클라우드 & 가상화 신기술(도커, 쿠버네티스, 서버리스)

💡 클라우드 및 가상화 신기술은 현대 IT 인프라의 근간입니다. 2023년에는 기본 모델인 IaaS, PaaS, SaaS가 출제되었으며, 앞으로는 이를 기반으로 한 심화 기술들의 출제 가능성이 있습니다.

주요 클라우드 & 가상화 신기술 요약표

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왜 정처기 실기 시험에 'IaaS, PaaS, SaaS'가 출제되었을까?

클라우드 기술의 홍수 속에서 가장 기본적인 'IaaS, PaaS, SaaS'가 출제된 이유는 이 세 가지 모델이 모든 클라우드 서비스의 근간을 이루는 핵심 분류 체계이기 때문입니다.

• 서비스의 본질 이해: 사용자가 클라우드 위에서 무엇을 할 수 있고, 어디까지 관리해야 하는지를 정의하는 가장 기본적인 약속입니다.
• 현대 기술의 기반: 서버리스(PaaS의 확장), 쿠버네티스(IaaS 위에서 동작), 멀티 클라우드(여러 IaaS/PaaS 조합) 등 모든 신기술은 결국 이 세 가지 모델 위에서 동작하거나, 이 모델들을 확장한 개념입니다.

결론적으로, 출제자는 수험생이 최신 기술의 이름을 아는 것을 넘어, 클라우드 생태계를 지탱하는 가장 근본적인 원리와 서비스 모델을 정확히 이해하고 있는지를 평가하고자 한 것입니다.

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클라우드 서비스 모델 (IaaS, PaaS, SaaS, BaaS)

클라우드 컴퓨팅의 핵심은 누가 무엇을 관리하느냐에 따라 서비스를 분류하는 것입니다. 이는 기업이 클라우드를 도입할 때 어떤 수준의 제어권을 가지게 될지를 결정하는 중요한 기준입니다.

IaaS (Infrastructure as a Service) - 인프라 서비스

서버, 스토리지, 네트워크 같은 **물리적 인프라**를 클라우드로 제공받는 서비스입니다.

• 기업이 관리하는 것: 운영체제, 런타임, 미들웨어, 애플리케이션, 데이터
• 클라우드 제공업체가 관리하는 것: 서버, 스토리지, 네트워크, 가상화
• 특징:
  • 가장 많은 제어권을 가짐 (운영체제부터 애플리케이션까지 모든 것을 직접 관리)
  • 가장 많은 책임을 져야 함 (보안, 패치, 업데이트 등)
  • 기존 온프레미스 환경과 가장 유사한 구조
• 대표 서비스: AWS EC2, Azure Virtual Machines, Google Compute Engine
• 언제 사용하나: 기존 시스템을 그대로 클라우드로 이전하거나, 특별한 보안 요구사항이 있는 경우

PaaS (Platform as a Service) - 플랫폼 서비스

애플리케이션 개발과 실행에 필요한 **플랫폼 환경**을 클라우드로 제공받는 서비스입니다.

• 기업이 관리하는 것: 애플리케이션, 데이터
• 클라우드 제공업체가 관리하는 것: 런타임, 미들웨어, 운영체제, 서버, 스토리지, 네트워크
• 특징:
  • 개발에만 집중할 수 있음 (인프라 관리 부담 없음)
  • 자동 스케일링, 백업, 보안 등이 자동으로 처리됨
  • 개발 생산성이 크게 향상됨
• 대표 서비스: AWS Elastic Beanstalk, Azure App Service, Google App Engine
• 언제 사용하나: 새로운 애플리케이션을 빠르게 개발하고 배포하고 싶을 때

SaaS (Software as a Service) - 소프트웨어 서비스

완성된 **소프트웨어 애플리케이션**을 클라우드로 제공받는 서비스입니다.

• 기업이 관리하는 것: 없음 (사용자 계정 관리 정도)
• 클라우드 제공업체가 관리하는 것: 애플리케이션, 데이터, 런타임, 미들웨어, 운영체제, 서버, 스토리지, 네트워크
• 특징:
  • 가장 간단한 사용법 (웹 브라우저로 접속해서 바로 사용)
  • 가장 적은 제어권 (소프트웨어 커스터마이징 제한적)
  • 가장 적은 책임 (모든 기술적 문제는 제공업체가 해결)
• 대표 서비스: Gmail, Office 365, Salesforce, Netflix
• 언제 사용하나: 비즈니스 기능에만 집중하고 싶을 때, 빠른 도입이 필요할 때

BaaS (Blockchain as a Service) - 블록체인 서비스

블록체인 개발 환경을 클라우드로 제공하는 서비스로, 복잡한 블록체인 인프라를 추상화하여 개발자가 쉽게 블록체인 애플리케이션을 구축할 수 있게 합니다.

