[방송대] 클라우드컴퓨팅 기말대비 개념정리

1. 클라우드 컴퓨팅 개념 & 역사

✔ 정의

• IT 기능을 서비스 형태로 제공하는 컴퓨팅 스타일
• 개인의 PC가 아닌 **클라우드 제공자(CSP)**가 인터넷을 통해 제공

✔ 주요 특징

• 확장성
• 유연성
• 즉시성
• 가용성
• Pay-as-you-go(사용한 만큼 지불)

✔ 발전 배경

• 유틸리티 컴퓨팅
• 네트워크/웹 기술
• 가상화 기술
• 프로비저닝 기술
• 그리드 컴퓨팅

✔ 법·규제

• 「클라우드 컴퓨팅 발전 및 이용자 보호법」
  → 클라우드 활성화 & 안전한 이용 환경 마련

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2. 온프레미스 vs 클라우드

✔ 온프레미스

• 자체 데이터센터 운영
• 구축 과정: 요구 분석 → 설계 → 조달 → 구축 → 운영

✔ 클라우드

• 조달·구축·운영이 하나의 프로세스로 통합되는 형태
• 비용 구조: CapEx → OpEx

✔ 배포 모델

• 퍼블릭
• 프라이빗
• 하이브리드
• 멀티 클라우드
• 커뮤니티 클라우드

✔ 서비스 모델

• SaaS / PaaS / IaaS (+ FaaS, CaaS)

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3. 클라우드 기술 구성 요소

✔ 클라우드 주요 장점

• 탄력성
• 신속성
• 경제성
• 높은 가용성·신뢰성

✔ 단점

• 보안 취약성
• 책임 소재 불명확
• 이식성 제한
• 규제 문제
• 잘못 구성하면 비용 증가

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4. 클라우드 서비스 모델(SaaS/PaaS/IaaS)

✔ 구성 요소 이해

소프트웨어 =
하드웨어 + OS + 라이브러리·런타임 + 프레임워크 + 애플리케이션

✔ 제공 수준 차이

• IaaS: 하드웨어·기본 인프라만 제공
• PaaS: 개발·실행 환경 제공
• SaaS: 완성된 소프트웨어 제공
• FaaS: 함수 단위 실행
• CaaS: 컨테이너 기반 제공

✔ 시장 예

• 아마존 AWS (선도)
• MS(Office 365, Azure), Google, Alibaba 등

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5. 가상화 기술

✔ 목적

• IT 리소스의 분할/통합
• 이용률·가용성 향상
• 물리 의존성 감소

✔ 가상화 소프트웨어 역할

• 파티셔닝 : 한 물리머신에 여러 OS를 운영하고 리소스를 분할
• 캡슐화 : VM은 폴더와 파일로 존재하며 구조화되어 이동 및 복사가 용이
• 격리 : 캡슐화된 VM의 장애 및 보안문제 발생 시 격리 및 리소스 제어로 성능 유지
• HW 독립성: 하나의 물리적 머신 안에서 가상머신을 독립적으로 가동

✔ 서버 가상화 종류

1. 호스트 가상화
2. 하이퍼바이저 가상화
   • 전 가상화(full-virtualization): HW를 완전 가상화, 관리용 가상머신 DOMO를 통해 게스트 OS들의 커널요청을 번역하여 HW로 전달
   • 반 가상화(para-virtualization): 게스트 OS가 하이퍼콜을 요청할 수 있도록 커널이 수정된 형태, Linux같은 오픈소스 OS 이외에는 반가상화가 어려움
3. 컨테이너 가상화
   • Docker: 리눅스 컨테이너 기반, 매우 경량, 이미지 생성·배포 강점
   • Kubernetes: 컨테이너 분산 배치, 상태 관리 등 구동 환경을 관리해주는 도구

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6. 네트워크 가상화

✔ 개념

물리 네트워크를 논리적 네트워크로 분리하는 기술

✔ 장점

• 보안 강화
• 비용 절감
• 설정 편의성

✔ 기술 종류

• VLAN: 태그로 네트워크 분할
• VPN: 공용망에 터널링 → 사설망처럼 활용 (터널링: 오버레이 네트워크 구성 기술) 
• NFV: 네트워크 기능을 HW 대신 SW로 구현 (신규기능 적용시 HW장비 구축 불필요, 서비스 및 트래픽 변화에 신속한 대응, 네트워크 유지보수 비용 절감)
• SDN: OS,라우터,스위치 등 제어 기능을 분리하여 SW로 관리

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7. 스토리지 기술(SAN/NAS/RAID)

✔ 스토리지 진화

단순 저장 → 공유 → 처리 중심 장치로 변화

✔ 다중화/확장 기술 :

