[산학연계 비교과] 인공지능 시대의 클라우드 서비스 1. 클라우드란

* 본 강의는 LINC 사업단의 사업 일환으로 진행되었으며, 강의안은 유출 금지이기에 수강하면서 기록만 하고자 합니다.

* 본 강의는 AWS Korea의 Customer Solutions 매니저님께서 진행해 주셨습니다. 

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0. 클라우드의 정의

: 인터넷을 통해 서비스를 제공하는 기술적인 개념이며, 클라우드 컴퓨팅은 기업(개인) 소유의 컴퓨터 자원을 인터넷을 통해 공유, 활용하는 것을 의미한다. 이를 통해 컴퓨터 자원의 사용량에 따라 비용을 절감하고 유연하게 자원을 할당할 수 있다는 장점이 있다. 

1. 클라우드의 진화과정 & 종류

쉽게 물리서버 > 가상서버 > 클라우드 순으로 진화되어 왔으며, 크게 IaaS, PaaS, SaaS 3개 종류가 있다.

stands for : Iaas - Infrastructure , Paas - Platform, Saas - Software, aas - as a Service

IaaS : 네트워킹, 컴퓨터, 스토리지를 제공해주며, 기존 IT 리소스와 가장 유사하다.

Paas : 기본 인프라(하드웨어 및 운영체제)를 제공하며, 애플리케이션 실행과 관련된 리소스 구매, 용량 계획, S/W 유지관리, 패치부담 경감 등의 특징이 있다.

SaaS : 최종 사용자 애플리케이션을 제공하며, 기본 인프라 및 서비스 유지 관리는 서비스 제공업체의 몫이다.

 

위의 클라우드 컴퓨팅 모델의 특징을 정리하면 아래와 같다. 

출처 - INAP 홈페이지

2. 클라우드 컴퓨팅 배포 모델

배포 모델엔 퍼블릭 클라우드, 프라이빗 클라우드, 하이브리드 클라우드의 3개 종류가 있다. 

 

퍼블릭 클라우드 : 모든 애플리케이션은 클라우드상에 완전히 배포 및 실행

프라이빗 클라우드: 가상화 및 리소스 관리 도구를 사용해 퍼블릭 클라우드가 제공하는 전부(일부) 기능을 기업에서 자체적으로 구축 및 운영

하이브리드 클라우드: 클라우드 기반 리소스와 클라우드에 위치하지 않은 기존 리소스 간 인프라와 애플리케이션 연결. 즉 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드를 연결한 형태이다. 

원래는 서버 내에서 Private 서비스를 작업하고, 사용한 만큼 요금을 지불했었다면 

문제가 생길 시 무사히 옮길 수 있도록(백업) 하이브리드로 넘어오게 되었다. 

3. 2021 ~2030 기준, 클라우드는 성장할 것인가?

클라우드 시장은 점점 커지고 있다. 2030년까지는 예측이지만, 2022년 약 600조원 규모(446B $)였던 시장이 30년에는 2160조 원 규모까지 커질 전망이다. 모델별 규모를 비교하자면, Saas >> Iaas > Paas 순이며, 배포모델 규모를 비교하자면 Private (46%) >> Public > Hybrid (점차 하이브리도 넘어가는 추세) 순이다. 덤으로, 클라우드 서비스 제공자(Foundation Cloud Services) 점유율은 AWS > MS > Alibaba 순.

 

4. 클라우드의 장점 6가지

1) 고정비용을 가변비용으로 교체할 수 있다.

사용한 만큼만 과금되기 때문에, 고정값이었던 초기 자본투자비용을 0원으로 초기화할 수 있다는 장점이 있다. 

2) 운영비용 절감

도입비용 [데이터센터 초기비용, 인터넷회선 초기비용, 소프트웨어 비용, 하드웨어 비용, 개발비, 인건비 등] + 운영비용[데이터센터 관리비용, 인터넷회선비용, 리스 및 렌탈 비용, 보수비, 인건비] 였던 비용들을 매월 이용요금 + 인건비 수준으로 엄청나게 절감할 수 있다. 

3) 탄력적 운영 및 확장

출처 AWS

Actual Traffic이 있을 때, Forecast한 만큼 server 자원을 준비하기 떄문에 잘못 에측할 경우 (Traffic > Forecast) 비탄력적으로, loss가 심하거나 버그가 생겼던 과거와는 달리 Actual Traffic과 거의 유사하게 자원이 준비됨을 확인할 수 있다. 장기계약이 아니라는 것도 여기에 한몫한다. 

