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클라우드 서비스 브로커리지기술 개요 및 사례 시스템 분석

2017.11.16.

공학박사 손 석 호

한국전자통신연구원

클라우드컴퓨팅연구그룹

1

Ebiz연구회 2017

2

• 클라우드 컴퓨팅 개요

• CSB 정의 및 필요성

• 멀티클라우드 개념 및 분류

• CSB 관련 기업 및 프로젝트 소개

• CSB 사례 시스템 소개 (C-SPIDER)

• CSB 서비스 모델 확장

개요

3

클라우드컴퓨팅 정의

[클라우드 컴퓨팅]

내부적으로 연결된 컴퓨팅 자원 또는 가상화된 컴퓨팅 자원의 조합으로 이루어져

진 분산, 병렬 시스템의 일종으로써, 사용자들에게 가상화된 자원을 서비스 형태로

공급하는 컴퓨팅 패러다임 [R. Buyya 09]

Main controller

Storage

Server group

Workstatioin group

LaptopsExchange serverStorage

Server group

A cloudCloud Computing

System

MAS

MS office

Games

E-mail

Application service

ServicesServices

Virtual node

Memory

Computing(CPU)

Storage

Infrastructure service

Premier

MS office

Games

E-mail

Application service

Network

4

클라우드 컴퓨팅의 주요 특징

1. On-demand self-service

2. Broad network access

3. Resource pooling

4. Rapid elasticity

5. Measured service

5

컴퓨팅 패러다임&클라우드 컴퓨팅

“Cloud Computing and Grid Computing

360-Degree Compared”, 2008, Ian Foster

클라우드 컴퓨팅의 개념적 위치

AI

Cloud

6

클라우드컴퓨팅 구성 요소

Cloud Computing Use Cases Whitepaper-4.0

7

클라우드 서비스 모델s

https://www.slideshare.net/Clogeny/federated-cloud-computing

IaaS

SaaS

PaaS

DaaSIoTaaS BaaSX as a service ..

8

클라우드 서비스 제공 기업 현황

https://www.rightscale.com/blog/cloud-industry-insights/cloud-computing-trends-2017-state-cloud-survey

"Cloud computing providers” The following

200 pages are in this

category, out of

approximately 260 total. https://en.wikipedia.org/wiki/Category:Cloud_computing_providers

9https://aws.amazon.com/ko/about-aws/global-infrastructure/

아마존 클라우드 (AWS) 소개 : 글로벌 인프라

[AWS cloud 리전 및 가용 영역 수]

미국 동부

버지니아 북부(6), 오하이오(3)

미국 서부

캘리포니아 북부

아시아 태평양

뭄바이(2), 서울(2), 싱가포르(2),

시드니(3), 도쿄(3)

캐나다

중부(2)

중국

베이징(2)

유럽

프랑크푸르트(3), 아일랜드(3),

런던(2)

남아메리카

상파울루(3) Things

10

아마존 클라우드 (AWS) 소개 : 다양한 서비스

11







개요

12

배경

(서비스) 다중 클라우드(자원 측면, 서비스 측면)를 활용하는 사례 및 서비스 등장

(기업) 프라이빗 클라우드 보유기업의 하이브리드 전환 니즈 급증

(시장) 시장은 제공자 중심에서 사용자 중심의 클라우드 서비스로 전환

•이종 환경으로 인한 사용 복잡성•최적 클라우드 서비스 선정 어려움(정보부재)

•다양한 용도 수용가능한 서비스 부족 및 신뢰성 미확보

•서비스 선택/사업자 이동이 쉬운 사용자 중심 환경 미흡

•이종환경의추상화로일관된사용환경필요

•요구사항기반의클라우드서비스검색및선정지원

•서비스간통합/결합을통한다양한신규서비스및신뢰성보장

•분산클라우드서비스통합관리(One-Point 관리) 제공

클라우드 서비스 사용자

• CSP 증가로 인한 경쟁 가속/이윤 감소• 중소기업의 시장진입 어려움(인지도부족)• 기존 클라우드 인프라/서비스 활용률 저하

• 제공자간 상생/협력 생태계 부재

•중.소클라우드기업진입이가능한신규비즈모델발굴필요

• 클라우드서비스거래활성화를위한협업(마켓)플랫폼필요

• 중소기업이윤창출을위한신서비스생태계 조성

클라우드 서비스 제공자

필요성

클라우드 서비스 사용자

클라우드 서비스 제공자

CSB 기술배경

클라우드 서비스 브로커리지 기술 정의

다양한 정보, 신규 서비스 제공 새로운 가치 및 혜택 제공

서비스 검색/사용/관리 편의성 제공 서비스 확산 및 활성화

(CSB)

