서비스형 인프라(IaaS)란 무엇인가요?

IaaS를 사용하면 특히 워크로드 '급증' 시 필요에 따라 리소스를 확장하여 높은 초기 자본 지출의 필요성과 온프레미스 인프라의 구매, 설정 및 유지 관리에 따른 복잡성을 줄일 수 있습니다. 스타트업, 엔터프라이즈 조직, 고성능 워크로드를 가진 기업은 비용 효율적이고 유연하며 확장 가능한 IT 인프라를 위해 IaaS를 선택합니다.

IaaS는 2006년 Amazon Compute Cloud(EC2)가 출시되어 기업이 가상화된 컴퓨팅 리소스에 액세스할 수 있게 되면서 컴퓨팅 모델로 부상했습니다. 그 이후 IaaS는 다양한 유형의 워크로드에 대한 표준 추상화 모델이 되었습니다.

IaaS 모델을 사용하면 Amazon Web Services(AWS), Google Cloud, Microsoft Azure, IBM Cloud 또는 Oracle Cloud 같은 클라우드 서비스 제공업체(CSP)가 물리적 인프라 구성 요소(서버, 패치, 네트워킹 하드웨어)를 유지 및 관리합니다. 동시에 조직은 소프트웨어 애플리케이션의 설치, 구성 및 관리를 계속 제어할 수 있습니다.

IaaS 시장은 향후 몇 년 동안 빠르게 성장할 것으로 예상되며, 2024년부터 2031년까지 33.50%의 연평균 성장률(CAGR)을 기록해 2031년경 5,625억 3,000만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. ¹

다음 동영상에서는 Bradley Knapp이 IaaS의 기본 사항에 대해 설명합니다.

서비스형 인프라(IaaS)는 클라우드에서 애플리케이션과 워크로드를 실행하는 데 필요한 기본 빌딩 블록을 소비자에게 제공하는 물리적 리소스 및 가상화된 리소스 모음으로 구성됩니다. IaaS 제공업체는 대규모 글로벌 데이터 센터에서 다양한 추상화 계층을 구동하는 데 필요한 물리적 서버와 같은 리소스를 호스팅합니다.

가상화 기술은 단일 물리적 머신에 각각 고유한 운영 체제(OS)와 애플리케이션을 가진 여러 가상 머신(VM)을 생성하여 IaaS를 구현합니다. 이를 통해 수십 개의 애플리케이션과 워크로드를 성공적으로 실행하고 확장할 수 있습니다. 클라우드 서비스 제공업체는 가상 머신 모니터(VMM)라고도 하는 하이퍼바이저를 관리하며, 이 하이퍼바이저는 가상 머신(VM)을 논리적으로 분리하여 기본 컴퓨팅 성능, 메모리 및 스토리지의 자체 조각을 각각 할당합니다. 그런 다음 사용자는 원하는 양의 컴퓨팅, 메모리 및 스토리지로 가상 "인스턴스"를 프로비저닝할 수 있습니다. 

가상 머신 및 기타 가상화된 인프라를 배포하기 위해 시간이 많이 걸리는 수동 작업 대신 자동화된 프로세스 및 소프트웨어를 만들고 구현하는 작업에 크게 의존합니다. 인프라 관리를 자동화하면 구성 관리, 배포 및 프로비저닝과 같은 작업이 간소화됩니다. 비즈니스 요구 사항에 따라 IaaS는 자동 크기 조정, 로드 밸런싱, 백업 및 재해 복구, 성능 모니터링과 같은 자동화된 서비스 및 업그레이드와 함께 제공되어 애플리케이션 가용성을 최적화하고 긍정적인 최종 사용자 경험을 제공할 수 있습니다.

IaaS 컴퓨팅에는 웹 요청을 처리하고 애플리케이션을 실행하기 위해 서버 내부에 중앙 처리 장치(CPU)가 포함되어 있습니다. 또한 고성능 워크로드를 처리하는 그래픽 처리 장치(GPU)와 내부 메모리(RAM)도 포함되어 있습니다. 사용자는 가상 서버 또는 Bare Metal Servers라고도 하는 가상 머신을 통해 컴퓨팅 리소스를 요청할 수 있습니다.

