[기획] 클라우드 컴퓨팅 비즈니스 지형을 바꾼다.

2부. 클라우드 컴퓨팅에 필요한 핵심 기술

①통합과 분배의 핵심 기술…“가상화의 힘”

②클라우드의 양날의 칼…멀티 태넌시
③“대용량 데이터 저장·분석은 노란 코끼리(하둡)에게 맡겨라”
④관계형DB를 대체한다…NoSQL
⑤클라우드 보안, “정보유출 방지가 핵심”

[디지털데일리 백지영기자] ‘가상화(Virtualization)’는 컴퓨팅 리소스의 추상화를 일컫는 광범위한 용어로, 단일한 물리적인 컴퓨터 리소스를 여러 개의 논리적인 리소스를 만들어 내거나 반대로 여러 개의 물리적 리소스를 하나의 논리적인 리소스처럼 보이게 하는 것을 의미한다.

즉, 쉽게 설명하면 서버와 스토리지와 같은 하나의 물리적인 장비를 여러 개의 장비처럼 쪼개서 사용할 수도 있고, 반대로 여러 대의 물리적인 자원을 하나처럼 보이게 통합하는 기술을 말한다.

가상화는 ‘클라우드 컴퓨팅’을 구현하는 필수 요소는 아니지만, 이를 구현할 수 있는 핵심 기술 중 하나로 손꼽히고 있다.

기술 발전 단계로 봤을 때 가상화는 멀티코어 기술의 발전과 x86 서버의 성능 향상에 따라  이미 성숙단계에 들어섰기 때문에 엔터프라이즈 영역에서 많이 적용되고 있다. 이때문에 현재 국내 클라우드 관련 프로젝트의 대부분은 서버 가상화를 중심으로 진행되고 있다.
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특히 클라우드 컴퓨팅의 개념과 같이 컴퓨팅 자원 풀(Pool)을 공유하고, 사용자의 요구에 따라 신속하게 생성 및 소멸시킬 수 있어야 하는 환경에서 가장 적합한 기술이기도 하다.

이에 따라 가상화 기술은 기업이 자체적으로 클라우드 환경을 구축하고, 이를 기반으로 각 부서와 협력사에 서비스를 제공하는 형태의 ‘프라이빗(Private) 클라우드 컴퓨팅’에 더 필수적인 기술 요소로 손꼽히고 있다.

가상화 영역은 특정 한 분야에 국한돼 있지 않고 계속해서 확대되고 있는데, 현재 가상화의 종류는 크게 인프라(자원) 가상화와 정보 가상화, 워크로드 가상화, 클라이언트 가상화, 스마트폰 가상화 등으로 나눌 수 있다.

흔히 우리가 이야기하는 가상화는 인프라 가상화를 일컫는데 여기에는 서버 가상화와 스토리지 가상화, 네트워크 가상화 등이 포함된다.

가장 널리 알려진 서버 가상화의 경우, 쉽게 말해 한대의 서버에서 여러 개의 운영체제(OS)를 가동할 수 있는 기술이다.

이는 지난 1960년대 메인프레임 시절부터 존재했던 기술이지만, 서버 가상화 기술의 대중화는 x86서버에서 시작됐다. x86서버의 폭발적인 성능 향상에 따라, 서버자원 활용도를 높일 수 있다는 차원에서 이는 업계 전반에 거쳐 급속도로 퍼졌다.

현재 서버 가상화 기술은 ‘하이퍼바이저 방식’과 ‘호스트베이스 방식’으로 구분되는데, 일반적으로 ‘하이퍼바이저’ 라고 많이 알려져 있는 베어메탈 하이퍼바이저는 호스트 OS 위에서 동작하는 것이 아닌, 시스템 하드웨어 상에서 직접 구동되면서 하나 이상의 OS를 가상머신으로 하이퍼바이저 상에서 구동하는 것을 말한다.

별도의 호스트 OS가 존재하지 않기 때문에 오버헤드가 적다는 점이 특징이며, 대표적인 소프트웨어로 VM웨어의 ESX, 시트릭스의 젠서버, 마이크로소프트의 하이퍼-V 등이 있다.

최근에는 인텔이나 AMD같은 프로세서 기업에서도 가상화 기술을 자사의 CPU제품에 적용하면서 가상화 소프트웨어 업체들의 기술 안정성과 가상화의 폭이 더욱 넓어지고 있는 추세다.

또한 서버 가상화 자체적으로 클러스터링 환경 및 로드밸런싱 제품과 연동하는 다양한 솔루션을 제공, 가용성과 안정성까지 확보돼 가상화 시장은 더욱 빠르게 확대될 것으로 예상된다.

네트워크 가상화는 이미 오랫동안 사용돼 왔는데, 한대의 스위치를 물리적 또는 논리적으로 나눠 사용하는 VLAN(Virtual LAN)이 대표적인 예라고 할 수 있다. 모든 사람이 이용하는 인터넷의 공인망을 사내망과 같이 운용할 수 있는 VPN(Virtual Private Network)도 네트워크 가상화의 방식이라고 할 수 있다.

클라이언트 가상화의 경우는 서버 기반 컴퓨팅(SBC)과 데스크톱 가상화 등으로 나눌 수 있다.

서버 기반 컴퓨팅은 개인의 PC로는 단순히 부팅만 한 후에, 네트워크를 통해 서버로 들어가 모든 업무를 진행할 수 있다. 이때 필요로 하는 소프트웨어는 회사 서버에 모두 설치가 되며, 각 개인이 업무를 통해 만든 데이터는 개인에게 할당된 회사 데이터 저장 장비에 모두 저장되게 된다.

데스크톱 가상화는 서버 상에 여러 개의 가상머신(VM)들을 생성한 후, 이 가상 머신들에 클라이언트 OS와 프로그램을 설치하고 사용자는 원격으로 가상머신에 접속해 OS와 프로그램을 활용하는 것을 말한다.

이는 ‘데스크톱 클라우드’라는 이름으로 재탄생하며, 현재 기업들이 클라우드 컴퓨팅을 도입하면서 가장 쉽게 접근하는 방식 중 하나가 되고 있다.

최근에는 하나의 스마트폰 위에 여러 개의 운영체제(OS)를 탑재할 수 있는 스마트폰 가상화도 추진되고 있다.

어찌됐든 클라우드 컴퓨팅의 확산과 함께 가상화 기술이 가져다주는 다양한 장점들로 인해  앞으로 관련 시장은 계속해서 커질 것으로 예상된다. 특히 전통적인 데이터센터가 직면하고 있는 전력비용과 낮은 자원 활용율 등의 문제를 해결하는데 있어서 가상화는 매우 효과적인 솔루션으로 여겨지고 있다.

가상화는 데이터센터의 자원의 유동적인 배치가 가능해 사용량이 적은 서비스의 자원을 다른 서비스에서 사용할 수 있어, 자원의 사용률을 80~90%까지 극대화 할 수 있다. 또한 당초 잘못 산정된 용량이나 트래픽 폭주에 대비하기 위해 할당된 자원의 낭비를 최소화한다.

이와 같이 가상화를 통한 자원의 극대화는 하드웨어 자원에 대한 비용을 절감할 수 있을 뿐 만 아니라 전력과 냉각 시스템, 데이터센터 상면 공간, 애플리케이션 라이선스와 그에 따른 유지보수 비용까지 줄일 수 있을 것으로 기대되면서 클라우드 컴퓨팅의 핵심 요소로 여겨지고 있다.

<백지영 기자>jyp@ddaily.co.kr