언제, 어디서나.. 대용량 인터넷 저장소, 클라우드란?

클라우드(Cloud)는 일반 소비자와 기업/기관들이 인터넷을 통해 접속 및 정보를 저장할 수 있는 네트워크 공간을 의미합니다. 구름 같이 무형의 형태를 지녔다는 의미에서 ‘클라우드(Cloud)’라는 이름을 갖게 되었죠.

클라우드는 별도의 인프라 구축 없이 이용할 수 있다는 것, 그리고 서버를 유연하게 증감 할 수 있다는 것이 장점입니다. 이용자가 몰려 트래픽이 폭주하면 이에 맞춰 늘릴 수 있죠. 최근에는 트래픽에 따라 인프라를 늘렸다가, 줄어드는 자동 트래픽 증감 기술인 ‘오토 스케일링’이 개발됨에 따라 클라우드 서비스를 이용하는 기업들이 더욱 편리하게 인프라를 관리할 수 있게 됐습니다.

다 같은 클라우드가 아니다?

클라우드는 기업이 사용하는 형태에 따라 ‘퍼블릭 클라우드(Public Cloud)’, ‘프라이빗 클라우드(Private Cloud)’, 그리고 하이브리드 클라우드(Hybrid Cloud) 세 가지로 구분됩니다.

먼저 ‘퍼블릭 클라우드’는 서버를 위한 모든 인프라와 IT기술을 클라우드에서 제공받는 형태입니다. 인프라 구축에 비용을 따로 투자하지 않아도 되고, 관리 인력을 최소화 할 수 있어 IT 관련 인력이 부족한 기업, 스타트업 등이 선호하는 방식이죠. 최근 많은 기업들이 효율성을 위해 퍼블릭 클라우드 형태로 서비스를 이용하고 있습니다.

‘프라이빗 클라우드’는 기업이 직접 클라우드 서비스를 구축한 뒤 이를 내부에서 활용하거나 계열사, 고객들에게만 공개하는 형태입니다. 내부 구성원들만 접속할 수 있어 외부로부터의 접속을 차단할 수 있죠. 따라서 대규모 기업 집단이나 정부 기관 등에서 주로 사용합니다.

마지막으로 ‘하이브리드 클라우드’는 외부 클라우드 사업자가 제공하는 서비스와 자체 인프라를 함께 사용하는 것입니다. 보통 서비스 구동은 클라우드 상에서, 데이터 보관이나 로컬 서비스는 자체 인프라에서 처리하는 방식으로 구현되는데요. 핵심 정보를 클라우드 기업에 보관하는 것을 꺼리는 기업들이 주로 활용하고 있습니다.

클라우드 데이터 센터의 핵심, 메모리 반도체

클라우드에 저장하는 정보들은 ‘데이터센터(Data Center)’에 보관되는데요. 데이터센터 내 수많은 정보의 저장과 처리를 돕는 것이 바로 ‘메모리 반도체’입니다. 그리고 그 중에서도 D램(Dynamic Random Access Memory)과 SSD(Solid Sate Drive)가 주로 사용되죠.

급증하는 트래픽 처리가 중요한 데이터센터에서 D램은 여러 개의 패키지를 한 기판에 모은 모듈 형식으로 적용됩니다. 데이터센터•서버용 D램 모듈에는 빠른 속도와 신뢰성을 자랑하는 ‘RDIMM(Registered Dual In-line Memory Module)’과 용량과 처리 속도가 개선된 ‘LRDIMM(Load Reduced Dual In-line Memory Module)’이 있는데요. 삼성전자는 8GB부터 최대 256GB 용량까지 다양한 RDIMM를 제공하고 있습니다.

D램과 함께 사용되는 SSD는 쏟아지는 데이터를 안전하게 저장하기 위한 신뢰성 높은 대용량 저장소의 역할을 합니다. 클라우드와 데이터센터의 중요성이 날로 더해감에 따라 삼성전자는 지난해 낸드 칩이 오류 나도 SSD가 문제없이 작동하도록 하는 ‘FIP(Fail-in-Place)’기술이 적용된 ‘네버 다이(Never Die)’ SSD와 PCIe 4.0 인터페이스를 적용한 역대 최고 성능의 NVMe SSD 양산 계획을 발표하기도 했죠.

