상명대학교 / 서광규 교수
1-4. 분산 클라우드 배포 고려 사항
이 조항은 분산 클라우드에서 클라우드 서비스 배포에 대한 고려 사항을 제공한다. 이러한 고려 사항에는 다음이 포함된다.
? 분산 클라우드의 인프라 고려사항
? 분산 클라우드의 네트워크 고려사항
? 분산 클라우드의 서비스 고려사항
? 분산 클라우드의 관리 고려 사항
? 분산 클라우드의 보안 고려 사항
1-4-1. 분산 클라우드의 인프라 고려 사항
분산 클라우드의 인프라는 이기종이며 지리적으로 분산되어 있다. 따라서 고려사항은 다음과 같다.
? 리소스를 풀링하고 클라우드 서비스 실행을 효율적으로 배포하기 위해 하드웨어 구조와 지침이 서로 다른 다양한 물리적 리소스
? 리소스 용량이 작은 에지 클라우드를 위한 에너지 효율적인 리소스 및 전력 소비 제어
? CSC에 단일 시스템 보기를 제공하기 위한 인프라 자동 프로비저닝, 구성 및 업데이트는 물론 모니터링 기능 제공
1-4-2. 분산 클라우드 네트워크 고려 사항
분산 클라우드의 네트워크는 코어, 지역 및 에지 클라우드 간의 광범위한 영역에서 분산 클라우드 리소스 연결을 지원하고 클라우드 서비스를 인식한다. 따라서 네트워크 고려 사항은 다음과 같다.
? 리소스를 관리하고 클라우드 서비스를 효율적으로 제공하기 위해 에지, 지역 및 코어 클라우드 간에 분산된 클라우드 리소스의 광범위한 네트워크 연결
? 온디맨드 방식으로 네트워크를 제어하고 클라우드 서비스의 컨텍스트를 인식하기 위해 가상 네트워크 기능을 에지 클라우드 배포
1-4-3. 분산 클라우드 서비스 고려 사항
분산 클라우드의 서비스는 코어, 지역 및 에지 클라우드의 리소스 용량과 CSC의 요구에 따라 다양한 유형이 있다. 따라서 서비스 고려 사항은 다음과 같다.
? 다양한 규모의 에지, 지역 및 코어 클라우드에 클라우드 서비스를 배포하기 위한 클라우드 서비스의 규모
? CSC의 이동성을 신속하게 지원하기 위한 자동 클라우드 서비스 제공
1-4-4. 분산 클라우드 관리 고려 사항
분산 클라우드의 관리에는 분산 클라우드 리소스 및 서비스에 대한 운영 및 관리에 대한 글로벌 보기와 로컬 보기가 있다. 따라서 관리 고려 사항은 다음과 같다.
? 코어, 지역 및 에지 클라우드 간 상호연동을 위한 분산형 클라우드 리소스와 클라우드 서비스의 글로벌 관리
? 분산된 클라우드 리소스 및 클라우드 서비스의 프로비저닝, 운영 및 관리
1-4-5. 분산 클라우드 보안 고려 사항
분산 클라우드의 보안에는 코어, 지역 및 에지 클라우드에 대한 적응형 보안 제어 기능이 있다. 따라서 보안 고려 사항은 다음과 같다.
? 모든 분산 클라우드에서 여러 분산 클라우드 인프라를 사용하여 CSC를 식별하고 인증
? 코어, 지역 및 에지 클라우드의 리소스 용량을 기반으로 가용성 및 데이터 무결성과 같은 다양한 규모의 보안 기능
? 이기종 분산 클라우드 리소스에 적합한 기밀성, 정책 및 키 관리를 위한 다양한 보안 제품군
2. 분산 모델 고수준 요구사항(High-level requirements)
2-1. 분산 클라우드 인프라 요구사항
? 높은 확장성:
분산 클라우드는 클라우드 서비스에 대한 수많은 수요를 충족하기 위해 에지, 지역 및 코어 클라우드로 확장 가능한 분산 클라우드 리소스를 제공해야 한다.
