분산 클라우드

분산 클라우드(distributed cloud) 또는 분산 클라우드 서비스(distributed cloud service)는 기존의 중앙집중형 클라우드 서비스와 달리, 인터넷에 연결된 개인, 가정, 회사 등에서 미사용 중인 컴퓨터 자원을 활용하여 클라우드 서비스를 제공하는 서비스이다. 탈중앙화 분산형 클라우드 시스템을 추구하는 이 시도는 블록체인 기반으로 작동하며, 암호화폐를 발행한다.

개요

클라우드 컴퓨팅 환경은 네트워크 서비스 수요의 증가와 더불어 다양한 형태의 서비스가 생겨남에 따라 실시 간, 저 지연 등의 요구사항을 만족하기 위해 점차 중앙 집중형 방식에서 분산화 방식으로 변화하고 있다. 분산화 방식의 경우, 사용자와 지리적으로 멀리 떨어져 있는 클라우드 환경을 Core 클라우드, 사용자에 보다 가까이 위치해 있는 클라우드를 에지 클라우드로 구분할 수 있다. 탈중앙화 분산형 클라우드 시스템을 추구하는 이 시도는 블록체인 기반으로 작동하며, 암호화폐를 발행한다. 분산 클라우드는 탈중앙화된 분산형 클라우드 네트워크 시스템(decentralized distributed cloud network system)을 구현한다는 점에서 간략히 디클라우드(dcloud)라고 할 수 있다.

특징

분산 클라우드는 확장된 형태의 클라우드 컴퓨팅 기술로 클라우드 서비스사용자와 가까운 에지-네트워크에 형성된 클라우드를 통해 클라우드 서비스 사용자와 가까운 클라우드에 클라우드 서비스를 빠르게 프로비저닝하여 신속하게 클라우드 서비스를 제공할 수 있다. 분산 클라우드 환경은 계층적으로 분산된 자원을 활용하여 클라우드 서비스를 제공한다. 따라서 협력적 분산 클라우드 운영을 통해 클라우드 서비스 배치, 운용, 오케스트레이션 등을 지원한다. 분산 클라우드 배치 모델은EC: Edge Cloud, RC: Regional Cloud, CC: Core Cloud를 의미하며 EC, RC, CC는 각각의 집합을 의미한다.

1. RC-CC: 단말기기가 일정 지역(Local network)을 이동할 경우 이에 대한 이동성을 지원하기 위한 분산 클라우드 관련 모델이다. 예를 들어, 커넥티드카(Connected car)와 같은 고속으로 이동하는 단말에 클라우드 서비스 이동성을 효과적으로 지원할 수 있다.
2. EC-CC: 단말기기 특정 지역(Intra-link network)에서 실시간 클라우드 서비스를 필요로 할 경우 이에 대한 실시간성을 지원하는 분산 클라우드 관련모델이다. 예를 들어, 가상현실 게임에 저-지연(Low latency), 고성능 오프로딩(Offloading)을 지원 할 수 있다.
3. EC-RC-CC: 분산 클라우드의 완성형 모델로 지역 또는 서비스 타입에 따라 적절한 위치에 클라우드 서비스와 데이터를 신속히 배치하여 서비스의 실시간성을 지원한다.

Amazon AWS, Google Cloud, Microsoft Azure와 같은 기존 클라우드는 서비스 사용자로 하여금 원하는 만큼 서비스를 이용하고 비용을 지불하여 실제 인프라를 구축하는 비용을 절감 할 수 있다. 하지만 네트워크의 관점에서 봤을 때, 이러한 클라우드 서비스는 사용자와의 거리가 멀리 떨어져있다는 단점이 있기 때문에, 지연에 민감한 서비스를 제공하고자 할 때 문제가 발생하게 된다. 이에 본 논문에서는 사용자가 네트워크를 사용함에 있어 가장 첫 번째로 접근하게 되는 노드인 네트워크 Edge 노드를 클라우드화 시킴으로써 사용자 가까이서 지연을 최소화 함과 동시에 서비스를 제공해줄 수 있는 노드로 정의하고 이를 Edge 클라우드라고 명시한다. 기존 네트워크에서 Base Station(BS), Access Point(AP),스위치 등이 Edge 노드로 포함될 수 있으며 본 논문에서는 Wi-Fi네트워크 사용을 위한 Desktop 기반의 AP를 구축하여 이를 Edge클라우드로 활용하였다.

클라우드

영어로 "구름"을 뜻한다. 컴퓨팅 서비스 사업자 서버를 구름 모양으로 표시하는 관행에 따라 "서비스 사업자의 서버"로 통한다. 기업 내에 서버와 저장장치를 두지 않고 외부에 아웃소싱해 쓰는 서비스를 의미한다. 빅데이터를 클라우드로 관리하면 분석과 활용이 용이하다. 예상치 못한 트래픽 폭주를 염려해 과도한 설비투자를 할 필요도 없다. 클라우드 서비스는 데이터를 보관하는 장소에 따라 퍼블릭(개방형) 클라우드와 프라이빗(폐쇄형) 클라우드로 나뉜다. 클라우드 업체의 데이터센터에 보관하면 퍼블릭 클라우드, 기업 안이나 데이터센터의 독립된 서버에 보관하면 프라이빗 클라우드로 볼 수 있다. 퍼블릭 클라우드 서비스를 선택하면 모든 인프라를 클라우드 업체를 통해 제공받는다. 자체 인프라가 빈약한 스타트업(신생 벤처기업) 대부분이 퍼블릭 클라우드를 이용한다. 퍼블릭 클라우드의 최대 장점은 빅데이터 분석에 있다. 분석에 필요한 인프라를 자유롭게 확장할 수 있다. 아마존웹서비스(AWS)와 마이크로소프트 같은 클라우드 기업들은 서버와 같은 하드웨어뿐만 아니라 클라우드에서 사용할 수 있는 빅데이터 분석, AI 개발 도구를 함께 제공하고 있다. 프라이빗 클라우드를 고르면 기업이 직접 클라우드 환경을 구축해야 한다. 기업이 원하는 클라우드 환경을 자유롭게 구축할 수 있는 게 장점이다. 데이터가 외부로 유출될 우려가 크지 않다는 점도 이 서비스의 마케팅 포인트 중 하나다. 남들과 시스템을 나눠 쓰지 않는 만큼, 보안 유지가 쉽다는 논리다. 단점도 뚜렷하다. 자체 서버를 구축해야 해 도입 비용이 비싸다. 고성능 컴퓨팅 자원 등을 자유롭게 확장하지 못해 빅데이터 분석력이 떨어진다.