오늘은 새로운 전성기를 맞고 있는 클라우드에 대해 살펴봤는데요. 삼성전자는 앞으로도 클라우드를 통해 안전하고 편리한 정보를 저장할 수 있도록 노력하도록 하겠습니다.

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즉, 구름(Cloud)과 같이 무형의 형태로 존재하는 하드웨어·소프트웨어 등의 컴퓨팅 자원을 자신이 필요한 만큼 빌려 쓰고 이에 대한 사용요금을 지급하는 방식의 컴퓨팅 서비스인데요, 서로 다른 물리적인 위치에 존재하는 컴퓨팅 자원을 가상화 기술로 통합해 제공해줍니다.

무선 인터넷망의 발달 및 스마트 기기의 보급과 함께 등장한 클라우드 서비스. 아직은 그 개념이 생소하지만 우리는 일상 생활에서 이미 클라우드 컴퓨팅 서비스를 사용하고 있는데요, 네이버의 N드라이브나 구글 독스와 같이 미디어 파일이나 문서 등을 서버에 저장해두고 여러 스마트 기기에서 다운로드해 사용하거나, N스크린을 통해 간편하게 동영상 컨텐츠를 즐기는 것이 모두 클라우드 컴퓨팅 서비스 덕분입니다.

이처럼 클라우드 컴퓨팅은 기대되는 미래 기술로 많은 업계에서 주목하고 있는데요, 지난 4월 24일 삼성전자 S.LSI 콜로키움 강연 행사에도 ‘클라우드 컴퓨팅’을 주제로 강연이 펼쳐졌습니다. 서울대학교 전기정보공학부 홍성수 교수와 함께 한 ‘클라우드 컴퓨팅과 데이터센터 아키텍처의 진화’ 현장으로 함께 가 보실까요?

■ 클라우드 컴퓨팅 서비스의 탄생

현재에도 빠른 속도로 진화하고 있는 클라우드 컴퓨팅의 개념과 기술을 이해하기란 쉽지 않은데요, 홍성수 교수는 클라우드 컴퓨팅 서비스의 탄생부터 쉽게 설명하며 청중들의 이해를 도왔습니다.

1990년대 중반 인터넷 서비스의 상용화와 함께 흔히 ‘닷컴 기업’이라 불리는 인터넷 기반 기업이 다수 설립되기 시작했는데요, 서버 중심의 서비스를 제공하던 닷컴 기업들은 방대한 양의 데이터를 저장, 관리할 수 있는 데이터센터가 필요했습니다. 그런데 당시 데이터센터는 UNIX 기반의 고가의 고성능 장비를 사용하고 있어 급격하게 늘어나는 데이터를 처리하기에는 비용적인 부담이 컸다고 합니다. 특히 1년 365일 끊김 없는 서비스 제공과 크리스마스 등 특정일 발생하는 일시적인 트래픽 급증에 대응하기 위해 데이터센터를 지속적으로 확장하기에는 비용과 효율의 문제가 발생한 것입니다.

따라서 저가의 하드웨어를 활용하고, 성능상 부족한 부분은 소프트웨어로 해결하자는 아이디어가 구글, 아마존을 중심으로 현실화 되었습니다. 이들은 트래픽이 급증할 때 필요한 리소스를 기준으로 데이터센터를 마련한 후, 평소에 남는 리소스는 타 회사에 대여해주는 Pay-per-Use 컴퓨팅 서비스를 제공하기 시작했습니다. 이것이 바로 클라우드 컴퓨팅의 시작이었는데요, 2000년대 중반에 들어 스마트폰, 태블릿 PC의 등장과 함께 본격적인 클라우드 시대가 도래했습니다.

