클라우드 확장성이란 무엇인가요?

클라우드 확장성은 클라우드 컴퓨팅 시스템이 변화하는 수요를 충족하기 위해 컴퓨팅 성능, 스토리지, 네트워크 대역폭과 같은 리소스를 늘리거나 줄일 수 있는 능력입니다. 클라우드의 주요 이점으로, 비즈니스에서 전체 인프라를 개편하지 않고도 워크로드의 증가 또는 감소를 처리할 수 있습니다. 즉, 비즈니스가 성장하거나 애플리케이션 트래픽이 변경될 때 리소스를 쉽게 조정할 수 있으며 사용한 만큼만 비용을 지불하면 됩니다.

클라우드 컴퓨팅의 확장성과 탄력성 비교

확장성과 탄력성은 종종 같은 의미로 사용되지만 서로 다른 개념입니다. 두 가지 모두 변화하는 수요를 처리하는 시스템의 능력과 관련이 있지만, 그 방식은 다릅니다.

확장성

확장성은 시간이 지남에 따라 리소스를 추가하여 증가하는 작업량을 처리할 수 있는 시스템의 능력에 관한 것입니다. 이는 증가한 수요를 충족하기 위한 계획된 장기적인 접근방식인 경우가 많습니다. 예를 들어 회사는 더 많은 사용자를 유입시킬 대규모 마케팅 캠페인을 예상하고 데이터베이스 리소스를 확장할 계획을 세울 수 있습니다. 이는 시스템이 미래의 성장에 맞춰 확장할 수 있는 능력을 의미합니다.

탄력성

탄력성은 수요의 즉각적인 변화에 대응하여 시스템이 리소스를 실시간으로 자동으로 빠르게 조정하는 능력입니다. 고무줄이 늘어났다 줄어드는 것과 비슷하다고 생각하면 됩니다. 예를 들어 전자상거래 웹사이트는 블랙 프라이데이와 같은 공휴일에 트래픽이 급증하면 자동으로 서버를 추가하고 트래픽이 감소하면 서버 수를 줄이도록 설계될 수 있습니다. 탄력성은 현재 수요에 맞게 동적으로 주문형 조정을 수행하는 것으로, 비용과 성능을 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

클라우드 컴퓨팅의 확장성 유형

클라우드 확장성은 주로 수직 확장과 수평 확장이라는 두 가지 형태로 제공됩니다. 적절한 접근 방식은 애플리케이션의 아키텍처와 워크로드의 특성에 따라 달라집니다.

수직 확장('축소'라고도 함)은 단일 서버 또는 머신에서 리소스를 추가하거나 삭제하는 프로세스입니다. 더 빠른 프로세서나 더 많은 RAM으로 단일 컴퓨터를 업그레이드하는 것과 같습니다. 목표는 하나의 머신을 더 강력하게 만드는 것입니다.

수직 확장 작동 방식

기존 가상 머신(VM)의 용량을 늘려 수직 확장할 수 있습니다. 예를 들어 애플리케이션이 특정 수의 CPU 코어와 특정 양의 메모리를 갖춘 VM에서 실행 중인 경우 더 많은 리소스를 갖춘 더 큰 VM을 선택하기만 하면 수직 확장할 수 있습니다. 마찬가지로 더 작은 VM으로 이동하여 축소할 수 있습니다.

'수평 축소'라고도 하는 수평 확장은 시스템의 머신 또는 노드 수를 늘려 워크로드를 보다 효과적으로 분산하는 방식입니다. 네트워크에 더 많은 컴퓨터를 추가하여 작업을 공유하는 것과 같습니다. 목표는 하나의 머신을 더 강력하게 만드는 대신 여러 머신을 사용하여 용량을 늘리는 것입니다.

수평 확장의 작동 방식

수평 확장에는 여러 VM에서 애플리케이션을 실행하는 작업이 포함되며, 부하 분산기는 수신 트래픽을 이러한 머신에 분산합니다. 수요가 증가하면 그룹에 VM을 자동으로 또는 수동으로 추가할 수 있습니다. 수요가 감소하면 삭제할 수 있습니다.

수직 확장과 수평 확장 비교: 적절한 접근방식 선택

수직 확장과 수평 확장 중 어떤 방식을 선택할지는 애플리케이션의 아키텍처와 비즈니스 요구사항에 따라 달라집니다.

기능

수직 확장

수평 확장

복잡성

단일 머신이 포함되므로 더 간단합니다.

여러 노드와 부하 분산기를 관리해야 하므로 더 복잡합니다.

다운타임

업그레이드 중에 서비스가 잠시 중단될 수 있습니다.

일반적으로 기존 머신을 중단하지 않고 새 머신을 추가하므로 다운타임이 없습니다.

확장성 한도

단일 머신의 물리적 용량으로 제한됩니다.

필요한 만큼 머신을 추가할 수 있으므로 거의 무제한입니다.

내결함성

단일 장애점이 있음: 머신이 다운되면 애플리케이션을 사용할 수 없습니다.

높은 내결함성: 한 머신에 장애가 발생해도 다른 머신은 계속 작동할 수 있습니다.

기능

수직 확장

수평 확장

복잡성

단일 머신이 포함되므로 더 간단합니다.

여러 노드와 부하 분산기를 관리해야 하므로 더 복잡합니다.

다운타임

업그레이드 중에 서비스가 잠시 중단될 수 있습니다.

일반적으로 기존 머신을 중단하지 않고 새 머신을 추가하므로 다운타임이 없습니다.

확장성 한도

단일 머신의 물리적 용량으로 제한됩니다.

필요한 만큼 머신을 추가할 수 있으므로 거의 무제한입니다.