클라우드서비스브로커리지플랫폼

클라우드 서비스사용자(CSC)

클라우드 서비스제공자(CSP)

(IaaS / PaaS / SaaS)

기존서비스활성화

(Serv

ice A

ggre

gation)

신규서비스

(Serv

ice Inte

gra

tion)

서비스 선순환 생태계

신규 사업자 발굴, 신규 서비스 및 비즈모델 제공이윤창출

외산, 글로벌 서비스 종속성 개선국내 산업 활성화

중.소 클라우드 기업 시장 진입 장벽 개선경쟁력 제고

서비스 제공자간 상생, 협력의 선순환 구조 제공 시장 활성화

클라우드 서비스 클라우드 서비스 브로커

클라우드서비스 제공자



CSP 포털

CSC포털

클라우드 서비스 브로커 클라우드 서비스 사용자클라우드 서비스 제공자

클라우드 서비스 등록 클라우드 서비스 요청

클라우드 서비스 배치


클라우드서비스 사용자



응용서비스사용자

응용 서비스제공자


CSB 운용 시나리오

15

CSB 시장 규모

https://spri.kr/posts/view/13149?code=inderstry_trend , 클라우드 서비스 브로커리지기업 동향, 소프트웨어정책연구소.

2018년 USD 160 Billion (1,600억 달러)연평균 19.8% 성장 전망 (Gartner, 2015)

• Marketandmarkets 의 CSB 시장 예측

http://www.marketsandmarkets.com (2016)

• Gartner 의 CSB 시장 예측

USD 4.50 Billion in 2016 to USD 9.52 Billion by 2021, at an estimated Compound Annual Growth Rate (CAGR) of 16.2%.

https://spri.kr/posts/view/13149?code=inderstry_trend

http://www.marketsandmarkets.com/

16



• CSB 관련 프로젝트 소개

• CSB 사례 시스템 분석 (C-SPIDER)

• CSB 국제 표준화 진행 현황

개요

17

CSB 관련 멀티클라우드 개념

soCloud: a multi-cloud paas, https://www.slideshare.net/fifiant/socloud-a-multicloud-paas

CSB 관련 개념 정리 및 분류

• Inter-cloud

• 두 개 이상의 클라우드 간의 구조적 관계를 의미

• Cloud federation

• 다수의 클라우드를 하나의 공유 클라우드로 엮어 클라우드 간에 자원을 공유함

• Distributed cloud

• 지역적으로 분산된 여러 클라우드를 하나의 플랫폼 형태로 이용함

• Hybrid cloud

• Private 클라우드가 필요에 따라 Public 클라우드를 활용하는 구조 (또는 cloud

bursting을 지원하는 구조)

• Multi-Cloud management platform (CMP)

• 다수의 클라우드를 관리하는 플랫폼 (Cloud OS)

• Cloud service brokerage (CSB)

• 멀티 클라우드의 서비스를 중개하는 비즈니스 플랫폼

• CSB 유사 개념 정리 및 분류


Cloud federation(클라우드 공동체)

Inter-cloud(클라우드 간의 관계 및 역할)

Cloud A

Cloud B

Cloud B

Cloud A

Cloud B

Cloud B

FederatedCloud


Hybrid cloud

Private Cloud

PublicCloud

resource

Resource bursting


Cloud A

Cloud C

Cloud B

Cloud controller

Geographicallydistributed

Distributed cloud


Multi-Cloud management platform (CMP)

Cloud A

Cloud C

Cloud B

클라우드 및자원 관리

admin


Cloud service brokerage (CSB)

CSP ACSP B

CSP B

CSB

CSC

* CSC : cloud service consumer (customer)* CSP : cloud service provider

CSCCSC


Multi-Cloud management platform (CMP)

Cloud A

Cloud B

Cloud B

클라우드 및자원 관리

Cloud service brokerage (CSB)

CSP A CSP B

CSP B

CSB(서비스중개)

CSCCSCCSC관리자

중개 서비스 종류에 따른 CSB 분류

CSP A CSP B

CSP B


CSC

IaaS

IaaS

IaaS

IaaS, IaaS+

IaaS/IaaS+ Brokerage


CSP A CSP B

CSP B


CSC

SaaS

SaaS

SaaS

SaaS

SaaS Brokerage(SaaS aggregator)


