OpenStack

왜 배우는가: 클라우드 플랫폼 문제에서 IaaS 구성요소와 역할을 묻는 경우가 많아 오픈스택의 정의와 배경을 먼저 잡아야 한다. 이후 구성도와 서비스 설명의 기초가 되는 개념이다.

출제 이력: 제119회 2교시 1번, 제111회 1교시 5번, 제104회 1교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄 정의: 오픈스택(OpenStack)은 범용 서버의 컴퓨팅·네트워크·스토리지 자원을 가상화하여 API로 제공하는 오픈소스 IaaS 클라우드 플랫폼이다.

핵심 키워드는 다음 여덟 개다: IaaS, 오픈소스, 가상화, 멀티테넌시, REST API, 모듈형 아키텍처, 셀프서비스, 하이퍼바이저.

정의에서 답안에 반드시 살릴 요소는 세 가지다. 첫째는 물리 자원을 가상화해 풀(pool)로 묶는다는 점이다. 둘째는 사용자가 API와 대시보드로 직접 자원을 요청한다는 점이다. 셋째는 서버·네트워크·스토리지를 제공하는 IaaS 계층이라는 점이다. 세 요소 중 하나라도 빠지면 정의가 불완전해진다. 오픈소스라는 사실은 벤더 종속을 피한다는 의미와 함께 쓰는 것이 좋다.

키워드 사이의 관계도 알아 둔다. IaaS는 제공 목적이고, 가상화와 REST API는 실현 수단이며, 모듈형 아키텍처와 멀티테넌시는 설계 특성이다.

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면 오픈스택은 여러 대의 서버를 하나의 클라우드처럼 묶어 쓰게 해 주는 관리 소프트웨어다. 일반 리눅스는 자기 자신 한 대의 하드웨어를 관리하지만, 오픈스택은 원격 컨트롤러가 네트워크로 연결된 여러 물리 서버를 관리한다. 그래서 오픈스택을 분산 운영체제에 비유하기도 한다.

정식 정의는 다음과 같다. 오픈스택은 자유 오픈 표준 클라우드 컴퓨팅 플랫폼으로, 데이터센터 전체의 다중 벤더 하드웨어 풀에서 처리·스토리지·네트워킹 자원을 제어하는 상호 연결 구성요소의 집합이다. 사용자는 웹 기반 대시보드, 명령줄 도구, RESTful 웹 서비스로 이를 관리한다.

이 정의의 핵심은 구성요소가 독립된 서비스로 나뉘어 있다는 점이다. 각 서비스는 메시지 큐와 REST API로 서로 연결된다. 한 서비스를 교체하거나 확장해도 전체가 멈추지 않도록 설계되어 있다.

핵심 용어 풀이는 다음과 같다.

• 컨트롤러 노드: 중앙에서 명령을 내리는 원격 서버다. 가상머신을 어느 컴퓨트 노드에 띄울지 결정하며, 현재 부하가 가장 적은 노드를 고르는 것이 대표 작업이다.
• 컴퓨트 노드: 실제 가상머신이 실행되는 물리 서버다. 로컬 운영체제, 에이전트, 가상 스위치(예: Open vSwitch)로 구성되며, 에이전트가 컨트롤러의 명령을 받아 실행한다.
• 테넌트(프로젝트): 같은 접근 권한을 공유하는 사용자 그룹이다. 하나의 시스템이 여러 테넌트를 동시에 서비스하는 구조를 멀티테넌시라 하며, 테넌트마다 별도 소프트웨어 인스턴스를 띄우는 멀티인스턴스 구조와 반대되는 개념이다.
• 하이퍼바이저: 물리 서버 위에서 가상머신을 실행하고 자원을 나누는 소프트웨어다. Nova가 이를 연동해 가상머신의 생성, 중지, 삭제를 관리한다.

오픈스택의 본질은 컨트롤러가 여러 물리 서버의 자원을 API로 원격 제어하는 분산 관리 구조이다.

확장 방식도 중요한 개념이다. 오픈스택 컴퓨트는 더 큰 서버로 교체하는 방식이 아니라, 같은 구성의 서버를 더 설치하는 수평 확장으로 설계되어 있다.

3. 등장 배경과 필요성

오픈스택이 등장한 배경은 세 가지 수요로 설명된다. 첫째, 서버 가상화가 보편화된 뒤에도 자원 할당을 관리자가 수작업으로 처리하는 경우가 많았다. 사용자가 필요한 시점에 자원을 즉시 받으려면 API 기반 셀프서비스가 필요했다. 둘째, 특정 상용 클라우드에 묶이는 벤더 종속을 피하려는 요구가 컸다. 개방형 표준과 오픈소스로 자체 데이터센터에 클라우드를 구축하는 사설 클라우드 수요가 여기에 해당한다. 셋째, 여러 벤더의 장비를 대규모로 묶어 운영해야 하는 통신사와 연구기관의 요구다.