가상 서버는 단일 '베어 메탈' 물리적 서버에서 여러 가상 머신(VM)을 동시에 실행할 수 있는 소프트웨어 기반 서버입니다.

가상 서버는 물리적 하드웨어와 여러 고유한 가상 환경 사이의 계층 역할을 하는 하이퍼바이저를 사용합니다. 이러한 각 가상 환경은 자체 운영 체제(예: Microsoft Windows, Linux 또는 Ubuntu)를 실행할 수 있습니다.

조직에서는 개발 테스트, 백업 및 복구와 같이 단기간 동안 워크로드를 실행하기 위해 가상 서버를 선택하는 경우가 많습니다. 서버 가상화의 이점으로는 리소스 활용도 향상, 비용 절감, 프로비저닝 속도 향상 등이 있습니다.

가상 서버와 Bare Metal Servers는 모두 '베어 메탈 하드웨어'에서 실행되지만 작동 방식이 다릅니다.

클라우드 서비스형 Bare Metal Servers는 물리적 머신을 완벽하게 제어할 수 있는 싱글 테넌트 전용의 물리적 머신입니다. 서비스형 베어 메탈(BMaaS) 기능을 통해 사용자는 운영 체제를 선택하고, 공유 클라우드 컴퓨팅 인프라의 자원 간섭 문제를 방지하며, 특정(종종 데이터 집약적인) 워크로드에 맞게 하드웨어와 소프트웨어를 세밀하게 조정할 수 있습니다. 기존의 Bare Metal Servers에는 하이퍼바이저가 사전 설치되어 있지 않지만, 이 소프트웨어 계층을 추가하여 서버를 가상화하고 최적의 성능을 구현할 수 있습니다.

대부분의 조직은 클라우드 에코시스템 전반에서 전용 또는 Bare Metal Servers 및 가상 서버를 혼합하여 사용합니다. 조직은 하이퍼바이저를 실행하기 위해 하드웨어에 액세스해야 하는 경우, 일반적으로 가상 서버 인스턴스보다 Bare Metal Servers를 선택합니다. Bare Metal Servers는 안정적인 상태의 대규모 워크로드(예: 전자상거래 및 CRM)나 복잡한 보안 또는 규제 요구 사항(예: 금융 및 의료)이 있는 애플리케이션에 적합합니다.

IaaS는 API를 통해 네트워크 하드웨어(예: 라우터, 스위치, 방화벽, 로드 밸런서)를 사용할 수 있는 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN)을 이용합니다. IaaS 모델은 이 하드웨어의 네트워킹 기능을 가상화하며, 클라이언트는 공용 인터넷이나 가상 사설망(VPN)을 통해 어디서나 IaaS 서비스에 액세스할 수 있습니다.

IaaS는 세 가지 유형의 클라우드 스토리지를 제공합니다.

• 블록 스토리지: 블록 스토리지는 스토리지 영역 네트워크(SAN) 또는 클라우드 기반 스토리지 환경에 데이터 파일을 저장하는 기술입니다. 개발자는 빠르고 효율적이며 안정적인 데이터 전송이 필요한 컴퓨팅 상황에서 블록 스토리지를 선호합니다.

• 파일 스토리지: 파일 스토리지는 파일 스토리지 호스팅이라고도 하며, 여러 사용자가 동일한 파일 데이터를 공유할 수 있습니다. IaaS 인스턴스에서 조직은 데이터 파일을 NAS 디바이스에 로컬로 저장하지 않고 클라우드 제공업체의 데이터 센터에 오프사이트로 저장하여 인터넷을 통해 액세스합니다.

• 오브젝트 스토리지: 오브젝트 스토리지는 대량의 정적인 비정형 데이터를 안정적이고 효율적이며 경제적으로 저장, 보관, 백업 및 관리하는 데 이상적인 데이터 스토리지 아키텍처입니다. 가장 일반적인 유형의 클라우드 스토리지입니다. 

IaaS에는 모든 인프라에서 일관되게 실행되는 단일 경량 실행 파일(컨테이너)을 만들기 위해 코드를 실행하는 데 필요한 운영 체제(OS) 라이브러리와 종속성만으로 소프트웨어 코드를 패키징하는 컨테이너화 지원이 포함되어 있습니다. 가상 머신(VM)보다 이식성이 뛰어나고 리소스 효율성이 뛰어난 컨테이너는 최신 클라우드 네이티브 애플리케이션의 사실상 컴퓨팅 단위로 자리 잡았습니다.

