클라우드 컴퓨팅에서 확장성이란 무엇인가요?

클라우드 컴퓨팅에서 확장성이란 처리 능력, 스토리지, 네트워크 용량 등의 리소스를 동적으로 추가하여 증가하는 워크로드를 처리할 수 있는 시스템의 능력을 말합니다. 확장성은 다음을 보장합니다. 클라우드 서비스 는 성능 저하 없이 더 많은 사용자 또는 더 높은 수요를 수용하기 위해 원활하게 확장할 수 있습니다. 확장성은 단일 서버에 리소스를 추가하는 수직(스케일 업), 서버 또는 노드를 추가하여 부하를 분산하는 수평(스케일 아웃), 수직 및 수평 확장 방식을 모두 결합한 대각선(하이브리드) 방식이 있습니다.
이 페이지의 나머지 내용은 다음과 같습니다:

 
클라우드 컴퓨팅의 확장성에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요.

클라우드 확장성의 중요성

클라우드 확장성을 통해 기업은 민첩성, 비용 효율성, 회복탄력성을 높일 수 있습니다. 이는 클라우드 컴퓨팅을 모든 규모의 비즈니스에 매력적인 옵션으로 만드는 핵심 요소입니다. 확장성이 중요한 몇 가지 이유는 다음과 같습니다:

  • 비용 효율성: 확장성을 통해 기업은 사용한 리소스에 대해서만 비용을 지불할 수 있으므로 과잉 프로비저닝 및 활용도 저하와 관련된 비용을 최소화할 수 있습니다. 이러한 종량제 모델을 통해 기업은 예산을 보다 효과적으로 관리하고 다른 중요한 비즈니스 영역에 자금을 할당할 수 있습니다.
  • 성능 최적화: 확장성은 애플리케이션이 성능 저하 없이 증가하는 부하를 처리할 수 있도록 보장합니다. 이는 특히 사용량이 많은 시간대에 긍정적인 사용자 경험을 유지하는 데 필수적이며, 비즈니스 연속성과 운영 효율성을 지원합니다.
  • 유연성과 민첩성: 확장 가능한 클라우드 솔루션을 통해 기업은 변화하는 시장 상황과 수요에 신속하게 대응할 수 있습니다. 트래픽이 갑자기 급증하든 점진적으로 증가하든 기업은 실시간으로 리소스를 조정하여 경쟁력을 유지하고 고객의 요구를 충족할 수 있습니다.
  • 비즈니스 성장: 비즈니스가 확장됨에 따라 IT 요구사항도 증가합니다. 클라우드 확장성은 새로운 하드웨어에 대한 막대한 초기 투자 없이 필요한 리소스를 제공함으로써 이러한 성장을 지원합니다. 이러한 확장성을 통해 IT 인프라는 비즈니스와 함께 성장할 수 있습니다.
  • 재해 복구 및 고가용성: 확장 가능한 클라우드 아키텍처에는 안정성과 가용성을 향상시키는 기본 제공 이중화 및 장애 조치 기능이 포함되어 있는 경우가 많습니다. 장애 발생 시 리소스를 동적으로 재할당하여 다운타임을 최소화하고 지속적인 서비스 제공을 보장할 수 있습니다.

 
이제 클라우드 확장성의 중요성에 대해 살펴보았으니 다양한 유형의 확장과 그 주요 특징을 살펴보겠습니다.

클라우드의 확장 유형

클라우드 컴퓨팅에는 수직, 수평, 대각선 확장이라는 세 가지 주요 확장 유형이 있습니다. 각 유형은 리소스 관리 및 성능 최적화의 다양한 측면을 다룹니다.

수직 확장(스케일업)

수직 확장은 기존 서버에 더 많은 성능을 추가하는 것을 포함합니다. 이 프로세스에는 CPU, RAM 또는 스토리지 용량을 늘리는 것이 포함될 수 있습니다.

장점

  • 구현이 간단합니다.
  • 코드를 변경할 필요가 없습니다.

 
단점

  • 제한된 확장성: 단일 서버에 추가할 수 있는 리소스의 수는 물리적으로 제한되어 있습니다.
  • 잠재적인 다운타임: 서버를 확장하거나 축소하면 변경 사항이 적용되는 동안 다운타임이 발생할 수 있습니다.

