[Note] Lecture: Cloud Computing - Beginner

클라우드 컴퓨팅 개요

클라우드 컴퓨팅은 서버, 스토리지, 데이터베이스, 소프트웨어 같은 컴퓨팅 자원을 인터넷으로 빌려 쓰는 방식이다. 내 서버를 직접 사지 않고, 필요한 만큼 쓰고 그만큼만 돈을 낸다. 인프라 유지보수나 보안은 클라우드 업체가 맡으니, 사용자는 서비스와 코드에만 집중하면 된다. '클라우드'라는 말은 1990년대 말에 생겼지만, 기반 기술의 뿌리는 1960년대 시분할 컴퓨팅까지 거슬러 올라간다.

서비스 형태는 크게 셋이다. IaaS는 가상 머신과 네트워크 같은 기초 자원만 빌려주고, 그 위에 무엇을 올릴지는 사용자가 정한다. PaaS는 개발 환경과 도구까지 제공해서 코딩에만 집중하게 해준다. SaaS는 완성된 소프트웨어를 구독해서 브라우저로 바로 쓰는 형태다. 배포 방식으로는 누구나 쓸 수 있는 퍼블릭, 한 조직만 쓰는 프라이빗, 둘을 섞은 하이브리드로 나뉜다.

비용 구조도 달라진다. 서버를 직접 살 때 드는 초기 투자(CapEx) 대신, 쓴 만큼 내는 운영 비용(OpEx)으로 바뀐다. 트래픽이 몰리면 자원을 늘리고, 한산하면 줄이는 탄력성 덕분에 낭비가 줄어든다. 중단 없이 돌아가는 고가용성과 수요에 맞게 성능을 조절하는 확장성은 클라우드의 기본 전제다.

물리적으로는 전 세계 데이터센터들이 고속 네트워크로 연결된 구조다. 여러 데이터센터를 묶은 단위를 리전(Region)이라 하고, 그 안에서 물리적으로 분리된 가용 영역(AZ)을 두어 한 곳이 죽어도 서비스가 계속 돌아가게 한다. 가상화 기술이 물리 서버를 논리 단위로 쪼개고, 컨테이너가 그 위에서 앱의 이식성을 높인다.

개발 문화도 바꾼다. CI/CD 파이프라인이나 DevOps 방식은 클라우드 없이는 사실상 운영이 어렵다. 서버를 직접 안 봐도 되는 서버리스, IoT 장치 대규모 관리 같은 영역도 클라우드 위에서 돌아간다. 결국 클라우드는 인프라 이야기가 아니라, 조직이 얼마나 빠르게 움직일 수 있느냐의 문제다.

핵심 개념 복습

Azure 글로벌 인프라 및 관리

Azure 인프라는 계층 구조로 이해하면 쉽다. 가장 밑에 물리적 건물인 데이터센터가 있고, 그 위에 가용성 영역(AZ)이 있다. AZ는 같은 지역(Region) 안에 있지만 전원·냉각·네트워크가 완전히 분리된 데이터센터 묶음이다. 하나가 죽어도 다른 AZ가 살아있으면 서비스는 계속된다.

지역(Region)은 여러 AZ를 저지연 네트워크로 묶은 단위이고, 지역 쌍(Region Pair)은 약 100마일 이상 떨어진 다른 지역과 연결해 재해가 발생해도 데이터를 보존하도록 설계된 구조다.

관리 계층도 명확하다. 구독(Subscription)은 요금 청구와 권한 관리의 기본 단위고, 리소스 그룹(Resource Group)은 관련 자원들을 묶어 생명주기를 함께 관리하는 논리적 컨테이너다. 예를 들어 하나의 서비스에 쓰이는 VM, 데이터베이스, 스토리지를 같은 리소스 그룹에 넣으면 한 번에 삭제하거나 이동할 수 있다.

관리 도구는 상황에 따라 고른다. GUI가 필요하면 Azure Portal, 반복 작업 자동화에는 Azure CLI나 PowerShell, 로컬 환경 설치 없이 브라우저에서 바로 쓰려면 Cloud Shell을 쓴다.

주요 Azure 컴퓨팅 서비스

Azure VM은 OS와 소프트웨어를 직접 제어해야 할 때 쓴다. 가장 자유도가 높지만 그만큼 관리 부담도 크다.

