이터의 양이 증가하면서 개인용 컴퓨터보다는 외부에 있는 고성능 컴퓨터의 힘을 사용하는 ‘그리드(Grid)' 시스템이 필요해진 것이다.

한마디로 각지에 분산되어 있는 컴퓨터의 유사한 기능을 한데 모아 운영하는 것으로 이 방식의 장점은 필요한 만큼 쓰고 비용을 지불하면 되므로 사용 빈도가 낮은 소프트웨어를 비싸게 구입할 필요도 없고, 터무니없이 큰 저장장치를 갖추지 않아도 되며 에너지 절감에도 기여할 수 있다는 점이다.

이를 풀어서 설명하면 클라우드 컴퓨팅이란 자신의 컴퓨터가 아닌 인터넷으로 연결된 다른 컴퓨터를 활용할 수 있는 기술을 말한다. 이것은 온라인으로 컴퓨팅 자원을 이용할 수 있다는 뜻으로 한마디로 인터넷을 통해 프로그램을 사용할 수 있다는 뜻이다. 인터넷을 통해 프로그램을 사용한다는 뜻은 사람들이 더 이상 소프트웨어를 자신의 컴퓨터에 설치하기 위해 구입할 필요를 느끼지 않는다. 기업의 입장에서도 온라인 대여가 가능하다면 그많은 하드웨어와 소프트웨어를 구입하고 유지할 필요가 없다. 결과적으로 클라우드 컴퓨팅의 성장은 수많은 소프트웨어 업체와 기업 내 데이터 센터의 생존을 위협한다는 뜻인데 4차 산업혁명은 바로 이를 토대로 이루어진다는 데 의의가 있다.

 

전형적인 사례는 인터넷에 연결되어 있는 집합적 컴퓨터들은 플랫폼 또는 서비스로 기능한다. 그 형태는 소프트웨어, 하드웨어, 저장소 등 다양한 서비스라 할 수 있는데 그 기능은 인터넷 및 사설 네트워크를 통해 전달된다. 호스트 서비스 또는 관리 서비스든 하나의 컴퓨터를 다수의 이용자가 동시에 사용하는 사분할 (time sharing) 시스템과 유사하다.

일반인들이 사용하고 있는 개인용 컴퓨터(PC)에는 각종 소프트웨어가 설치되어 있고 동영상과 문서와 같은 데이터도 저장되어 있다. 문서를 작성하려면 자신의 컴퓨터에 저장되어 있는 ‘ᄒᆞᆫ글’과 같은 프로그램을 구동시켜야 한다. 그러나 클라우드 컴퓨팅은 프로그램과 문서를 다른 곳에 저장해 놓고 내 컴퓨터로 그곳에 인터넷을 통해 접속해서 이용하는 방식이다. 자동차를 사지 않고 필요할 때 빌려서 쓰거나 대중교통을 이용하는 것과 같다. 즉 빅데이터를 처리하기 위해서는 다수의 서버를 통한 분산처리를 가동시키는 것이다.

이런 변화는 서버 제조사들의 주 고객이 일반 기업에서 클라우드 사업자로 바뀌었다는 점이다. 즉 기업은 과거처럼 서버를 구매하기보다는 클라우드 서비스 회사와 계약을 맺고 자신들의 IT자원을 클라우드에 구축한다.

스마트폰의 폭발적 증가로 모든 서비스가 앱 형태로 바뀌자 거의 모든 서비스는 클라우드에 존재한다. 페이스북, 카카오톡과 같이 실시간으로 엄청난 데이터가 생성되는 SNS가 증가할수록 클라우드의 역할을 커지지 않을 수 없다.

엄밀하게 클라우드 컴퓨팅이 무엇이냐는 질문에 대한 정의는 매우 복잡하지만 클라우드는 인터넷 그 자체가 아니라 온라인상의 컴퓨팅 자원을 뜻한다. 즉 클라우드 컴퓨팅이란 용어는 온라인상에서 소프트웨어 및 처리 장치를 이용하는 새로운 시대를 의미하며 그동안 지구인들이 인터넷으로 해오던 종류의 일과 구분된다.