• 기업이 관리하는 것: 블록체인 애플리케이션, 스마트 컨트랙트, 사용자 데이터
• 클라우드 제공업체가 관리하는 것: 블록체인 노드, 네트워크, 합의 알고리즘, 암호화, 스토리지
• 특징:
  • 블록체인 네트워크 구축 및 운영의 복잡성 제거
  • 노드 추가/제거가 간단하고 자동화됨
  • 다양한 블록체인 플랫폼(이더리움, 하이퍼레저 등) 지원
  • API를 통한 쉬운 블록체인 애플리케이션 개발
• 대표 서비스: AWS Managed Blockchain, Azure Blockchain Service, IBM Blockchain Platform
• 언제 사용하나: 블록체인 기반 애플리케이션을 빠르게 개발하고 싶을 때, 복잡한 블록체인 인프라 관리 없이 비즈니스 로직에만 집중하고 싶을 때

서비스 모델별 비교표

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클라우드 시대를 이끄는 3가지 근본 원리

IaaS, PaaS, SaaS가 서비스의 '종류'를 나눈다면, 현재 클라우드 기술 패러다임을 이끄는 핵심적인 '동작 원리'들이 있습니다. 이 기술들은 시험에서 그 자체로도 중요하지만, 다른 신기술을 이해하는 기반이 됩니다.

⭐️ : 필기 출제 되었던 개념

가상화 (하이퍼바이저 & 도커)

'격리(Isolation)'를 통해 하나의 물리적 시스템에서 여러 운영체제나 애플리케이션을 동시에 실행합니다.

• 개념:
  • 하이퍼바이저: 하드웨어를 가상화하여 여러 개의 가상 머신(VM) 을 만듭니다. 각 VM은 독립된 운영체제(Guest OS)를 가집니다. (무거운 가상화)
  • 도커 (컨테이너): 운영체제(OS) 를 가상화하여 여러 개의 컨테이너를 만듭니다. 모든 컨테이너가 호스트 OS의 커널을 공유합니다. (가벼운 가상화)
• 왜 근본적인가?: '가상화' 없이는 클라우드 컴퓨팅이 존재할 수 없습니다. 물리적 서버 한 대의 자원을 수십, 수백 개로 나누어 여러 사용자에게 동시에 제공하는 클라우드의 핵심 원리이기 때문입니다.

쿠버네티스 (컨테이너 오케스트레이션)

수백, 수천 개의 '컨테이너(배)'를 자동으로 관리하는 '조타수(Kubernetes)' 역할을 합니다.

• 개념: 도커와 같은 컨테이너 기술이 널리 쓰이면서, 수많은 컨테이너를 효율적으로 배포, 확장, 관리할 필요성이 생겼습니다. 쿠버네티스는 이 모든 과정을 자동화하는 '컨테이너 관리 시스템'입니다.
• 왜 근본적인가?: 현대적인 대규모 애플리케이션(MSA)은 수많은 작은 서비스(컨테이너)의 조합으로 이루어집니다. 쿠버네티스는 이 복잡한 시스템이 안정적으로 동작하도록 지휘하고 조율하는 사실상의 표준 기술입니다.

서버리스 컴퓨팅 (Serverless Computing)

개발자가 서버 걱정 없이 '코드'에만 집중하게 하고, 사용한 만큼만 비용을 지불하게 합니다.

• 개념: '서버가 없다'는 뜻이 아니라, 개발자가 서버를 직접 관리할 필요가 없다는 의미입니다. 클라우드 제공업체가 서버의 프로비저닝, 스케일링, 관리를 모두 처리합니다. 개발자는 특정 이벤트가 발생했을 때 실행될 함수(Function)만 작성하면 됩니다. (FaaS: Function as a Service)
• 왜 근본적인가?: 클라우드 기술의 궁극적인 목표인 '완전한 추상화' 를 보여줍니다. 인프라에 대한 고민을 최소화하고 비즈니스 로직 개발에만 집중하게 하여 생산성을 극대화하는 패러다임입니다.