App Service는 웹·모바일 앱을 올릴 때 서버 걱정 없이 코드만 배포하면 되는 PaaS 서비스다.

Azure Functions는 서버를 아예 안 봐도 된다. 이벤트가 발생했을 때만 코드가 실행되고 그 시간만큼만 비용이 나간다.

AKS는 컨테이너화된 앱을 쿠버네티스로 운영할 때 클러스터 관리를 Azure가 대신 해주는 서비스다. 배포·스케일링·복구를 자동화할 수 있어 마이크로서비스 아키텍처에 적합하다.

ACU(Azure Compute Unit)는 VM 종류별 CPU 성능을 상대적으로 비교하기 위한 단위로, VM을 고를 때 스펙 비교 기준으로 활용한다.

스토리지 및 네트워크 핵심

Azure Blob Storage는 이미지, 동영상, 로그처럼 구조가 없는 데이터를 대량으로 저장하는 객체 스토리지다. 접근 빈도에 따라 네 가지 계층으로 나뉜다. 자주 읽는 데이터는 Hot, 한 달 이상 잘 안 쓰는 건 Cool, 석 달 이상 거의 안 보는 건 Cold, 몇 년씩 보관만 해야 하는 규정 준수용 데이터는 Archive에 넣는다. 계층이 낮을수록 저장 비용은 싸지만 꺼내는 비용과 시간이 늘어난다.

Azure Files는 SMB·NFS 프로토콜을 지원하는 관리형 파일 서버다. 온프레미스 파일 서버를 클라우드로 옮기거나 여러 VM이 같은 파일을 공유해야 할 때 쓴다. Azure Managed Disks는 VM에 붙이는 블록 스토리지로, 로컬 하드디스크 역할을 한다.

네트워크는 VNet으로 시작한다. VNet 안에 서브넷을 나눠 자원을 격리하고, 로드 밸런서로 트래픽을 분산하며, 방화벽으로 외부 접근을 제어한다. Edge Zone은 Azure 인프라를 사용자 가까이 확장해 지연시간을 줄이는 환경으로, 게임이나 실시간 영상처럼 응답 속도가 중요한 서비스에 쓴다.

시스템 기초 및 리눅스

운영체제는 하드웨어와 앱 사이에서 자원 배분을 조율하는 관리자다. 프로세스 실행 순서를 정하고, 메모리를 각 프로그램에 할당하고, 파일 시스템을 통해 데이터를 읽고 쓸 수 있게 한다. 클라우드 서버의 대부분은 리눅스로 돌아가므로 기본 명령어는 익혀둬야 한다.

자주 쓰는 명령어는 다음과 같다.

ls는 현재 디렉토리의 파일 목록을 보여주고, cd는 디렉토리를 이동한다. cp는 파일이나 폴더를 복사하고, rm은 삭제한다. mkdir로 새 디렉토리를 만들고, grep으로 파일 안에서 특정 문자열을 찾는다.

sudo는 현재 사용자에게 없는 권한이 필요할 때 관리자 권한으로 명령을 실행한다. chmod는 파일의 읽기(Read)·쓰기(Write)·실행(Execute) 권한을 변경하는 명령어로, 숫자 방식(chmod 755)이나 기호 방식(chmod u+x)으로 지정한다.

개념 비교

보충 자료

핵심 개념 추가 자료

1. 도메인 이름 해석 및 웹 접속 과정 (DNS 룩업)

사용자가 브라우저에 주소를 입력했을 때 IP 주소를 찾아가는 계층적 과정을 나타낸다.

2. CDN 콘텐츠 전달 최적화 (캐시 미스)

사용자에게 가까운 Edge 서버를 통해 대기 시간을 줄이는 과정을 설명한다.

3. 재해 복구 시스템 작동 원리

주 지역 장애 시 보조 지역으로 서비스가 전환되는 비즈니스 연속성 과정을 설명한다.

4. 탄력적 확장을 위한 Auto Scaling

수요에 따라 서버 자원이 동적으로 늘어나는 과정이다.

5. IoT 장치와 클라우드 간 양방향 통신

장치의 상태 보고와 클라우드의 제어 명령이 오가는 과정이다.