2.[d2 오픈세미나]네이버클라우드 시스템 아키텍처 및 활용 방안

1. 네이버 클라우드 시스템
아키텍처 및 활용 방안
작성자 : 박영희
소속 : 클라우드IT서비스Cell

2. Cloud가 뭔가요?

3. Cloud computing 발전배경
데이터 및 트래픽의 증가
인터넷 업체의 성공과 기술 공유
오픈소스 활성화
x86 서버의 성능과 집적도 향상
가상화 기술의 발전

4. Cloud computing – 패러다임의 변화
출처 Wikipedia.org

5. Cloud computing 분류
제공 자원에 따른 분류
IaaS (Infrastructure as a Service)
Host 서비스 :AWS, Azure
PaaS (Platform as a Service)
Build 서비스: 세일즈 포스닷컴
SaaS (Software as a Service)
consume 서비스: 웹메일
구축 방식에 따른 분류
public cloud
private cloud
hybrid cloud

6. Cloud computing 기술
가상화
서버 , 데스크톱 , 스토리지
대규모 분산 병렬처리
하둡 맵리듀스
분산 데이터 저장관리
정형 데이터, 비정형 데이터
오픈 인터페이스
RESTfull API, SOAP
프로비저닝/자동화 도구
open api
네트워크 가상화/미터링
openflow, sflow, NetFlow
보안
방화벽, VPN, IPS

7. 서버 가상화
전가상화 (full virtualization)
하드웨어를 완전히 가상화 한다.
호스트 OS
게스트 OS 게스트 OS
Hypervisor
하드웨어
H/W제어
전달
H/W제어
H/W제어 요구

8. 서버 가상화
반가상화(para-virtualization)
하드웨어를 가상화하지 않고 hypervisor가 제공하는 API로 OS제어
호스트 OS
게스트 OS 게스트 OS
Hypervisor
하드웨어
H/W제어
전달

9. 가상화 방식
Hypervisor
호스트 컴퓨터에서 다수의 OS를 동시에 실행하는 플랫폼
종류
네이티브 (베어메탈) 방식
하드웨어 위에서 게스트 OS를 제어
citrix의 xen, vmware ESX, MS Hyper-V
호스티드(Hosted) 방식
일반 프로그램과 같이 OS안에서 실행되고 게스트 OS는
우선순위가 3번으로실행
vmware server/workstation/fusion

10. 가상화 오픈소스
Hypervisor
Xen : 반가상화 방식
게스트 OS : 리눅스/NetBSD/FreeBSD, 솔라리스/윈도우
KVM : 전가상화 방식
게스트 OS : 미수정된 리눅스/윈도우/맥 OS X
오라클 VirtualBox: 반가상화 방식
Hypervisor 관리도구
Libvirt
Virt-Manager
oVirt

11. Hypervisor로 게스트 OS 설치방식
Hypervisor
• Cpu core 수
• Memory 사이즈
• Disk 사이즈
• Network 설정
OS
이미지
게스트 OS

12. KVM 서버 가상화 아키텍처
Hypervisor
관리도구
리눅스 호스트(도메인 0)
노드(서버)
Hypervisor
도메인
(게스트
os)
도메인
(게스트
os)
Hypervisor 관리도구
(Libvirt)

13. 서버 가상화 도구
주요 기능
가상화 대상 host장치관리
가상머신에 사용할 이미지 관리
사용자관리
가상머신 라이프사이클 관리
출처 openstack.org

14. openstack Conceptual architecture
출처 openstack.org

15. openstack Logical architecture
출처 openstack.org

16. openstack Nova Logical architecture
RabbitMQ, OpenLDAP, Redis, Nginx, M2Crypto, Curl, Tornado
Twisted, Boto, Ipy, ecca2ools
출처 http://ken.pepple.info

17. 네트워크 가상화
다수의 물리적 자원을 하나의 논리적 장치로 사용
router, 방화벽, 스위치
관련 기술
OVS (open vSwitch)
SDN (Software Defined Network) : openflow
VPN (virtual Private Network)
VLAN (Virtual LAN)

18. 네트워크 가상화
OVS(Open vSwitch)
물리서버
vm
가상 네트워크
카드
vm
가상 네트워크
vm
Distributed virtual switch(OVS)
Hypervisor
카드
물리서버
가상 네트워크
카드
vm
가상 네트워크
Hypervisor
카드

19. 네트워크 가상화
VLAN (Virtual LAN)
출처 openvswitch.org

20. 네트워크 가상화
SDN : Openflow
출처 opennetworking.org

21. 네이버에서 사용하는
Cloud Architecture

22. Cloud 기술의 Orchestration 개발
서버 가상화
workflow 자동화, 모니터링 지원
네트워크 가상화
ACL rule 관리, 패킷 사용분석
Storage 가상화
확장 가능한 storage 제공

23. Ncloud Logical architecture
VM VM VM
…
VM network switch
Pool
workflow
Agent
Hypervisor
iSCSI initiator
Workflow 엔진
…
프로비저닝 워크플로우 수행
Block Storage Pool
…
모니터링 서버
iSCSI
Public IP
Load Balancer
관리
Physical
network switch
VM마다 모니터링
Agent를 탑재
Workflow
처리