CSP ASW

provider /developer

CSP B


CSC

IaaS

IaaS

SW

PaaS/SaaS

SaaS/PaaS Brokerage

클라우드 생태계 –기술 구분

클라우드 인프라 사업자

(e.g. 글로벌사업자)

SaaS 사업자PaaS 사업자

가상시스템 기반어플라이언스 사업자

클라우드 서비스기업 사용자

클라우드 서비스일반 사용자

SaaS 통합서비스 사업자(SaaS Aggregator)

클라우드 서비스 브로커리지 사업자(Cloud Service Brokerage)


(e.g. 공개SW기반 인프라)


(e.g. 정부, 공공 인프라)

3rd Party 클라우드 서비스감사/검증 사업자

28

SaaS 사업자SaaS 사업자

SaaS 사업자

CSB

SaaS Aggregator

29







개요

30

Service models of cloud service brokerage

31

Aggregation - cloud service marketplace

https://www.saasmax.com/marketplace#!/

32

Integration CSB - DELL Boomi

http://en.community.dell.com/techcenter/cloud/w/wiki/3572.dell-boomi

33


https://boomi.com/blog/webinar-on-demand-atomsphere-ipaas-and-api-management-in-the-cloud/

34


https://cloud-connectors.com/en/dell-boomi-platform/dell-boomi-atomsphere/

35


https://www.rtinsights.com/iot-architectures-for-edge-analytics/

36

Customization CSB - Bitnami

37


38


39


특징

오픈소스 / 상용 멀티 클라우드 관리 플랫폼• 오픈 소스 프로젝트(contributors 13명)를 진행하고, 약 8개월 정도의

안정화 버젼을 상용 버전으로 판매 (솔루션, SaaS 형태)

• Python 및 PHP 로 구현됨

• 확장형 구조는 아닌 것 같음 (새로운 클라우드OS 추가시 추가되는개발 노력 많을 듯)

기능적 특징은 보이지 않음

지원 클라우드• AWS EC2

• Google compute engine

• Azure (2016년에 추가됨)

• Cloudstack

• Openstack

• IDC frontier, Rackspace, HP Helion, Cisco metapod, MiranticsOpenstack, VMWare 등 추가 예정

소스 코드 및 설계 문서 비공개

주요 기능

멀티 클라우드 (프라이빗, 퍼블릭) 서비스 제어

멀티 클라우드 서비스 관리 포탈

IaaS CSB - SCALR

구조도 / 개념도

구조도

http://www.scalr.com/

SCALR

http://www.scalr.com/

SCALR 데시보드

룰 기반 사용자 접근 제어 (ACL)

특징

멀티클라우드 IaaS를 기반으로 서비스 개발 및 운영을 지원하는 PaaS 프레임워크

Apache 오픈 소스 프로젝트

Apache 오픈 소스 프로젝트들을 활용 (Jclouds)• 오픈 소스 멀티 클라우드 툴킷 (이종 클라우드 서비스 제어 API)

• JAVA platform

• 소스 코드 활용 가능성 높음

• 지원 클라우드– VM: AWS EC2, CloudSigma, GoGrid, Rackspace, softLayer, openstack,

Docker 등

– BlobStore: AWS, Google, Azure, Rackspace 등

– LoadBalancer: AWS, Rackspace 등

소스 코드 공개• 상용 수준으로 사용 가능해보임

• 개발 활동이 활발

주요 기능

Multi-factored auto-scaling (Cloud bursting)

Multiple IaaS support

Multi-tenancy

Monitoring and metering

Deploy applications

PaaS CSB - Stratos


구조도

http://stratos.apache.org/

Stratos

Layered architecture

특징

퍼블릭 클라우드 약 96개에 대한 벤치마킹을 웹을 통해서 서비스

• Network 성능(latency, Downlink DNS query 등), availability, information 등을 KPI로 제공