그러므로 인터넷 유저는 자신이 사용하고 있는 워드프로세서가 정확히 어디에서 실행되는지, 파일들은 어디에 저장되고 있는지 전혀 알지 못한다. 더 중요한 사실은 그런 문제에 유저가 전혀 관심을 갖지 않아도 된다. 클라우드를 구름으로 표현하는 것은 클라우드 컴퓨팅이 마치 ‘구름’처럼 하늘 위에 둥둥 떠 있다고 생각하기 때문이다. 즉, 수많은 컴퓨터가 연결되어 있는 인터넷 환경이 마치 하늘 저편에 떠 있는 구름처럼 알 수 없는 존재로 여긴 것이다.

클라우드 컴퓨팅 세계에서는 기업 데이터센터는 해체되고 소프트웨어 애플리케이션과 데이터는 더 이상 사용자의 컴퓨터에 설치되거나 저장되지 않으며 대신 기업 및 개인용 어플리케이션, 데이터 저장 공간, 원격 처리 장치 모두를 클라우드에서 가져다 사용한다.

클라우드 컴퓨팅이라는 개념이 도출되자 수많은 기업 데이터센터들이 강력히 저항한 것도 그 때문이다. 그러나 바로 그 점이 일반사람들로 하여금 클라우드 컴퓨팅에 의해 컴퓨터 작업을 훨씬 더 자유롭게 하여 일상 생활에 엄청난 위력을 발휘하는 이유이다.

실제로 2016년 북미 인터넷 트래픽의 37%를 차지하던 넷플릭스는 자신들의 데이터센터를 모두 폐쇄하고 IT 자원을 아마존 웹서비스로 옮겼다. 넷플릭스는 2015년 50여 개국에서 6,900만 명의 사용자를 거느린 거대한 미디어 콘텐츠 기업이다.

 

데이터 센터 구축과 운용에 드는 비용과 자체 클라우드 안정성을 유지하는데 소요되는 비용, 그리고 지속적으로 증가하는 글로벌 트래픽을 고려한 결정이다.

이것은 사실상 컴퓨터의 혁신으로 볼 수 있는데 필요한 소프트웨어를 자신의 컴퓨터에 설치할 필요도 없고, 또 주기적으로 업데이트 하지 않아도 된다. 더불어 회사 컴퓨터에서 작업을 하던 문서를 따로 저장해 집으로 가져갈 필요도 없다. 자신의 컴퓨터가 고장을 일으켜도 데이터가 손상될 염려도 없다. 현재 자신의 컴퓨터에 문제가 생겼을 때 컴퓨터 전문가에게 자문하면 전문가가 자신의 컴퓨터를 먼 곳에서 확인하면서 조처 방안을 알려주는 것도 이 때문이다.

폐쇄형, 혼합형 클라우드란 클라우드의 보안성 때문에 제기되는 클라우드의 배치 모델을 뜻한다. 이는 사용자가 어떤 것을 어떻게 활용하는냐에 따라 달라지므로 사용자는 자신에게 유리한 것을 선택할 필요가 있다.

데이터 센터가 개별 기관 내부에 있어 보안과 안정성을 중시하는 기업은 폐쇄형이 적합하다. 반면에 공개형 클라우드는 인터넷을 통해 서비스를 사용하며 수요에 따라 클라우드의 확장과 축소가 가능하지만 상대적으로 보안에 취약점이 노출된다. 아마존의 AWS, 구글의 GCP, 마이크로소프트의 AZure 등이 이에 해당한다.

혼합형 클라우드는 폐쇄형과 공개형을 혼합한 방식이다. 보안이 필요한 영역은 폐쇄형, 비용의 효율성이 필요한 영역은 공개형을 이용하는 것이다. 한국의 삼성 SDS, SKC&C, IBM 등이 이를 활용한다.

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