오픈인프라 한국 커뮤니티 / 김관영 부회장


그로메트릭 / 김관영 대표


 

1969년 UCLA와 SRI 연구소간 연결을 시작으로 ARPANET이 등장한 이후 TCP/IP의 등장, 서버-클라이언트 및 P2P 기술이 발전하면서 전세계를 연결하는 인터넷이 대중화되었다면, 2000년대 이후에는 클라우드 컴퓨팅이 대중화를 이루면서 데이터센터 및 클라우드 네트워크 기술이 오늘날과 같은 발전을 이루었다.

클라우드 인프라 관리를 직접 오픈 소스로 구축하는 오픈스택(OpenStack)을 통해 클라우드 네트워크 기술이 어떻게 발전하였는지를 살펴보도록 하겠다.

 

[참고] 본 기고는 2015년 1월, 오픈스택 한국 커뮤니티 밋업에서 최영락 3기 대표께서 공유하였던 “OpenStack 네트워크와 SDN”에 설명한 내용을 기반으로 현재(2023년 11월)를 기준으로 하여 최신 내용을 업데이트하였습니다.

 



 

1. 클라우드와 오픈스택의 등장

2010년에 처음 등장한 오픈스택은 “간단한 구현과 대규모 확장성을 통해 규모에 관계없이 퍼블릭 및 프라이빗 클라우드 요구사항을 충족하는 클라우드 컴퓨팅 플랫폼 제작”을 목표로 등장하였다.

2006년 AWS(Amazon Web Services)에서 인프라를 기반으로 한 클라우드 서비스를 출시한 이후 다양한 클라우드 벤더 회사 및 서비스들이 등장한 반면, 벤더 독점을 극복하고 클라우드 컴퓨팅 플랫폼에 개방성을 확보하고자 CloudStack, Eucalyptus, OpenNebula 등 여러 움직임도 있었다.

 

이 중 오픈스택은 Rackspace*에서 클라우드 서버 제품을 실행하는 인프라에 대한 코드를 다시 작성하기를 원했으며 기존 클라우드 파일 코드에 대한 오픈 소스를 고려하고 있었고, 동시에 NASA와 계약한 Anso Labs에서 Python을 기반으로 한 클라우드 컴퓨팅 패브릭 컨트롤러인 Nova 베타 코드를 공개하면서 이 두 노력이 합쳐져 만들어졌다.

2010년 7월 13-14일 텍사스주 오스틴에서 디자인 서밋이 열렸고, 2010년 7월 21일 OSCON에서 공식 발표, 같은 해 10월 21일, Austin이라는 첫 공식 릴리즈가 이루어졌다.

 

이후 오픈스택은 6개월 마다 버전업이 되어 새로운 릴리스가 계속 출시되면서 클라우드 컴퓨팅의 오픈 소스 시대를 선도하였다고 해도 과언이 아닐 정도로 지속적인 발전을 거듭하였다.

2023년 하반기를 기준으로 현재, 최신 릴리스는 Bobcat(2023.2) 버전**이다. 첫 릴리스인 Austin에 포함된 컴포넌트가 Nova과 Swift 단 2개인데 반해, Bobcat은 41개 컴포넌트를 포함하고 있다.

계속 버전업이 이루어지면서 새롭고 다양한 기능을 포함하고, 성능 향상 및 보안 강화(CVE fix) 등을 포함, 사용자를 위해 더욱 강력하고 안정적인 클라우드 환경을 구축할 수 있도록 제공하고 있다.

 

일반적으로 오픈스택이 무엇인지에 대해 묻는다면 “클라우드 환경에서 컴퓨팅 자원과 스토리지 인프라를 셋업하고 구동하기 위해 사용하는 오픈 소스 소프트웨어 프로젝트의 집합”이라고 할 수 있겠다.

다만, 오픈스택을 바라보는 관점에 따라 다음과 같이 정의할 수도 있겠다:

 

  • 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드 구축을 가능하게 하는 오픈 소스 소프트웨어
  • 서버, 스토리지, 네트워크와 같은 자원들을 모두 모아, 이들을 제어하고 운영하기 위한 클라우드 운영체제(Operating System)
  • 오픈 소스를 기반으로 클라우드를 구축하고 운용하고자 하는 오픈 소스 개발자, 회사, 사용자들이 주축이 되어 발전하는 커뮤니티
  • IaaS형태의 클라우드 컴퓨팅 구축을 위한 오픈 소스 프로젝트로 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 등 자원을 관리하는 여러 개의 하위 프로젝트들의 집합

 


[그림1. 오픈스택 다이어그램 (출처: openstack.org)]


 

그림1은 오픈스택이 상호 공유 및 연결하는 네트워크 및 스토리지 기술을 통해 가상 머신 뿐만 아니라 베어 메탈 및 컨테이너를 위한 클라우드 인프라로 동작함을 보여주고 있다.

클라우드 인프라 기반 서비스인 IaaS를 대표하는 레퍼런스 표준이 되는 동시에 Kubernetes, CloudFoundry, Terraform과 같은 외부 서비스 연동을 통해 오케스트레이션, 오류 관리 및 서비스 관리를 제공하여 사용자 애플리케이션의 고가용성을 보장하며 OpenStack SDK(Software Development Kit)와 같은 명령줄 도구 및 Horizon과 같은 웹 기반 GUI 도구 또한 제공한다.

 

이렇게 오픈스택은 데이터 센터 전반에 걸쳐 대규모(Large Scale) 컴퓨팅, 다양한 스토리지 및 네트워킹 리소스 풀을 제어하는 ??클라우드 운영체제로, 모두 공통 인증 메커니즘을 사용하는 API를 통해 관리 및 프로비저닝이 이루어진다. 그림2는 오픈스택의 다양한 컴포넌트를 도식화하고 있다.