? 높은 신뢰성:
분산형 클라우드는 재난 상황에 대비하여 에지, 지역 및 코어 클라우드 간에 클라우드 서비스의 중복 배포를 제공해야 한다.
? 저전력 소비:
에지 클라우드의 전력을 절약하기 위해서는 분산 클라우드가 에지 클라우드에서 저전력 소비를 위한 에너지 효율적인 분산 클라우드 리소스를 제공해야 한다.
? 적응형 리소스 구성:
분산 클라우드는 에지, 지역 및 코어 클라우드 간에 분산 클라우드의 적응형 리소스 구성을 제공하는 것이 좋다. 적응형 자원 구성은 CSC의 이동성에 의한 환경 변화와 같은 CSC 조건의 변화를 지원하기 위해 분산된 클라우드 자원을 적절하게 준비하는 것을 의미한다.
? 자동 인프라 제공:
분산형 클라우드가 하드웨어 시작, 네트워크 구성, 소프트웨어 설치를 포함한 인프라 자동 설정을 제공하는 것이 좋다.
? 이기종 장치 액세스:
분산 클라우드는 클라우드 서비스를 풍부하게 하기 위해 최종 장치에 이기종 액세스 메커니즘을 제공하는 것이 좋다. 이종 액세스 메커니즘의 예로는 Wi-Fi, Bluetooth, 무선 센서 네트워크(WSN) 및 무선 액세스 네트워크(RAN)가 있다.
2-2. 분산 클라우드 네트워크 요구사항
? 낮은 대기 시간:
분산 클라우드는 에지 클라우드의 클라우드 서비스에 대한 짧은 대기 시간을 지원하기 위해 네트워크 리소스를 제공해야 한다. 네트워크 자원의 예로는 액세스 포인트, 스위치, 라우터 및 게이트웨이가 있다.
? 주문형 네트워크 트래픽 제어:
분산형 클라우드는 라우팅 경로를 재할당하고 대역폭을 할당하여 코어, 지역 및 에지 클라우드 간의 혼잡한 네트워크 링크를 완화하기 위해 주문형 네트워크 트래픽 제어를 제공해야 한다. 분산 클라우드 내부의 네트워크 대역폭 활용은 주문형 네트워크 트래픽 제어를 통해 실질적으로 감소된다.
? 서비스 라우팅:
분산 클라우드는 CSC로 흐르는 클라우드 서비스를 프로비저닝하기 위한 서비스 라우팅을 지원해야 한다. 서비스 라우팅은 분산 서비스 네트워킹(DSN) 위에 구축된 플랫폼을 지원하는 통합 서비스이다. 이는 서비스 등록, 게시, 검색, 트리거링 및 액세스 메커니즘과 서비스 최적화를 위한 향상된 기능을 제공한다.
? 상황 인식:
분산형 클라우드는 코어, 지역 및 에지 클라우드 중 가장 좋은 위치에 클라우드 서비스 요청을 배포하고 전달하기 위한 상황 정보 검색을 제공해야 한다. 상황 정보의 발견은 네트워크 기능에 의해 가능하다.
? 고속 네트워크 연결:
분산형 클라우드는 코어, 지역 및 에지 클라우드 간에 상당히 높은 데이터 속도와 데이터 전송을 충족하기 위해 고속 네트워크 연결을 제공하는 것이 좋다.
? 안정적인 네트워크 연결:
분산형 클라우드는 오류율이 낮고 코어, 지역 및 에지 클라우드 간의 오류로부터 빠른 연결 복구로 원활한 네트워크 링크를 위해 안정적인 네트워크 연결을 제공하는 것이 좋다.