 
수직 스케일링의 예

  • 서버를 8GB 램에서 16GB 램으로 또는 듀얼 코어에서 쿼드 코어 프로세서로 업그레이드합니다.

 

수평 확장(스케일 아웃)

수평적 확장은 서버 또는 인스턴스를 추가하여 여러 머신에 부하를 분산하는 것입니다.

장점

  • 뛰어난 확장성: 수요를 충족하는 데 필요한 만큼 서버를 추가할 수 있습니다.
  • 성능 향상: 여러 서버에 워크로드를 분산하여 애플리케이션의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
  • 가용성 향상: 한 서버에 장애가 발생하면 다른 서버가 그 공백을 메워 다운타임을 최소화하거나 없앨 수 있습니다.

 
단점

  • 구현이 더 복잡합니다: 수평 확장은 여러 서버를 관리해야 하므로 수직 확장보다 구현하기가 더 복잡할 수 있습니다.
  • 코드 변경 가능성: 수평 확장 아키텍처에서 작동하도록 애플리케이션을 수정해야 할 수 있습니다.

 
수직 스케일링의 예

  • CPU 사용량이 90%에 도달하면 인스턴스를 확장하도록 수평 자동 스케일러를 구성합니다.

 

대각선 스케일링(하이브리드)

대각선 확장은 수직 및 수평 확장 방법을 결합한 것입니다. 예를 들어, 단일 서버로 시작하여 초기 요구 사항을 충족하기 위해 수직으로 확장할 수 있습니다. 그런 다음 워크로드가 증가하면 서버를 추가하여 수평으로 확장할 수 있습니다. 대각선 확장은 수직 확장의 한계와 수평 확장의 광범위한 리소스 배포 기능 사이의 균형을 유지하여 시스템이 다양한 워크로드를 효과적으로 처리할 수 있도록 하는 데 특히 유용합니다.

클라우드 확장성 과제

이제 확장성의 중요성과 확장 유형에 대해 살펴보았으니, 확장성을 달성하고 클라우드 리소스의 효율성을 측정하는 프로세스를 탐색할 때 알아야 할 과제를 검토해 보겠습니다:

  • 복잡성: 특히 경험이나 전문 지식이 부족한 조직에서는 대규모의 분산된 클라우드 인프라를 관리하는 것이 복잡할 수 있습니다. 이러한 복잡성에는 다음이 포함될 수 있습니다:
    1. 리소스 수 증가: 확장할수록 더 많은 리소스를 관리할 수 있습니다. 가상 머신(VM), 저장 장치 및 서비스에 대한 강력한 모니터링 및 구성 관행이 필요합니다.
    2. 보안 문제: 더 넓은 공격 표면은 더 큰 인프라를 수반합니다. 방대한 리소스 네트워크를 보호하려면 경계와 잘 정의된 클라우드 보안 전략이 필요합니다.
  • 상호 운용성: 서로 다른 도구와 API를 사용하는 여러 클라우드 제공업체를 사용할 때 확장성 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 플랫폼 전반에서 리소스를 통합하고 관리하는 것은 복잡할 수 있습니다.
  • 비용 관리: 클라우드 확장성은 종량제 방식의 이점을 제공하지만, 제어되지 않은 확장은 예상치 못한 비용으로 이어질 수 있습니다. 리소스 사용량을 모니터링하고 자동 확장 및 예약 인스턴스와 같은 비용 최적화 전략을 구현하여 청구서 쇼크를 방지하는 것이 중요합니다.
  • 데이터 관리: 확장성은 데이터 관리 문제를 더욱 복잡하게 만들 수 있습니다. 데이터 양이 증가함에 따라 적절한 데이터 구성, 거버넌스 및 보안을 보장하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다.
  • 공급업체 종속: 단일 클라우드 제공업체에 지나치게 의존하면 향후 효과적인 확장이나 제공업체 전환이 제한될 수 있습니다. 다음을 고려하세요. 멀티클라우드 전략 또는 하이브리드 클라우드 공급업체 종속을 완화하기 위한 접근 방식입니다.
  • 성능 병목 현상: 모든 애플리케이션이 완벽하게 확장되는 것은 아닙니다. 데이터베이스 아키텍처, 애플리케이션 설계 또는 네트워크 대역폭 제한으로 인해 확장 제한이 발생할 수 있습니다. 잠재적인 병목 현상을 파악하고 수평적 확장을 위해 애플리케이션을 최적화하는 것은 필수적입니다.