대부분의 경우 컨테이너는 프로세스 또는 서비스 배포의 표준 단위로 VM을 대체했습니다. Kubernetes와 같은 컨테이너 오케스트레이션 툴은 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 확장 및 관리를 자동화합니다. IaaS 모델은 비즈니스 요구 사항에 따라 Kubernetes 및 컨테이너화된 애플리케이션을 확장하거나 축소할 수 있는 기본 리소스를 제공합니다.

타사 클라우드 서비스 제공업체는 공동 책임 모델을 통해 클라우드 보안 및 규정 준수 프레임워크를 준수합니다. 본질적으로 클라우드 서비스 제공업체는 데이터 센터(카메라, 보안 직원) 및 기본 인프라(컴퓨팅, 스토리지, 물리적 네트워크)의 물리적 보안을 관리합니다.

동시에 클라우드 고객은 워크로드, 애플리케이션 및 데이터를 보호할 책임이 있습니다. 클라우드 서비스 공급업체를 통해 고객은 가상 머신 및 기타 방법을 암호화하여 클라이언트 데이터를 보호하고 사이버 공격의 위험을 줄일 수 있습니다.

IaaS 클라우드 모델은 범용 컴퓨팅 리소스를 나타내므로 모든 유형의 사용 사례를 지원할 수 있습니다.

• 개발 및 테스트

• 백업 및 재해 복구

• 웹사이트 호스팅

• 빅 데이터 분석

• 고성능 컴퓨팅(HPC)

• 하이브리드 멀티클라우드 도입

• 인공 지능(AI) 및 머신 러닝(ML)

IaaS는 사용자가 온프레미스보다 빠르게 설정할 수 있는 이상적인 테스트 및 개발 환경을 제공합니다. 이 기능은 DevOps 및 기타 팀에 개발/테스트 환경을 신속하게 확장하거나 축소할 수 있는 유연성을 제공하여 조직이 새로운 앱을 더 빨리 출시할 수 있도록 합니다.

IaaS는 조직이 시스템과 데이터를 클라우드에서 복제하고 백업할 수 있는 클라우드 기반 재해 복구 및 백업 솔루션을 제공합니다. 예를 들어 조직은 여러 서버에 애플리케이션을 복제할 수 있습니다. 한 서버에 장애가 발생하면 다른 서버가 대신 작동하므로 비즈니스 연속성을 보장할 수 있습니다.

IaaS는 안전하고 확장 가능하며 사용자 경험을 최적화하도록 맞춤 설정할 수 있는 고객 대면 웹 사이트 및 웹 애플리케이션을 호스팅하는 비용 효율적인 방법을 제공합니다.

인공 지능(AI) 및 사물인터넷(IoT)과 같은 첨단 기술을 기반으로 하는 빅 데이터 분석에는 광범위하고 다양한 빅 데이터에 대한 고급 분석 기법이 사용됩니다. IaaS는 방대한 양의 데이터를 분석하고 최상의 인사이트를 제공하는 데 필요한 엄청난 처리 능력을 지원합니다.

기존의 온프레미스 인프라 설정과 비교했을 때, IaaS는 고성능 컴퓨팅(HPC)을 지원하는 효율적이고 비용 효과적인 방법을 제공합니다. HPC는 슈퍼컴퓨터와 컴퓨터 클러스터를 사용하여 인간 지식의 발전을 지원하고 상당한 경쟁 우위를 창출하는 고급 컴퓨팅 문제를 해결합니다(예: DNA 염기서열 분석, 주식 거래 자동화).

하이브리드 클라우드 접근 방식은 퍼블릭 클라우드, 프라이빗 클라우드, 온프레미스 인프라를 결합하고 통합하여 유연하고 비용 최적화된 단일 IT 인프라를 구축합니다. 오늘날 하이브리드 클라우드를 멀티클라우드 접근 방식과 결합하여 이용하면, 기업에서 여러 클라우드 공급업체로부터 동급 최고의 클라우드 서비스를 선택하고 공급업체 종속을 방지할 수 있습니다.