? 네트워크 가상화:
동적 네트워크 배포를 위해 분산 클라우드가 네트워크 가상화를 지원하는 것이 좋다. 네트워크 가상화는 여러 가상 네트워크의 이기종 집합이 공유 네트워크를 통해 동시에 공존할 수 있도록 공유된 물리적 네트워크를 통해 논리적으로 격리된 네트워크 파티션의 생성을 가능하게 하는 기술이다. 여기에는 공급자의 여러 리소스를 집계하고 단일 리소스로 나타나는 것이 포함된다.
? 네트워크 서비스 제공:
CSC가 클라우드 서비스를 사용하는 곳마다 분산형 클라우드가 네트워크 서비스 제공을 제공하는 것이 좋다. 네트워크 서비스 전달에는 스위칭, 터널링, 트래픽 분석 및 로드 밸런서, 방화벽 및 침입 탐지와 같은 보안의 가상화된 네트워크 기능이 포함된다.
2-3. 분산 클라우드 서비스 요구사항
? 서비스 이동성:
분산 클라우드는 SLA(서비스 수준 계약) 지원을 위해 서비스 이동성을 제공해야 한다. 서비스 이동성의 경우 빠른 응답 시간을 위해 CSC의 위치 감지 및 적절한 분산 클라우드 리소스에 대한 해당 클라우드 서비스 전달이 자동으로 필요하다.
? 경량 서비스:
분산형 클라우드는 에지 클라우드에서 저전력 소비 자원을 위한 경량 클라우드 서비스를 제공해야 한다.
? 상황 정보 업데이트:
주기적 또는 비주기적으로 관련 상황 정보 업데이트를 지원하는 분산 클라우드가 필요하다.
? 클라우드 서비스 이미지 캐싱:
분산 클라우드는 클라우드 서비스 이미지 캐싱을 제공해야 한다. 클라우드 서비스를 에지 클라우드에 신속하게 배포하려면 자주 사용되는 클라우드 서비스 이미지를 지역 클라우드에 캐시해야 한다.
? 서비스 마이그레이션:
분산 클라우드는 하나의 분산 클라우드 리소스에서 다른 분산 클라우드 리소스로의 서비스 마이그레이션을 제공해야 한다. 서비스 마이그레이션은 스냅샷을 찍어 다른 분산 클라우드 리소스에 재할당된 클라우드 서비스를 실행하는 것을 의미한다.
? 민첩한 서비스:
분산형 클라우드는 다양한 CSC의 요청을 지원하기 위해 분산형 클라우드 리소스에 클라우드 서비스의 신속한 개발 및 전달을 제공하는 것이 좋다.
? 자동 서비스 대체:
분산형 클라우드는 SLA를 기반으로 자동으로 배포, 유지 관리 및 업그레이드할 수 있도록 클라우드 서비스 대체를 제공하는 것이 좋다.
? 자율 클라우드 서비스 프로비저닝:
분산 클라우드 리소스의 빠른 프로비저닝을 위해 컨텍스트 정보를 사용하여 클라우드 서비스를 초기에 시작하려면 분산 클라우드가 자율 클라우드 서비스 프로비저닝을 제공해야 한다. 자율적 클라우드 서비스 프로비저닝은 가장자리 또는 지역 클라우드의 상황 정보를 사용하여 코어 클라우드의 글로벌 관리 개입 없이 가장자리 클라우드에 클라우드 서비스를 배포하고 제공하는 것을 의미한다.
? 에지 클라우드의 대규모 데이터 처리:
코어/지역 클라우드와 에지 클라우드 간의 상호 작용을 줄이기 위해 분산형 클라우드가 에지 클라우드에서 대규모 데이터 처리를 제공하는 것이 좋다. 에지 클라우드의 데이터 처리에는 여러 최종 장치의 잡음을 방지하기 위한 필터링 및 전달 프로세스와 코어 또는 지역 클라우드로의 일괄 데이터 전달이 각각 포함된다.
2-4. 분산 클라우드 관리 요구사항
? 글로벌 관리:
분산 클라우드는 코어, 지역 및 에지 클라우드에서 수집된 분산 클라우드 리소스에 대한 글로벌 관리를 제공해야 한다. 코어 클라우드는 분산된 클라우드 자원의 정보를 집계하고 글로벌 지식을 보유하며 CSC의 요구 사항을 충족하도록 클라우드 서비스를 적절하게 제공한다.