클라우드 컴퓨팅에서 확장성을 달성하는 방법

클라우드 컴퓨팅의 확장성은 여러 가지 메커니즘과 기술을 통해 달성되며, 변화하는 수요에 맞춰 리소스를 동적으로 조정할 수 있습니다. 확장성을 달성하는 방법은 다음과 같습니다:

  • 가상화: 이것이 클라우드 확장성의 기초입니다. 물리적 서버는 본질적으로 서버의 소프트웨어 표현인 가상 머신으로 나뉩니다. VM은 매우 유연하고 독립적이므로 프로비저닝, 확장, 마이그레이션이 용이합니다. VM을 사용하면 물리적 하드웨어를 관리할 필요가 없으므로 리소스 할당과 확장이 훨씬 빠르고 효율적으로 이루어집니다.
  • 분산 시스템 아키텍처: 클라우드 환경은 다음을 기반으로 구축됩니다. 분산 시스템 워크로드를 여러 서버로 분할하여 처리하는 방식입니다. 이 병렬 처리 기능을 사용하면 증가하는 수요를 처리하기 위해 더 많은 VM 또는 서버를 추가하여 수평적 확장이 가능합니다.
  • 탄력적 프로비저닝: 클라우드 제공업체는 필요에 따라 리소스(VM, 스토리지 등)를 요청하고 필요하지 않을 때 해제할 수 있는 탄력적 프로비저닝을 제공합니다. 탄력적 프로비저닝을 사용하면 하드웨어에 대한 초기 투자가 필요 없으며 사용한 만큼만 비용을 지불할 수 있습니다.
  • 로드 밸런싱: 클라우드 제공업체는 로드 밸런서를 사용하여 수신 트래픽을 여러 서버에 분산함으로써 최적의 성능을 보장합니다. 이를 통해 단일 서버에 과부하가 걸리는 것을 방지하고 수요가 급증하는 경우에도 애플리케이션 응답성을 유지할 수 있습니다.
  • 자동 스케일링: 많은 클라우드 플랫폼은 미리 정의된 규칙이나 메트릭에 따라 리소스를 자동으로 조정하는 자동 확장 기능을 제공합니다. 이를 통해 트래픽이 많은 시간대에는 자동으로 확장하고 트래픽이 적은 시간대에는 축소하여 리소스 사용률과 비용 효율성을 최적화할 수 있습니다.
  • 마이크로서비스 아키텍처: 채택 마이크로서비스 아키텍처 를 사용하면 애플리케이션을 독립적으로 배포할 수 있는 소규모 서비스로 나눌 수 있습니다. 각 마이크로서비스는 특정 수요에 따라 개별적으로 확장할 수 있으므로 리소스 할당을 세밀하게 제어하고 전반적인 확장성을 향상시킬 수 있습니다.

클라우드 확장성 측정 방법

클라우드 확장성을 측정하려면 클라우드 리소스가 워크로드의 증가 또는 감소를 얼마나 효과적으로 처리하는지 평가해야 합니다. 다음은 유의해야 할 사항에 대한 분석입니다:

성능 지표

  • 응답 시간: 애플리케이션이 사용자 요청에 응답하는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 이상적으로는 이벤트가 확장되는 동안에도 응답 시간이 일정하게 유지되어야 합니다.
  • 처리량: 처리량: 애플리케이션이 단위 시간당 처리할 수 있는 요청 수를 나타냅니다. 확장하는 동안 처리량은 추가된 리소스에 비례하여 증가해야 합니다.
  • 리소스 사용률: 클라우드 인스턴스의 CPU, 메모리 및 스토리지 사용량을 모니터링해야 합니다. 확장하는 동안 사용량이 최대 용량에 도달하지 않는 것이 이상적입니다.