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📡 기술별 상세 설명

클라우드 확장 및 연동

멀티 클라우드 (Multi Cloud)

2개 이상의 서로 다른 클라우드 제공업체(AWS, Azure, GCP 등)의 서비스를 함께 사용하는 전략입니다.

• 특징: 특정 클라우드 기업에 대한 기술적, 비용적 종속을 피하고(Vendor Lock-in 방지), 각 서비스의 장점만을 선택적으로 활용하여 시스템을 구성할 수 있습니다. 재해 복구(DR) 및 고가용성 확보에 유리합니다.
• 현재 활용도: 매우 높음. 많은 기업이 비용 최적화, 위험 분산, 특정 기능 활용 등을 위해 멀티 클라우드 전략을 채택하고 있습니다.

인터클라우드 컴퓨팅 (Inter-Cloud Computing)

서로 다른 클라우드 서비스 간의 상호운용성(Interoperability)을 확보하기 위한 기술입니다.

• 특징: 각기 다른 클라우드가 표준화된 API나 프로토콜을 통해 마치 하나의 클라우드처럼 원활하게 연동되도록 하는 것을 목표로 합니다. 하이브리드 클라우드(프라이빗+퍼블릭) 구성의 핵심 요소입니다.
• 현재 활용도: 높음. 클라우드 간 데이터 이전, 워크로드 이동, 서비스 연계 등을 위해 지속적으로 발전하고 있는 분야입니다.

메타 클라우드 (Meta Cloud)

여러 클라우드 서비스를 하나의 통합된 인터페이스(포털)를 통해 관리하고 운영하는 상위 수준의 클라우드입니다.

• 특징: 멀티 클라우드 환경의 복잡성을 줄여주는 것이 주목적입니다. 사용자는 메타 클라우드 포털을 통해 여러 클라우드의 리소스를 한눈에 보고 제어할 수 있습니다.
• 현재 활용도: 중간 (성장 중). 멀티 클라우드 도입이 늘면서 통합 관리의 필요성이 대두되어 관련 솔루션들이 등장하고 있습니다.

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가상화 기술

하이퍼바이저 (Hypervisor)

가상 머신(VM)을 생성하고 실행하는 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어입니다. VMM(Virtual Machine Monitor)이라고도 합니다.

• 종류:
  • Type 1 (네이티브/베어메탈): 하드웨어 위에 직접 설치되어 동작합니다. (예: VMware ESXi, Xen, KVM) 성능이 뛰어나 엔터프라이즈 환경에서 주로 사용됩니다.
  • Type 2 (호스트형): 일반적인 운영체제(Windows, macOS) 위에 애플리케이션처럼 설치되어 동작합니다. (예: VMware Workstation, VirtualBox) 개발 및 테스트 용도로 주로 사용됩니다.
• 현재 활용도: 매우 높음. 모든 IaaS 클라우드의 기반 기술이며, 서버 가상화의 핵심입니다.

도커 (Docker)

애플리케이션을 신속하게 구축, 테스트 및 배포할 수 있는 컨테이너 기반의 오픈소스 가상화 플랫폼입니다.

• 특징: 애플리케이션과 그 실행에 필요한 모든 것(라이브러리, 종속성 등)을 '이미지'라는 단위로 패키징합니다. 이 이미지를 통해 어떤 환경에서든 격리된 상태로 일관되게 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. VM보다 더 가볍고 빠릅니다.
• 현재 활용도: 매우 높음. 현대적인 애플리케이션 개발 및 배포의 표준으로 자리 잡았습니다.

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기타

N-Screen

하나의 미디어 콘텐츠(영화, 방송 등)를 스마트폰, TV, PC, 태블릿 등 다양한 기기에서 연속적으로 이어서 즐길 수 있는 서비스입니다.

• 특징: 클라우드에 사용자 정보와 콘텐츠 소비 기록을 저장하여, 어떤 기기에서 접속하든 동일한 시점에서 콘텐츠를 이어볼 수 있도록 하는 것이 핵심입니다.
• 현재 활용도: 매우 높음. 넷플릭스, 유튜브 등 대부분의 OTT 서비스가 N-Screen을 기본적으로 지원합니다.

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정보처리기사 실기 대비 문제