4) 속도 및 민첩성

클라우드를 통해 걸리는 시간도 몇 주에서 몇 분으로 (Few weeks to Few minutes), 실패하더라도 그 비용이 낮으며, 덕분에 혁신(새로운 방법) 시도가 늘어나고 속도 또한 빨라진다는 장점이 있다.

5) 핵심 비즈니스 집중

AWS가 대신 관리해줬기에 고객이 직접 하드웨어 구매, 소프트웨어 설치, 업그레이드 등을 모두 진행했다면 이제는 소비자가 비즈니스 본연(본인의 만족도, 신규 제품 및 서비스, 혁신 등)에만 집중할 수 있게 되었다. 

6) 글로벌 확장

기존에는 사업의 해외 확장 시 센터 세우고, 직원 뽑고 교육하기까지 비용과 기간이 상당했다. 클라우드서비스를 통해 각 지역마다 각 서비스를 제공할 수 있는 환경을 갖출 수 있으며 결과적으로 이를 통해 글로벌 확장이 보다 용이해진다. 

 

5. AWS?

AWS는 전 세계적으로 분포한 데이터 센터에서 서비스를 제공하는, 클라우드 서비스 제공자(플랫폼) 중 가장 큰 점유율을 보이는 플랫폼이다. Amazon Web Services의 약자. 여기서 제공하는 기본 서비스에 뭐가 있는지, 간단히만 알아보자.

 

5-1) 주요 컴퓨팅 서비스

크게 Amazon EC2(Elastic COmpute Cloud; Virtual Machine 활용), Auto Scaling, AWS Lambda 등의 서비스를 기본적으로 제공한다. 이 3개 중에서도 EC2가 제일 기본!

5-2) 주요 스토리지 및 콘텐츠 배포 서비스

Amazon S3(Simple Storage Service; SSS) 서비스, Amazon EBS(Elastic Block Store), Amazon CloudFront 등의 종류가 있다. S3는 객체 기반 무제한 파일 저장 스토리지로, 99.99999%의 내구성이라는 장점이 있다. Amazon EBS는 EC2에 접목하여 쓸 수 있는 블록 storage이며, Amazon CloudFront는 콘텐츠를 cashing하여 배포 등을 할 수 있게 하는 서비스이다.

 

5-3) 데이터베이스 서비스

Amazon RDS(Relational Database Service; 관리형 관계형 DB서비스 - 가용성, 내구성 확보), Amazon DynamoDB(관리형 NoSQL DB 서비스로 대규모 데이터 처리 가능), Amazon ElastiCache(관리형 in memory datastore) 등

 

5-4) 주요 AI / ML 서비스

Amazon Forecast(관리형 예측 서비스), Amazon Polly / Lex (각 DL기반 TTS/ 자연어 대화형 챗봇 서비스), Amazon Rekognition(DL 기반 자동화된 이미지 및 비디오 분석) 등

 

5-5) VPC (Network 서비스)

 

5-6) AWS Managed Service - 소비자가 아닌, AWS(제공자)가 얼마나 제공해 주는지를 기반으로 표현한 서비스. 

 

5-7) 보안

보안, 사용자 및 액세스, 암호화, 규정준수의 4개 영역에 걸쳐 보안 서비스를 제공

 

6. 인공지능과 클라우드

AI / ML을 적용하기 위함인데, AI(인공지능)은 컴퓨터에게 인간의 지능을 모방할 수 있도록 하는 모든 포괄적인 기술 및 기법을 통칭한다.

ML(머신러닝)은 이 인공지능 구현 기법의 하나로, 컴퓨터를 사용해 데이터에서 패턴을 검색하여 논리 모델을 자동으로 구축하는 하위 집합이다. 이 머신러닝의 하위 집합엔, 음성 및 이미지 인식 같은 작업을 수행하는 인간의 신경세포를 모방한 다중 인공신경망으로 구성된 딥러닝(DL)과 강화학습(원하는 결과에 대한 보상 함수를 사용해 모델을 훈련시키는 방식)이 존재한다. 이를 크게 4가지 [customer experience의 향상/better & faster decision-making / improving business operations / new products and services ] 티핑포인트에 적용할 수 있다. 데이터를 준비하여, 모델을 학습시키고, 이를 서비스와 결합해 배포 & 운영하는 시스템으로!