• Compute, storage, CDN, DNS 서비스 사업자에 대하여 공시

클라우드 공급자와 독립적으로 서비스 측정• 클라우드 서비스 마다 성능 측정 용도의 인스턴스들을 운영 중일 것

Gartner가 인수한 기업• 기업 활동이 활발해 보이지 않음

• 컨설팅을 통한 수익 모델

단점• 서비스 제어와 통합된 플랫폼은 없음

• 비교 대상 IaaS 서비스는 다양한 편이지만, 모니터링 방법 및 비교 방식은 단순한 편

주요 기능

서비스 상태 확인 기능

서비스 네트워크 성능 측정 기능

비교 리포팅 기능

Consulting - CloudHarmony


클라우드 서비스 벤치마킹

https://cloudharmony.com

CloudHarmony

https://cloudharmony.comAvailability 공시 화면

46







개요

이종 멀티 클라우드 인프라 서비스 운용을 위한

클라우드 서비스 브로커리지(CSB) 핵심기술 개발

① 멀티 클라우드 운용정보 통합관리용 워크스페이스 기술 개발

② 멀티 클라우드간 서비스 중개와 통합 운영 기술 개발 및 인프라 연동 테스트베드 구축

③ 이종 클라우드 연결관리 공통 프레임워크 및 연결 프록시 기술 개발

최종목표

연구내용

클라우드

서비스

등록

클라우드 서비스 제공자 (CSP) 클라우드 서비스 브로커리지 관리자(CSB)

클라우드 서비스 사용자 (CSC)

클라우드 서비스 배치 및 통합관리

제공자

클라우드

서비스

사용자

클라우드

서비스

클라우드

서비스

검색

및요청

①②③

47

서비스

배치

, 관리

, 조합

, 신뢰성보

장

사례: C-SPIDER

클라우드 서비스 브로커리지 플랫폼

(ETRI, 아이엔소프트, 케이아이엔엑스, 엔키아 공동연구 프로젝트)

48

C-SPIDER 기술 구성도

서비스최적 선정 배치

최적 클라우드 선정

클라우드 서비스 구성 관리

클라우드 서비스 배치

CSB 중개 엔진

사업화 지원

CSC 워크스페이스 CSP 워크스페이스CSB 관리자워크스페이스

사용자 및 서비스 인증 관리

CSB워크스페이스

운영 정보 관리

CSB 포탈

서비스 카탈로그 스키마 및 저장소CSB 운용 데이터 스키마 및 저장소

이종 클라우드연결 관리

멀티 클라우드 인프라 연결 공통 프레임워크

상용 클라우드 프록시OpenStack 프록시 Amazon EC2 프록시

CSB 에이전트

클라우드서비스에이전트

에이전트 시스템 관리기

서비스 설정 관리기서비스 모니터링 관리기 서비스 미터링 관리기

서비스협약 중재

서비스 요구사항 검증/ 서비스 명세

SLA 설립 관리 모듈

SLA 협상 중재 모듈

멀티 클라우드서비스관리

멀티 클라우드 서비스 라이프사이클 관리

클라우드 서비스 제어 실행

SLA 보장 관리

멀티 클라우드서비스모니터링

서비스 모니터링 정책 관리

SLA 상태 모니터링

클라우드 자원 및 서비스 상태 모니터링

CSB 사용자워크스페이스

C-SPIDER 활용 시나리오

49

I. 클라우드 및제공자 서비스 등록

II. 클라우드 간서비스 조합

III. 멀티 클라우드서비스 배치 및 관리

IV. SLA 기반서비스 가용성 보장

클라우드 #1

…

<클라우스 서비스 사용자>

클라우드 #3

<클라우드 서비스 제공자>

…

신규 클라우드 및클라우드 서비스

등록

클라우드 #2

클라우드 간서비스 조합

신규서비스

<CSB 관리자>

클라우드 #1 클라우드 #2 클라우드 #3

VMVM

SLA 위반 탐지

VMVM

클라우드 간서비스 자동 재배치

멀티 클라우드서비스 배치

SLA : 서비스 수준 협약

I. 클라우드 및제공자 서비스 등록

II. 클라우드 간서비스 조합

III. 멀티 클라우드서비스 배치 및 관리

IV. SLA 기반서비스 가용성 보장

<적용기술> 연결관리프레임워크/연결프록시

50

I. 클라우드 및 제공자 서비스 등록

…

< 클라우드 서비스 사용자>

클라우드 #1

클라우드 #3

<클라우드 서비스 제공자>

…

신규 클라우드 및클라우드 서비스

등록

클라우드 #2

51

II. 클라우드 간 서비스 조합

<적용기술> 멀티 클라우드 통합연결관리/통합운용

…


…

<CSB관리자>

클라우드 간서비스 조합


신규서비스

52

III. 클라우드 서비스 배치 및 관리

<적용기술> 최적 클라우드 서비스 선정 / 중개 / 배치


…VM

VM

(1)서비스 검색(2)서비스 요청

(3) 중개/배치


멀티 클라우드서비스 배치

신규서비스


53

IV. SLA 기반 서비스 가용성 보장

<적용기술> 클라우드 간 SLA위반탐지 / 위반대응 자동제어

…VM

VM

(2) 위반 탐지/알림

(3) 타 클라우드 서비스재가동

VMVM

(1) 클라우드 장애


클라우드 간서비스 자동 재배치

54







개요

CSB 확장 방향 - Customization

CSP ASW

provider /developer

CSP B


CSC

IaaS

IaaS

SW

PaaS/SaaS

SaaS/PaaS Brokerage

56

CSB 확장 방향 - Container

• Linux container (ex: LXC)