고용량 데이터를 처리하기 위해 디스크를 논리적으로 묶어 서버와 연결하여 사용하는 스토리지 구성방식

• RAID: 다수의 디스크를 병력적으로구동, 시스템 신뢰성 향상
• NAS: 네트워크 스위치를 통해 데이터를 송수신하는 저장장치
• SAN: 여러 종류의 데이터 저장장치와 서버를 파이버 채널을 사용하여 파이버 채널 스위치로 연결한 고속 데이터 네트워크

✔ 스토리지 가상화

• 제조사/크기/종류 상관없이 단일 풀로 묶어 운영

✔ 무정지 기술

• 하트비트 모니터링으로 장애 감지
• 자동 장애 조치(Failover)

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8. 서비스 오케스트레이션 & 아키텍처링

✔ 서비스 오케스트레이션

• 자동화된 리소스 프로비저닝
• 배치/조정/관리 자동화

✔ 클라우드 아키텍처링

• 서비스 대상·리스크 분석 후 리소스 구조 설계

✔ 핵심 기술

• 리소스 풀링
• 로드 밸런싱
• 오토 스케일링
• 클라우드 버스팅

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9. 오토 스케일링 & 무중단 서비스

✔ 오토 스케일링

• 사용자 증가/감소에 따라 자동으로 리소스 증감
• (리소스 풀링 + 로드밸런싱 결합)

✔ 클라우드 버스팅

• 프라이빗 성능 부족 시 → 퍼블릭으로 일시 확장

✔ 무중단 서비스 재배치(라이브 마이그레이션)

• 기존 VM을 새 서버 VM으로 복제·이관
• 서비스 다운타임 최소화

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10. Azure 기반 데이터 분석(Azure ML Studio)

✔ 제공 기능

• 데이터 전처리
• ML 알고리즘 학습
• 모델 평가
• 예측

✔ ML 작업 환경

• Notebook
• AutoML
• Designer(드래그 기반)

✔ ML 기본 흐름

1. 데이터 수집
2. 데이터 전처리
3. 모델 학습
4. 평가

✔ Azure 제공 컴퓨팅 유형

• 컴퓨팅 인스턴스
• 컴퓨팅 클러스터
• Kubernetes 컴퓨팅
• 연결 컴퓨팅

✔ 전처리 블록

• Select Columns
• Edit Metadata 등

✔ 모델 선택 기준

• 문제 유형
• 데이터 특성
• 성능·확장성
• 유지보수성
• 치트 시트 활용

✔ 교차검증

• 일반화 성능 평가
• 하이퍼파라미터 튜닝

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11. Azure Functions (FaaS)

✔ 개념

• 인프라 신경 없이 코드만 실행
• 함수 기반 실행 환경

✔ 특징

• 다양한 언어 지원(.Net, Python, Java 등)
• VS Code, Azure Portal 모두에서 개발 가능
• 다양한 Trigger 제공
  • HTTP Trigger
  • Timer Trigger
  • Queue Storage Trigger 등

✔ 접근 권한

• Function
• Anonymous
• Admin

✔ 주의: API Key

• API 제공사 인증에 반드시 필요

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12. 연습문제 관련

(실제 문제 기반 풀이 내용으로 시험엔 개념이 주로 출제)

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📌 시험에서 특히 자주 나오는 비교표

■ 서비스 모델 비교(SaaS·PaaS·IaaS)

 

항목	IaaS	PaaS	SaaS
제공 범위	서버·스토리지·네트워크	개발/실행 환경	완성된 앱
사용 주체	인프라팀·개발자	개발자	일반 사용자
예시	AWS EC2, Azure VM	Azure App Service	Gmail, Office 365

 

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■ 가상화 방식 비교

방식특징

호스트 기반	기존 OS 위에서 가상화
하이퍼바이저 기반	가장 성능 좋음
컨테이너	가장 가볍고 빠름 / Docker

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■ 네트워크 가상화 비교

기술핵심

VLAN	태그 붙여 논리 분리
VPN	공용망에서 사설망 구성
NFV	네트워크 기능을 SW로 처리
SDN	제어부를 SW로 분리

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■ 확장 기술

기술목적

오토 스케일링	자동 증감
클라우드 버스팅	퍼블릭+프라이빗 연동
로드밸런싱	트래픽 분산
리소스 풀링	공용 풀에서 할당·반납

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📚 마지막으로 ― 암기 포인트

• SaaS/PaaS/IaaS 차이
• 퍼블릭 vs 프라이빗 vs 하이브리드
• 가상화 종류(하이퍼바이저/컨테이너)
• SDN/NFV 개념
• RAID/NAS/SAN 차이
• 오토 스케일링 작동 방식
• 클라우드 버스팅 의미
• 무중단 서비스 재배치(라이브 마이그레이션)
• Azure ML Studio 흐름
• Azure Functions 트리거 구조