IaaS는 하이브리드 멀티클라우드 전략에서 필수적인 역할을 하며, 비즈니스 요구 사항에 따라 하이브리드 클라우드 환경 전반에 걸쳐 리소스를 배포할 수 있는 유연성을 제공합니다. 예를 들어, IaaS는 애플리케이션을 온프레미스 환경에서 클라우드 제공업체의 데이터 센터에 있는 컴퓨팅, 스토리지 및 네트워킹 인프라로 이동하는 '리프트 앤 시프트' 마이그레이션을 지원합니다.

IaaS 플랫폼을 통해 조직은 AI 및 머신 러닝(ML) 기능을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, IaaS를 사용하면 데이터 과학자와 개발자는 완전히 관리되는 인프라, 툴 및 워크플로를 사용하여 ML 모델을 구축, 학습 및 배포할 수 있습니다. 또한 IaaS는 생성형 AI 애플리케이션을 구축하고 확장하기 위한 컴퓨팅 성능 및 기본 인프라 지원 파운데이션 모델을 제공합니다.

'서비스형'이라는 문구는 일반적으로 클라우드 공급업체가 조직의 서비스를 관리하는 클라우드 컴퓨팅 서비스를 의미합니다. 서비스형 플랫폼(PaaS), 서비스형 소프트웨어(SaaS)와 함께 IaaS는 가장 인기 있는 3대 클라우드 서비스 모델 중 하나입니다. 이러한 클라우드 컴퓨팅 서비스 카테고리는 상호 배타적이지 않습니다. 대부분의 기업은 두 개 이상의 서비스를 사용하며, 대부분의 대기업은 클라우드 서비스 제공업체가 제공하는 클라우드 스택의 일부로 세 가지 관리형 클라우드 서비스를 모두 사용합니다.

IaaS, PaaS 및 SaaS는 단일 물리적 컴퓨터 또는 VM이 여러 사용자 또는 클라이언트 조직 간에 공유되는 멀티 테넌트 리소스에 의존합니다. 클라우드 서비스 제공업체는 일반적으로 싱글 테넌트 또는 전용 호스팅 솔루션에 대한 저렴한 대안으로 멀티 테넌트 호스팅 솔루션을 제공합니다.

기존 IT 환경에서는 사용자가 서버 및 네트워킹 리소스를 위한 물리적 하드웨어부터 가상화, 운영 체제, 미들웨어 등에 이르기까지 전체 스택을 엔드투엔드로 관리해야 했습니다. IaaS, PaaS 및 SaaS는 각각 그 이후 점진적인 격리 계층을 제공합니다. 

위에서 논의한 바와 같이 IaaS는 물리적 컴퓨팅, 네트워크, 데이터 스토리지 및 이러한 리소스를 가상화하는 데 필요한 기술을 격리합니다. 서비스형 플랫폼(PaaS)은 한 단계 더 나아가 운영 체제, 미들웨어 및 런타임의 관리를 격리합니다. PaaS는 온프레미스 데이터 센터에서 플랫폼을 구축하고 유지 관리할 때 종종 발생하는 비용, 복잡성 및 경직성 없이 애플리케이션을 개발, 실행 및 관리할 수 있는 완전한 클라우드 플랫폼(하드웨어, 소프트웨어 및 인프라)을 고객에게 제공합니다. 

Red Hat OpenShift는 Docker 컨테이너와 Kubernetes를 기반으로 구축된 인기 있는 PaaS입니다.

서비스형 소프트웨어(SaaS)는 클라우드에서 호스팅되는 애플리케이션 소프트웨어로, 오늘날 대부분의 상용 소프트웨어의 기본 제공 모델로 사용됩니다. 인기 있는 SaaS 비즈니스 솔루션에는 고객 관계 관리(CRM), 전사적 자원 관리(ERP), 프로젝트 관리 소프트웨어 등이 있습니다.

IaaS는 개발자가 비즈니스를 차별화하는 비즈니스 로직에 집중할 수 있도록 많은 하위 수준 구성 요소를 격리하지만 여전히 사용자가 운영 체제, 미들웨어 및 런타임을 관리해야 합니다. 애플리케이션 개발 및 실행 모델로서 서버리스는 개발자가 서버 또는 백엔드 인프라를 프로비저닝하거나 관리하지 않고도 애플리케이션 코드를 빌드하고 실행할 수 있도록 하여 다운타임을 줄일 수 있다는 이점을 제공합니다.