• cgroups: 자원할당 (CPU, 메모리, 블록 I/O, 네트워크등)

• namespace: 운영환경 isolation (프로세스트리, 네트워크, 사용자 ID, 마

운트된파일시스템등)

https://subicura.com/assets/article_images/2017-01-19-docker-guide-for-beginners-1/

57

CSB 확장 방향 - Container

https://subicura.com/assets/article_images/2017-01-19-docker-guide-for-beginners-1/

CSB 확장 방향 – 중개 서비스 다양화

CSP AIoT

provider /device

CSP B


CSC

IaaS

IaaS

IoT

PaaS/SaaS

IoTaaS Brokerage

59

클라우드 관점에서 IoT

Event, Data ControlInput Output

A Function with various cloud services

연결 보안 프로세싱 연결보안

60

만들어볼까요 개요



AWS IoT Button Line 메신저 (채팅)

Output

Amazon EC2(가상서버 제어)

Single, Double, Long Clicks

Output

SES 이메일 전송

61

버튼 누르면 이메일 전송

Event, Data ControlInput


AWS IoT Button

Output

SES 이메일 전송

https://aws.amazon.com/ko/iotbutton/

62

AWS IoT Button

63

AWS IoT 버튼 연동

64

AWS IoT 액션 설정

65

AWS IoT 액션 설정

66

Function that sends an email on the click of IoTbutton

SES 이메일 전송 Lambda 서비스 지정

67

버튼 클릭 -> 이메일 전송

Click !

68


AWS IoT Button

Output

Line messenger(단톡방 공지)

버튼으로 단톡 메시지 보내기

roomID (채팅방ID)

아무메시지

클릭이벤트

69https://developers.line.me/en/docs/messaging-api/overview/


70


71

AWS Cloud Watch ( log 확인 )

72


73


74

버튼으로 클라우드 가상 서버 제어


Output


AWS IoT Button

Line messenger(제어 요청 알림)

Output

Amazon EC2(가상서버 제어)

Single, Double, Long Clicks

75


클릭이벤트

서버동작

공지

76


77


78

Click !


79

DoubleClick !


80


81



Line messenger Line messenger

PAPAGO신경망 기반번역 API

한글 채팅 영문 채팅 응답

한/영 번역

인공지능 기반 번역기 (챗봇? )

82


영작메시지한글메시지


한/영 번역

83https://aws.amazon.com/ko/about-aws/global-infrastructure/

curl "https://openapi.naver.com/v1/papago/n2mt" \-H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8" \-H "X-Naver-Client-Id: TOZwueJTSHSpm2HHWHra" \-H "X-Naver-Client-Secret: DfBU_Po1_F" \-d "source=ko&target=en&text=번역하고 싶은 말을 입력하세요" -v



84


85https://www.amazon.com/gp/product/B0749WVS7J/

인공지능 오디오

86

인공지능 오디오

https://blog.adafruit.com/2016/02/12/voice-controlled-drone-with-amazon-echo-and-3dr-iris-raspberry_pi-piday-raspberrypi/

https://developer.amazon.com/blogs/post/Tx3828JHC7O9GZ9/Using-Alexa-Skills-Kit-and-AWS-IoT-to-Voice-Control-Connected-Devices

87

소프트웨어 중심 사회 ! ?

• Android용 AWS Mobile SDK• Arduino Yún SDK• Embedded C용 AWS IoT 디바이스 SDK• iOS용 AWS Mobile SDK• Java용 AWS IoT 디바이스 SDK• JavaScript용 AWS IoT 디바이스 SDK• Python용 AWS IoT 디바이스 SDK

[AWS IoT 지원 SDK]

88

하드웨어도 쉬워졌습니다



Thank You ...

89

ibd의 활용 및 성능 자료 - dure.net · 2 •클라우드컴퓨팅개요 •csb...

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