24. Open source - 서버가상화
KVM : 전가상화 Xen : 반가상화
Hypervisor
Hardware
게스트
os
Hypervisor wit Dom 0
Hardware
Application
게스트
os
Native OS
게스트
os
게스트
os
게스트
os
게스트
os
제약 CPU에서 HVM 지원 제약 OS 패치 필요

25. Open source - 네트워크
SDN (openflow)
SDN
컨트롤러
a
p
i
OpenFlow
스위치
NOX : C++
POX : Python
Floodlight : java
OpenDaylight : java
패킷 In 패킷 Out

26. Open source - 네트워크
NOX
C++ API, openflow 1.0지원, async IO
POX
Python API, 주로 연구용으로 사용
Switch
Controller
패킷처리
Features 요구
Features 응답
Configure 셋팅
Port Status 응답
패킷 IN
패킷 OUT
Flow 변경시 Rule 전송
Flow-Expired : flow entry 삭제
연결
Controller와 switch 의 flow 처리

27. Open source - 네트워크
Floodlight
java 기반, Apache 라이선스, Big Switch제공
OpenStack Quantum 지원
3가지 방식 API 제공 (REST, Module, OpenStack)
참조 projectfloodlight.org

28. Open source - 네트워크
OpenDayLight
Cisco SDN 관련 ONE Controller 기부로 시작(2014.4)
EPL 라이선스, openflow 1.0&1.3 지원
참조 opendaylight.org

29. Cloud 시스템 활용하기

30. Cloud 도입이 필요한 경우
탄력적 확장
자원이 필요한 만큼 동적으로 확장/축소
메저드 서비스(Measured Service)
사용자가 사용만큼 모니터링 후 과금
온디맨드 셀프 서비스
관리자의 개입 없이 사용자 필요에 의해 자원을 사용
유비쿼터스 네트워크
네트워크를 통해 다양한 디바이스로 접근
리소스 풀링
중앙에 집중된 자원을 멀티테넌시 방식으로 독립적 사용

31. Cloud 도입 사례
영화 아바타
3D 촬영 파일, 특수효과 파일를 위한 대용량 저장소
최소 2PB, 여러회사간 실시간 협업, 작업이 후 서버 불필요
뉴욕 타임즈
130년 분량의 신문기사 스캔 -> 분산저장-> PDF 전환작업
본사 서버 작업 14년 예측 > 클라우드로 몇일만에 처리
도미노 피자
이벤트 발생(슈퍼볼, etc)시 웹 사이트 주기적 다운
수요 예측이 불가능한 이벤트는 클라우드로 자동확장
다임러
SaaS 서비스로 임직원 이메일, 협업 서비스 사용
아마존
자사 아마존 서비스를 AWS를 이용해 활용

32. Cloud 도입 고려사항
비용
cloud 서비스에서 네트워크 비용이 생각보다 높음
AWS는 다른 Region에 존재하는 서버간 통신도 비용 지불
확장
IDC 장애를 대비한 타IDC 또는 타 cloud로 확장 가능한지 여부
다양한 API를 제공해서 타 cloud와 연계가 가능한지 여부
응답속도
해외 cloud들의 응답속도는 균일하지 못한 경우도 발생
국내 cloud들은 해외에서 접속 응답속도가 문제됨

33. Cloud 권장적용
일부 서비스 우선 적용
중요도가 낮은 서비스 선 적용 후 cloud 경험 축척
실시간 분석
대용량 data에 대해서 대규모 H/W로 분석
대량의 미디어 서비스
대용량 스토리지 + 대규모 트래픽 예상
다중 Device 지원
pc, 스마트폰, tv 등 다양한 기기에 대한 확장 필요
글로벌 서비스
해외 시장 개척을 위한 기반이 필요한 경우

34. Cloud 활용
템플릿 이미지
public cloud는 대부분 개인 이미지 생성을 지원
모니터링&오토 스케일링
일정 수준의 사용량 도달시 알림으로 인지+자동 증설
캐시
CDN, 캐시 서버등 빠른 응답 지원 기능활용
Hybrid cloud
중요한 자원에 대해서는 private으로 외부지원은 public
확장준비
가상 : cpu 사용률이 60% +2분 이상시 자동확장 준비
DB 종속성 분리 고려 (CDN, NoSql)
로그 및 증가되는 data는 분산 스토리지에 저장

35. http://eco.ncloud.com

36. Ncloud 이용
창업을 생각하시나요?
그럼 신청하세요.
Startup alliance , http://startupall.kr
선정되면 최장 2년 6개월간 서버를 제공합니다.
Server, LoadBalancer, Public IP, File Storage, Monitoring, DNS
기업형 솔루션도 드려요.
물론 모바일 홈페이지 제작도 도와줘요.

37. 감사합니다.