기존의 서비스와 달라진 점은 무엇일까요? 홍성수 교수는 이전의 클라이언트 서버 모델(Client-Server Model)은 서버가 고객이 필요할 것으로 예상되는 서비스와 코드를 미리 준비해두고 클라이언트가 서비스를 요청하면 서버가 가지고 있는 함수를 수행해 결과를 보내는 식의 서비스를 제공했다고 설명했습니다. 마치 음식점에서 가능한 메뉴를 미리 만들어 놓고, 주문을 받아 제공하는 것과 같은 이치였다고 덧붙였는데요,

클라우드 컴퓨팅은 고객의 입맛에 맞춰 그때 그때 새로운 메뉴를 만들어 제공하는 것이라고 설명했습니다. 즉, 클라이언트가 필요한 실행 코드를 요청하면 클라우드 컴퓨팅이 클라이언트가 요청한 코드를 대신 수행해서 보내는 원리입니다.

■ 클라우드 컴퓨팅이 만든 세상

클라우드 컴퓨팅의 등장과 함께 IT업계의 다양한 고민은 해결되었고, 새로운 비즈니스도 가능하게 되었습니다. 우선 많은 기업들이 서버의 구매, 설치, 운영 시 투입되는 시간과 비용을 절감할 수 있게 되었습니다. 또, 홍수나 지진과 같은 천재지변에 의한 서비스 중단 시간을 최소화하거나 중단 자체를 방지하는 것도 가능해졌습니다.

N스크린도 클라우드 컴퓨팅 덕분에 실현된 대표적인 서비스입니다. 과거 고화질, 고용량의 멀티미디어 컨텐츠의 데이터를 저장하고 관리하는 것은 쉽지 않았는데요, 다양한 사용 환경에 최적화된 포맷과 해상도의 영상 컨텐츠 전송이 가능해진 것도 바로 클라우드 컴퓨팅을 기반으로 데이터를 저장하고 관리하면서부터 입니다.

■ 클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 진화

홍성수 교수는 클라우드 컴퓨팅을 가능하게 하는 데이터센터의 아키텍처 진화에 대한 이야기로 콜로키움을 이어갔습니다. 오늘날 세계에서 가장 큰 데이터센터는 프랑스의 웹호스팅 회사인 OVH가 소유하고 있습니다. 무려 36만 서버를 보유하고 있는데요, 이처럼 데이터센터의 규모가 어마 어마해지면서 평면 네트워크(Flat Network)와 모듈 데이터센터(컨테이너 박스 단위로 서버를 관리) 등의 트렌드가 등장하고 있습니다.

한 무한대로 증가하고 있는 데이터를 신속하고 정확하게 처리하되, 전력 소모는 줄일 수 있는 방향으로 데이터센터 아키텍처가 진화하고 있다고 설명했습니다. 저전력, 저발열 프로세서, 그리고 다변화된 워크로드에 최적화할 수 있는 CPU 설계, 그리고 데이터센터의 단위 면적 당 서버의 개수를 늘릴 수 있도록 보다 조밀한 서버 설계가 등장할 것이라고 예측했습니다.

홍성수 교수의 강연이 끝나자 삼성전자 S.LSI 사업부 임직원들의 질문이 끊임없이 이어졌습니다. 개발자로서의 고민과 호기심이 담긴 질문과 토론으로 강연장의 분위기는 뜨거웠는데요, 임직원들의 활발한 토론이 계속 진행되면서 예정되었던 시간을 훌쩍 넘긴 후에야 콜로키움이 마무리 되었습니다.

미래 IT 솔루션으로 떠오르고 있는 클라우드 컴퓨팅 서비스. 클라우드 컴퓨팅 기술은 모바일 기기와 이동통신망의 발달로 인한 데이터 사용량 급증으로 미래 IT 솔루션 시장을 주도할 것으로 예측되는데요, 앞으로 우리 생활에는 또 어떤 큰 변화를 가져올지 기대해도 좋을 것 같습니다.

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