내결함성

단일 장애점이 있음: 머신이 다운되면 애플리케이션을 사용할 수 없습니다.

높은 내결함성: 한 머신에 장애가 발생해도 다른 머신은 계속 작동할 수 있습니다.

초기 성능 향상을 위해서는 수직 확장이 가장 효과적인 방법일 수 있습니다. 애플리케이션이 확장되고 더 높은 가용성이 필요하면 수평 확장을 위한 전환이 더 적절할 수 있습니다. '대각 확장'이라고도 하는 하이브리드 접근 방식은 두 가지 방법을 모두 결합합니다.

Google Cloud를 통한 클라우드 확장성

많은 제공업체가 표준 확장 기능을 제공하지만 Google Cloud는 최신 애플리케이션의 진화하는 요구사항을 충족하도록 설계된 차별화된 유연한 도구 모음을 제공합니다. 머신러닝 기반 예측부터 고유한 하이브리드 기능까지, 이러한 제품은 성능과 비용을 보다 효과적으로 최적화하는 데 도움이 됩니다.

기존의 자동 확장 기능은 반응형으로, 수요가 급증한 후에만 리소스를 추가하므로 때로는 성능이 잠시 지연될 수 있습니다. Compute Engine 예측 자동 확장은 머신러닝을 사용하여 이전 데이터를 기반으로 미래 부하를 예측함으로써 이 문제를 해결합니다. 예측된 트래픽에 앞서 인프라를 수평 확장하여 수요가 발생하는 즉시 애플리케이션이 사용자에게 서비스를 제공할 수 있도록 보장합니다.

대부분의 클라우드 제공업체는 가상 머신에 대해 사전 정의된 '티셔츠 사이즈' 중에서 선택하도록 강요하므로, 필요하지 않은 리소스에 대한 비용을 지불해야 하는 경우가 많습니다. Google Cloud는 커스텀 머신 유형을 제공하므로 워크로드에 맞게 정확한 vCPU 수와 메모리 양을 조정할 수 있습니다. 이러한 세분화된 제어를 통해 인프라를 효율적으로 수직 확장하여 작업을 리소스에 맞추는 것이 아니라 리소스를 작업에 맞출 수 있습니다.

온프레미스 인프라를 사용하는 조직의 경우 갑작스러운 트래픽 급증을 처리하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 클라우드 버스팅을 사용하면 비공개 데이터 센터가 용량에 도달했을 때 초과 트래픽을 퍼블릭 클라우드로 원활하게 '버스팅'할 수 있습니다. GKE Enterprise와 같은 Google Cloud의 하이브리드 및 멀티 클라우드 솔루션은 환경 전반에서 워크로드를 관리하는 데 필요한 일관성과 유연성을 제공하므로 기존 투자를 포기하지 않고도 무한대로 확장할 수 있습니다.

Cloud Run을 사용하면 기본 인프라를 관리하지 않고도 컨테이너화된 애플리케이션을 실행할 수 있습니다. 주요 차별화 요소는 scale-to-zero 기능입니다. 즉, 트래픽이 없으면 리소스를 사용하지 않으므로 비용을 지불하지 않아도 됩니다. 트래픽이 돌아오면 Cloud Run은 거의 즉시 0에서 수천 개의 인스턴스로 수직 확장할 수 있으므로 트래픽 패턴이 매우 가변적이거나 예측할 수 없는 애플리케이션에 이상적입니다.

확장성은 단순히 서버를 추가하는 것이 아니라 트래픽을 효율적으로 처리하는 것입니다. Google Cloud Load Balancing은 단일 전역 애니캐스트 IP 주소를 사용하여 전 세계 리소스에 트래픽을 분산합니다. 이를 통해 복잡한 DNS 설정이나 리전 분할 없이 애플리케이션을 전역적으로 확장할 수 있으며, 사용자는 항상 사용 가능한 용량이 있는 가장 가까운 정상 인스턴스로 라우팅됩니다.

클라우드 확장성의 주요 이점

클라우드 확장성은 기존 온프레미스 인프라로는 달성하기 어려운 몇 가지 중요한 이점을 제공할 수 있습니다.

비용 효율성

리소스의 과도한 프로비저닝과 유휴 하드웨어 유지보수에 드는 높은 비용을 피할 수 있습니다. 클라우드 확장성을 사용하면 사용한 리소스에 대해서만 비용을 지불하므로 고정 비용이 가변 비용으로 전환됩니다.

성능 및 가용성 향상

리소스를 동적으로 조정하면 수요가 급증하는 피크 시간에도 애플리케이션이 고성능을 더 쉽게 유지할 수 있으므로 사용자를 불편하게 만드는 속도 저하 및 서비스 중단을 방지할 수 있습니다.

예측할 수 없는 수요 처리

확장성은 소셜 미디어 게시물이 바이럴되는 등의 예상치 못한 트래픽 급증을 새 하드웨어를 수동으로 추가하지 않고도 처리할 수 있도록 도와줍니다.

비즈니스 민첩성

빠른 확장 능력은 혁신을 돕고 시장 변화에 더 빠르게 대응할 수 있도록 해줍니다. 인프라가 설정될 때까지 기다리지 않고도 새로운 기능이나 애플리케이션을 배포할 수 있습니다.

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Google Cloud를 통한 클라우드 확장성

Google Cloud는 확장성이 뛰어난 애플리케이션을 빌드하는 데 도움이 되도록 설계된 다양한 서비스를 제공합니다. 이러한 서비스 중 다수는 자동 확장 기능이 기본 제공되므로 기본 인프라를 관리할 필요가 없습니다.

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