오늘날 서버리스의 가장 일반적인 사용 사례는 단일 작업을 수행하고 API를 사용하여 서로 통신하는 소규모 서비스를 만드는 데 중점을 둔 마이크로서비스(마이크로서비스 아키텍처라고도 함)를 지원하는 것입니다. 마이크로서비스는 DevOps 프로세스 및 개발 툴의 핵심 부분으로, 개발자가 코드 빌드를 프로덕션에 통합, 테스트, 제공 및 배포하는 데 필요한 인프라를 정의하는 데 시간을 할애할 필요가 없기 때문에 서버리스가 이를 지원합니다.

많은 사용자에게는 퍼블릭 클라우드 내에서 추가 보안 및 개인정보 보호가 필요하며, 특히 민감한 데이터 또는 엄격한 규정 준수 요구 사항이 있는 기업(예: 핀테크, 의료)의 경우 더욱 그러합니다. 가상 프라이빗 클라우드(VPC)는 속도, 규모 또는 기능의 저하 없이 클라우드 인프라 리소스를 더욱 격리할 수 있습니다.

VPC는 멀티 테넌트 퍼블릭 클라우드 아키텍처에서 호스팅되지만 각 고객의 데이터와 워크로드는 다른 모든 테넌트와 논리적으로 분리되어 '프라이빗 클라우드와 같은' 환경을 조성합니다. 이 기능을 통해 사용자는 가상 방화벽, 보안 그룹, 로드 밸런서 등 다양한 측면을 제어할 수 있습니다. 

모든 퍼블릭 클라우드 서비스와 마찬가지로 IaaS에는 공급업체가 제공할 서비스, 예상되는 성능 수준, 성능 측정 방법, 성능 수준이 충족되지 않을 경우 발생하는 상황을 설명하는 클라우드 서비스 제공업체와 클라이언트 간의 계약인 서비스 수준 계약(SLA)이 필요합니다.

IaaS는 사용량에 따라 가격이 책정되므로 사용자는 사용한 만큼만 요금을 지불합니다. 다음은 기타 가격 책정 방법입니다. 

• 구독 및 예약 인스턴스: 많은 제공업체는 일반적으로 약 1년에서 3년 정도의 장기 계약 기간을 약속할 의향이 있는 고객을 위해 정가에서 할인을 제공합니다.

• 월별 청구: 월별 청구 모델은 물리적 인프라가 일반적으로 급격한 특성이 없는 안정적인 상태의 워크로드를 나타내는 경우에 적용되며 IaaS보다 BMaaS에서 더 일반적입니다.

• 시간/초 단위: 기존 클라우드 인프라에서 가장 일반적인 단위로, 사용자가 사용한 만큼만 요금이 부과됩니다.

• 임시/스팟: 일부 제공업체는 임시/스팟 인스턴스를 통해 사용하지 않는 용량을 할인된 가격으로 제공하지만, 용량이 필요한 경우 해당 인스턴스를 회수할 수 있습니다.

IaaS의 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 사용량에 따른 요금 지불: 기존 IT와 달리 IaaS는 초기 자본 지출이 필요하지 않으며, 사용자에게는 사용한 만큼만 요금이 청구됩니다.

• 신속성: IaaS를 사용하면 소량 또는 대규모 리소스를 몇 분 안에 프로비저닝하여 새로운 아이디어를 빠르게 테스트하거나 검증된 아이디어를 더욱 빠르게 확장할 수 있습니다.

• 가용성: 다중 영역 리전 등을 통해 클라우드 애플리케이션의 가용성과 복원력은 기존 접근 방식을 능가할 수 있습니다.

• 확장성: 거의 무제한에 가까운 용량과 자동으로 또는 약간의 감독을 통해 리소스를 확장할 수 있는 기능을 통해 애플리케이션 또는 워크로드 인스턴스를 하나에서 여러 개로 쉽게 확장할 수 있습니다.

• 지연 시간 및 성능: 대부분의 IaaS 제공업체는 지리적 범위가 넓기 때문에 사용자에게 더 가까운 곳에서 앱과 서비스를 제공하여 지연 시간을 줄이고 성능을 개선하기가 편리합니다.