코어 클라우드

코어 클라우드는 분산 클라우드의 상위 계층인 코어-네트워크에 존재하는중앙 클라우드이다. 대규모 컴퓨팅 리소스를 보유하고 있으며, 클라우드서비스와 데이터의 운영 및 제공과 관련한 모든 부분을 코어 클라우드에서 담당한다.

리저널 클라우드

리저널 클라우드는 분산 클라우드의 중간 계층인 분배-네트워크에 존재하는 클라우드로 중규모 컴퓨팅 리소스를 보유하고 있어 클라우드 서비스 제공이 가능하다. 소프트웨어화된 네트워크 기능을 바탕으로 일정 지역에 클라우드 서비스를 신속하게 배치 및 제공하기 위해 서비스 이미지와 데이터를 캐싱하고, 모바일 기기의 이동성 보장을 위한 Proxy를 리저널 클라우드에서 담당한다

에지 클라우드

에지 클라우드는 분산 클라우드의 하위 계층인 에지-네트워크에 존재하는클라우드이며, 클라우드 서비스 사용자와 가장 가까이 위치한다. 소규모 컴퓨팅 리소스를 보유하고 있다 (예, 소규모 데이터 센터 또는 클라우드릿(Cloudlet)을 운용 가능한 능동형 원격 노드 (Active Remote Node)). 클라우드 서비스 사용자가 이용하는 모바일 기기, 서비스, 위치, 선호도 등을 인지하고 신속히 클라우드 서비스를 배치한 후 실시간 서비스를 제공하는 것을 에지 클라우드에서 담당한다.

클라우드릿

클라우드릿(Cloudlet): 클라우드가 클라우드 서비스 사용자와 근접하게 위치할 수 있도록 이동성이 강화된 작은 규모의 클라우드 데이터 센터로 에 지-네트워크에 위치할 수 있다.

종류

분산형 클라우드 서비스로는 골렘, 디피니티, 메이드세이프코인, 비트토렌트토큰, 소늠, 스토리지코인, 시아코인, 유토큰, 파일코인, 홀로체인 등이 있다.

골렘

디피니티

메이드세이프 코인

비트토렌트 토큰

소늠

스토리지코인

시아코인

앵커

유토큰

파일코인

홀로체인

• 골렘(Golem) : 사용하지 않는 컴퓨터 자원을 다른 사람이 사용할 수 있도록 빌려줌으로써, 탈중앙화 분산형 클라우드 시스템을 구현하기 위한 암호화폐이다.
• 디피니티(Dfinity) : 전 세계 여러 컴퓨터를 블록체인 기반의 네트워크로 연결하여 분산형 클라우드 시스템을 구현하기 위한 암호화폐이다.
• 소늠(SONM) : 블록체인 기반으로 퍼블릭 클라우드 서비스를 제공하는 암호화폐이다.
• 메이드세이프코인(MaidSafe Coin) : 개인이 가진 중요한 문서 파일을 잘게 조각내어 인터넷에 연결된 여러 컴퓨터에 분산하여 저장하고 관리하는 시스템을 위한 암호화폐이다.
• 비트토렌트토큰(BitTorrent Token) : 인터넷 파일 공유 서비스인 비트토렌트(BitTorrent)를 위한 암호화폐이다.
• 스토리지코인(Storjcoin) : 다른 사용자의 컴퓨터에서 남는 하드디스크 공간을 활용해 파일을 저장하고 열람할 수 있는 분산형 클라우드 서비스를 위한 암호화폐이다.
• 시아코인(Siacoin) : 분산형 클라우드 기반의 스토리지 서비스를 위한 암호화폐이다.
• 앵커(Ankr) : 플라즈마(plasma) 기술을 바탕으로 빠른 처리 속도와 낮은 수수료를 구현할 수 있는 탈중앙화 분산형 클라우드 컴퓨팅 플랫폼이다.
• 유토큰(You Token) : 가정용 소형 데이터 저장장치인 유비박스(Ubbey Box)를 연결하여 만든 분산형 클라우드 시스템에서 사용하는 암호화폐이다.
• 파일코인(Filecoin) : IPFS 기술을 사용하여 탈중앙화 분산형 클라우드 시스템을 구현하기 위한 암호화폐이다.
• 홀로체인(Holochain) : 에이전트(agent)와 분산해시테이블(DHT)을 이용한 분산원장 기술이다. 홀로체인 기반의 암호화폐인 홀로코인(Holocoin)을 발행한다.

참고자료

• 김도현, 김윤곤,〈분산 클라우드 환경에서에지 클라우드 활용을 위한 서비스 인지 라우팅 모듈 구현〉, 《pdf》
• 노원구토쟁이,〈시스템구조 분산클라우드〉, 《pdf》,2018-03-15
• 한경 경제용어사전,〈클라우드〉, 《네이버지식백과》

같이 보기

• 클라우드
• 탈중앙화

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