? 실시간 서비스 관리:
분산 클라우드는 실행 가능한 분산 클라우드 리소스를 찾고, 클라우드 서비스 대기 시간을 예측하고, 클라우드 서비스 예약을 통해 실시간 클라우드 서비스에 대한 관리를 제공해야 한다.
? 이기종 자원 관리:
분산 클라우드는 분산 클라우드 자원을 쉽고 효율적으로 수용하고 활용하기 위해 이기종 분산 클라우드 자원에 대한 관리를 제공해야 한다. 이기종 분산 클라우드 자원의 예로는 다양한 용량의 서버, 다양한 유형의 스토리지(블록, 객체, 파일) 및 다양한 네트워크 장치 속도가 포함된다.
? 최종 장치 연결 관리:
분산형 클라우드는 네트워크 대기 시간 및 대역폭을 제어하기 위해 다양한 액세스 프로토콜을 지원하는 최종 장치에 대한 네트워크 연결 관리를 제공해야 한다.
? 상황 정보 관리:
분산 클라우드는 분산 클라우드의 서비스 라우팅 및 상황 인식을 지원하기 위해 상황 정보 관리를 제공해야 한다.
? 동기화 관리:
분산 클라우드는 글로벌 관리를 정확하게 수행하기 위해 클라우드 서비스 및 분산 클라우드 자원의 상태에 대한 동기화 관리를 제공해야 한다.
2-5. 분산 클라우드 보안 요구사항
? 리소스 격리 및 보호:
분산 클라우드는 테넌트가 보안을 보장할 수 있도록 분산 클라우드 리소스 및 클라우드 서비스의 격리 및 보호를 제공하는 것이 좋다.
? 적응형 보안 기능 제어:
분산형 클라우드는 코어, 지역 및 에지 클라우드 간에 서로 다른 리소스 용량으로 CSC의 요구 사항을 충족하기 위해 적응형 보안 기능을 제공하는 것이 좋다. 보안 기능의 예로는 암호화, 복호화, 키 관리, 인증 및 정책 관리가 포함된다.
? 적응형 보안 제품군 제어:
분산형 클라우드는 코어, 지역 및 에지 클라우드 간의 다양한 리소스 용량에 제품군을 적용할 수 있는 적응형 보안 제품군을 제공하는 것이 좋다. 암호화의 경우 보안 제품군의 예로는 데이터 암호화 표준(DES), 고급 암호화 표준(AES), 국제 데이터 암호화 알고리즘(IDEA) 및 Rivest, Shamir, Adleman(RSA)이 포함된다.
참 고 문 헌
- ITU-T Y.3508 (2019) Cloud computing - Overview and high-level requirements of distributed cloud
- ITU-T Y.3500 (2014), Information technology ? Cloud computing ? Overview and vocabulary
- ITU-T Y.3502 (2014) Cloud computing ? Reference architecture
- ITU-T Y.3511 (2014), Framework of inter-cloud computing
- ITU-T X.1601 (2015) Security framework for cloud computing
- ITU-T X.1642 (2016), Guidelines for the operational security of cloud computing
- https://www.ibm.com/kr-ko/topics/distributed-cloud
- 인민교, 이강찬, 이승윤, 분산 및 에지 클라우드 기술 표준 동향, 전자통신동향분석 제39권 제3호, pp. 70-78, 2024년 6월
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K-ICT 클라우드혁신센터의 저작물인 『국제표준문서에서 분산 클라우드의 개요 및 고수준의 요구 사항』은 K-ICT 클라우드혁신센터에서 상명대학교 서광규 교수에게 집필 자문을 받아 발행한 전문정보 브리프로, K-ICT 클라우드혁신센터의 저작권정책에 따라 이용할 수 있습니다.
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