클라우드 컴퓨팅 플랫폼

￭ 아마존의 EC2 (Elastic Compute Cloud)

아마존 EC2는 사용자에게 가상의 컴퓨팅 자원을 제공하고 사용한 만큼 비용을 청구하는 서비스다. EC2는 EC2 인스턴스, AMI(Amazon Machine Image), Simple APIs로 나눌 수 있다.

[그림] 아마존의 플랫폼 구조

EC2 인스턴스는 OS와 애플리케이션이 실행되는 최소 컴퓨팅 자원 단위로서 Xen 기반의 가상머신이다. 인스턴스 종류는 웹 서비스와 같이 보통 애플리케이션에 적합한 사양의 표준 인스턴스와 복잡한 계산 응용을 위한 High CPU 인스턴스로 나뉘며 각 인스턴스 CPU 메모리 디스크는 가상머신 생성시 결정된다. AMI는 OS와 애플리케이션을 포함한 부팅 가능한 루트 디스크 이미지다. AMI는 아마존에 의해 필요에 따라 적절한 애플리케이션들로 패키징된 것들이 존재한다. EC2 인스턴스와 AMI를 컨트롤하고 관리하는 대부분의 기능이 SOAP API와 HTTP Query API로 구현되어 있어 외부 웹 서비스나 애플리케이션을 통행 EC2 서비스에 접근 가능하다. EC2 매니저는 인스턴스 관리, AMI 관리, Security Group 및 Key-pair 관리, 사용자 요청 처리등의 핵심적인 기능을 담당한다. [그림]같이 아마존 플랫폼 위에서 컴포넌트들은 유기적으로 결합되어 있다.

￭ OpenNebula

OpenNebula는 Universidad Complutense de Madrid의 DSA-research Group에서 시작된 오픈 소스 기반의 IaaS Management 툴킷이다. [그림]은 오픈니블라 구조이다.

[그림] OpenNebula 구조

다양한 종류의 네트워크 및 스토리지 솔루션과 통합이 가능하며, Private,Public, 그리고 Hybrid등 모든 형태의 클라우드 구축이 가능하다. OpenNebula의 특징은 모든 형태의 클라우드 구조화가 가능하며, Apache 라이센스 기반의 유연성과 확장성을 가직는 오픈 소스 툴킷을 제공한다. Amazon AWS, OGC OCCI, VMware vCloud와 연동이 가능한 공통 인터페이스를 제공한다. 어떤 형태의 데이터 센터와도 연동 가능한 인터페이스와 컴포넌트를 제공하며, Xen, KVM, VMware의 하이퍼바이져를 지원한다.

￭ Eucalyptus

Eucalyptus(Elastic Utility Computing Architecture for Linking Your Programs To Useful Systems)는 캘리포니아 산타바바라 대학(UCSB)에서 만든 연구 목적의 클라우드 컴퓨팅 오픈 소스 플랫폼이다. Eucalyptus systmes Inc.에서 최근에 상업화하여 지속적인 open source로서 유지, 개발이 진행되고 있다. VMware, Xen 및 KVM 등의 하이퍼바이져를 지원하며 웹기반의 클라우드 configuration를 위한 인터페이스를 지원한다. 시스템 사용자의 용도에 따라 계층구조 혹은 peer to peer의 구조화가 가능하다.

[그림] Eucalyptus 플랫폼 구조

NC(Node Controller)는 물리적 노드와 가상머신을 관리하고 제어하는 기능을 하며 각 노드에 설치된다. CC(Cluster Controller)는 NC들을 관리하기 위해 클러스터의 헤드 노드에 설치된다. NC들의 상태 정보 수집 기능을 수행하고 가상머신 제어 명령을 NC에게 전달하며 가상 네트워크를 관리한다. CLC(Cloud Controller)는 사용자 및 관리자 요청 처리, 가상머신 스케줄링, Service Level Agreements(SLA) 처리를 수행하고 시스템 전체에 대한 설치 및 제어를 담당한다. Client-side API Translator는 아마존 EC2, SOAP 인터페이스와 같은 외부 인터페이스와의 오브젝트 변환 역할을 수행한다. 

￭ Nimbus

Nimbus는 시카고 대학(UC)과 플로리다 대학(UFL)의 Science Clouds 프로젝트에 사용된 오픈 소스 클라우드 컴퓨팅 플랫폼으로 가상 머신을 실행하기 위해 가상 머신의 실행환경을 동적으로 설정할 때, 특히 소프트웨어의 동적 설정을 가능하게 하는 기술이다. 가상화를 기반으로 하는 클라우드 컴퓨팅을 실현하려는 경우 가상 머신의 실행 환경을 동적으로 설정하는 것이 중요하다. Nimbus는 이미 방대한 데이터 처리를 요구하는 Brookhaven 국립연구소의 이온 충돌입자 연구인 STAR 핵 물리학 지원에 성공한 바 있다. Nimbus는 가상머신과 관련된 메타데이터를 유지하는 시스템, 커널과 소프트웨어를 위한 저장소, 가상머신이 배치될 물리적 자원, 실제 가상머신을 배치하는 관리자로 구분하여 운영된다. 컴포넌트 간의 프로토콜을 위해 Web Service Resource Framework(WSRF)를 이용하고 있다.

2.4 시스템 관리 구조

시스템 관리 구조는 크게 중앙집중형 구조, 계층형 구조, 분산형 구조로 나눌 수 있다. [그림]은 시스템 관리 구조의 종류이다.

[그림] 관리 구조의 종류

중앙집중형 구조는 하나의 관리자가 모든 관리 시스템 및 네트워크를 관리하고 책임지는 일반적인 형태이다. 관리자가 모든 시스템에 접근할 수 있으므로 관리의 편리성을 얻을 수 있다. 그러나 관리 노드의 증가는 중앙의 관리자에게 과부하를 주게 되어 효율성이 떨어질 수 있다는 단점이 있다. 

계층형 구조는 하나의 주 관리자와 여러 개의 보조 관리자로 구성된다. 보조 관리자는 집중형 구조의 관리자와 같이 자신이 관리하는 도메인에서는 모든 관리 책임을 갖게 된다. 또한 주 관리자는 각 도메인마다 설치되어 있는 보조 관리자만을 관리함으로써 전체적인 네트워크 영역을 관리할 수 있게 된다. 관리 네트워크의 추가 시에는 하나의 보조 관리자를 추가함으로써 전체적인 관리가 손쉽게 이루어진다. 따라서 계층형 구조는 관리 네트워크의 확장에 대하여 유연성을 가지며 손쉽게 관리 영역을 넓힐 수 있다.

마지막으로 분산형 구조는 위에서 살펴본 집중형 구조와 계층형 구조를 혼합하여 구성한 형태이다. 집중형 구조의 관리자나 계층형 구조의 주 관리자와 보조 관리자의 개념을 넘어서서 다중 리지를 사용한다. 이 구조는 분산네트워크에서 잘 활용될 수 있으며 이전의 구조와는 달리 영역 관리자간의 통신이 이루어진다. 이러한 통신을 통하여 각 도메인별 관리자들은 상대 도메인에 대한 정보를 획득할 수 있으며 추가적인 관리 정보에 대한 교환을 통하여 좀 더 원활한 관리를 행할 수 있다. 그러나 통합적인 관리 시스템이 없으므로 각 도메인별 시스템에 대한 정보 교환이 용이하지 않다는 단점이 있다.