한 눈에 오픈스택의 다양한 서비스 컴포넌트를 확인할 수 있다.

 

오픈스택은 여러 개별 컴포넌트들이 독립적으로 동작하며, 각 컴포넌트들은 API를 기반으로 상호 통신이 이루어진다. 다음은 주요 오픈스택 컴포넌트를 소개한다.

 

오픈스택의 주요 컴포넌트

  • Nova(인스턴스-Compute 자원): 가상 머신 인스턴스를 관리하는 컴퓨팅 엔진으로, 가상 머신의 생성, 시작, 종료 등을 담당
  • Neutron(네트워크): 오픈스택의 네트워크 서비스를 담당하는 컴포넌트로, 가상 머신 간의 통신 및 네트워크 리소스를 관리
  • Cinder(블록 스토리지): 가상 머신에 대한 영구적인 블록 레벨 스토리지를 관리
  • Keystone(인증): 모든 컴포넌트의 인증을 담당하며, LDAP과 같은 기술을 사용하여 사용자의 중앙 디렉토리 기능을 수행
  • Glance(이미지 관리): Nova 인스턴스를 생성하기 위한 VM 이미지 메타데이터를 쿼리하고 실제 이미지를 검색 가상 머신 이미지 검색, 등록 및 검색 기능을 제공
  • Sahara(빅데이터 프로세싱): 오픈스택에서 Hadoop, Spark, Storm 등의 프로세싱할 수 있는 프레임워크를 제공
  • Horizon, Skyline(대시보드): 클라우드 관리자 및 사용자들이 다양한 오픈스택 자원 및 서비스를 GUI 환경에서 관리하기 위한 대시보드 프로젝트로, Python Django 기반으로 만들어진 Horizon이 오랜 기간 발전 & 유지보수되어 왔으며 2020년 등장한 Skyline은 최신 Fastapi 및 React 기반으로 개발됨

 

이러한 최신 업데이트와 주요 컴포넌트는 오픈스택이 클라우드 오픈 소스에서의 중요성을 강조하며, 다양한 기업과 개발자들이 안정적이고 혁신적인 클라우드 인프라를 구축할 수 있도록 지원하고 있다.

 


[그림2.오픈스택 Map (출처: openstack.org)]


 



 

오픈스택의 최신 릴리스 - Antelope / Bobcat(2023년 Release)

2023년에는 3월 Antelope, 10월 Bobcat이 각각 릴리스되었다. 릴리스는 오픈스택 커뮤니티의 노력과 기여로 탄생한 결과물로, 클라우드 인프라 관리에서의 혁신적인 변화를 보여준다. 해당 두 릴리스에서 변경된 주요 사항을 다음과 같이 요약할 수 있다.

 

주요 업데이트

  • Neutron 업그레이드: 네트워크 부문에서 DoS 또는 오작동하는 인스턴스에 대한 Rate limit 등 주요 업그레이드로, 더욱 효율적인 가상 네트워크 관리 가능. 호스트 멀티 세그먼트 지원 (ML2/OVS), ML2/OVN에서 동적 라우팅 지원
  • Keystone 신원 관리 기능 강화: OAuth 2.0 상호 TLS 지원 등 보안 및 접근 제어 측면에서의 강화된 신원 관리 기능을 제공하여 클라우드 자원에 대한 보안 향상.
  • Swift 객체 스토리지 최적화: 대량의 데이터를 다루는 환경에서 높은 성능을 제공하기 위한 Swift 스토리지의 최적화가 이루어짐.
  • Cinder 업데이트: 백엔드 드라이버, CVE-2023-2088(Cinder와 Nova 간의 볼륨 불일치로 인한 OpenStack에서 결함) 등
  • Magnum: Kubernetes v1.25/v1.26 지원

 

오픈스택의 레퍼런스로서의 역할

또한 오픈스택은 클라우드 오픈 소스의 강자로서 핵심적인 역할을 하고 있으며, 특히 인프라 관점에서 클라우드 제공자인 CSP(Cloud Service Provider)에서 운용 플랫폼으로 자리매김하고 있다. 그 이유는 다양한 기능과 프로젝트를 포함하여 클라우드 인프라를 구축하고 운영하기 위한 오픈 소스 도구를 제공하고 있기 때문이다. 최신 릴리즈의 지속적인 성능 향상과 새로운 피처 도입은 오픈스택을 클라우드 환경에서의 레퍼런스로의 역할을 하고 있다.

 

클라우드 컴퓨팅의 미래에 있어서 오픈스택은 업계 표준의 중요성을 계속해서 증명하며, 다양한 산업과 기업에서 안정적이고 확장 가능한 클라우드 인프라를 구현하기 위한 선택지로 주목받고 있다.

 

다음 글에서는 오픈스택 네트워크의 발전에 더욱 깊이를 둬 살펴보고자 한다.

 

* Rackspace는 미국 텍사스주 샌안토니오 기반의 글로벌 호스팅 전문 회사로 OpenStack 프로젝트를 시작한 회사이다. Rackspace는 나중에 Anso Labs을 인수하게 된다.

** OpenStack은 매년 4월과 10월 즈음에 새로운 Release를 발행한다. 버전은 초기 Austin부터 시작하여 2023년에는 다시 A인 Antelope 그리고 Bobcat까지 Release 되었다. 24년 4월에는 Caracal이라는 버전명으로 예정되어 있다.

 

 


참 고 문 헌




  2. https://docs.openstack.org/project-team-guide/introduction.html
  3. https://www.slideshare.net/ianychoi/openstack-sdn-43537571
  4. https://www.openstack.org/software/



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