확장성 테스트

  • 모의 부하 테스트를 수행하여 실제 사용 패턴을 모방하고 부하가 증가하는 상황에서 애플리케이션의 성능을 측정하세요. 이를 통해 병목 현상과 확장 전략에서 개선이 필요한 부분을 파악할 수 있습니다.
  • VM을 추가하고 애플리케이션이 워크로드를 분산하고 성능을 유지하는 방식을 모니터링하여 수평적 확장 테스트를 수행합니다.
  • 단일 인스턴스에 리소스를 추가하는 것이 성능에 미치는 영향을 평가하려면 수직 확장 테스트를 고려하세요.

비용 효율성

  • 확장과 관련된 클라우드 리소스 비용을 추적하세요. 이상적으로는 확장 및 축소 시 리소스 사용량에 비례하여 비용이 증가하거나 감소해야 합니다.
  • 확장 접근 방식의 비용 효율성을 분석합니다. 경우에 따라 소규모 워크로드의 경우 처음에는 수직 확장이 더 저렴할 수 있지만, 대규모 워크로드의 경우 수평 확장이 더 비용 효율적일 수 있습니다.

모니터링 및 알림

결론 및 추가 리소스

리소스를 전략적으로 확장하거나 축소함으로써 지출을 최적화하고, 변화하는 수요에 신속하게 대응하며, 원활한 사용자 경험을 보장하고, 비즈니스 연속성을 유지할 수 있습니다. 하지만 복잡한 클라우드 인프라 관리와 관련된 문제를 인식하고 보안, 비용 최적화, 효율적인 데이터 관리를 보장하기 위한 모범 사례를 구현하는 것이 중요합니다.

클라우드 확장을 위한 만능 접근 방식은 없으며, 가장 적합한 방법은 고유한 상황에 따라 다릅니다. 다음 요소를 고려하세요: 워크로드가 일정하거나 예측할 수 없는가요? 애플리케이션에 고성능이 얼마나 중요한가? 리소스 확장을 위한 예산은 어느 정도인가?

이러한 리소스를 사용하여 확장에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다:

데이터베이스 확장성
마이크로서비스 확장을 위한 가이드
다차원 확장 소개
앱 스케일링(앱 스케일링의 정의 및 수행 방법)

클라우드 컴퓨팅 및 확장성에 대해 자세히 알아보려면 다음을 살펴보세요. 데이터베이스 개념 허브.

자주 묻는 질문

클라우드 컴퓨팅에서 확장성이란 무엇을 의미하나요?

클라우드 컴퓨팅에서 확장성이란 스토리지 및 처리 능력과 같은 리소스를 쉽게 조정할 수 있는 기능을 말합니다. 수요가 급증할 때는 리소스를 늘려서 처리하고, 한가할 때는 리소스를 줄여 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 온디맨드 유연성은 비즈니스의 민첩성과 비용 효율을 높이는 데 도움이 됩니다.

클라우드 확장성과 탄력성이란 무엇인가요?

클라우드 확장성은 레고로 조립하는 것과 같아서 필요에 따라 더 많은 조각(리소스)을 추가할 수 있습니다. 탄력성은 고무줄을 늘리는 것처럼 더 유연하며, 변동하는 수요에 따라 리소스가 실시간으로 자동으로 증가 또는 감소하여 최적의 사용과 비용 효율성을 보장합니다. 두 가지 모두 클라우드 사용자에게 유익합니다.

클라우드 컴퓨팅에서 확장성은 어떻게 작동하나요?

클라우드 컴퓨팅의 확장성은 변화하는 워크로드를 수용하기 위해 리소스를 동적으로 조정하는 방식으로 작동합니다. 클라우드 제공업체는 수요에 따라 리소스를 자동으로 추가하거나 제거하는 자동 확장 등의 기능을 제공합니다. 로드 밸런싱 를 사용하여 들어오는 트래픽을 여러 서버에 분산합니다.

확장성의 세 가지 주요 구성 요소는 무엇인가요?

하드웨어 확장성은 CPU나 RAM과 같은 더 강력한 리소스를 추가하여 인프라를 최적화합니다. 소프트웨어 확장성은 애플리케이션 아키텍처를 개선하여 성능 저하 없이 사용 가능한 하드웨어를 효율적으로 사용할 수 있도록 합니다. 운영 확장성은 프로세스, 자동화 및 모니터링을 구현하여 확장 가능한 시스템을 효과적으로 관리하고 유지합니다.

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