OpenStack Icehouse 특징 및 기술동향

오늘날 ICT(Information & Communication Technology)분야의 최대 화두를 꼽는다면 단연 빅데이터, IoT(Internet of Things), 그리고 클라우드를 빼놓을 수 없다. 이 중에서 클라우드는 가장 오랫동안 ICT 분야의 화두로 자리매김해 왔음에도 불구하고, 국내에서는 아직 크게 활성화되지 못한 것이 사실이다. 정부 차원에서도 클라우드 산업 및 시장의 활성화를 위해 전방위적으로 다각적인 노력을 기울여 오고 있으나, 아직 클라우드의 활용도를 획기적으로 끌어올리지는 못하고 있는 실정이다.

전문가들은 흔히 새로운 컴퓨팅 플랫폼으로 인터넷을 지목하기도 한다. 즉, 인터넷이 컴퓨팅 플랫폼 간의 네트워킹 서비스를 제공하는데 그치지 않고, 인터넷 그 자체가 하나의 컴퓨팅 플랫폼인 것이다. 이러한 인식의 전환에는 클라우드 컴퓨팅 서비스의 확산과 보편화가 전제되어야 한다.

초기에는 Amazon, Google, Dropbox 등과 같은 공용 클라우드(Public Cloud) 서비스가 개인 사용자 및 일부 기업 사용자를 중심으로 클라우드 서비스 확산을 이끌어 왔다면, 오늘날에는 기업을 중심으로 자사의 ICT 환경 전반을 클라우드로 전환하는 사설 클라우드(Private Cloud)의 구축이나 공용 클라우드와 사설 클라우드를 적절히 함께 운용하는 하이브리드 클라우드(Hybrid Cloud)에 많은 관심과 노력들이 집중되고 있다. 이와 같은 변화는 보안기술의 발전뿐만 아니라, OpenStack, CloudStack, Eucalyptus, OpenNebula 등과 같이 다양한 규모와 형태의 클라우드 인프라를 손쉽게 구축하고 관리할 수 있는 공개 소프트웨어 기반의 클라우드 운영체제의 출현과 기술 고도화 그리고 도입 확산도 빼놓을 수 없다.

본고에서는 공개 소프트웨어 기반의 클라우드 운영체제 중에서 최근 가장 활발하게 개발이 진행되는 동시에 전세계적으로 가장 널리 활용되고 있는 OpenStack의 최근 배포판을 중심으로 이것의 주요 특징과 동향을 살펴보기로 한다.

OpenStack은 지난 2010년 7월 Rackspace와 NASA의 주도로 시작된 공개 소프트웨어 프로젝트로, 다양한 규모와 형태의 클라우드 인프라를 손쉽게 구축할 수 있는 클라우드 플랫폼 프로젝트이다[1]. 리눅스 이후 가장 주목 받는 공개 소프트웨어 프로젝트 중 하나인 OpenStack은 컴퓨터, 저장장치, 네트워크장비 제조사와 소프트웨어 솔루션 업체 그리고 정보통신서비스 사업자를 아우르는 수많은 글로벌 선도 기업들이 회원사로 참여하고 있으며, 사용자 층도 전세계적으로 폭넓게 확대되고 있다.

지난 2010년 Austin 배포판을 시작으로 알파벳 순서에 따라 공식 발표되는 OpenStack은 매 6개월마다 새로운 배포판을 공식적으로 발표하고 있으며, 2014년 6월 현재까지 지난 4월 발표된 Icehouse 배포판이 최종적인 공식 배포판이며, 오는 10월에는 Juno 배포판이 새롭게 발표될 예정이다((그림 1) 참조).

(그림 1)

OpenStack 배포판 이력

OpenStack은 클라우드 운영체제로서의 주요 기능이 각각 독립된 하부 프로젝트로 나뉘어 개발되는 것이 특징이다. 이러한 프로젝트 간 독립성으로 인해 프로젝트의 무한한 확장성을 갖는 것이 OpenStack의 큰 장점 중 하나로 꼽힌다[2].

(그림 2)에서 도시한 바와 같이, OpenStack은 2010년 Austin 배포판에서 Nova와 Swift의 두 프로젝트만으로 구성되어 발표되었다. Nova 프로젝트는 OpenStack을 통한 클라우드 컴퓨팅 서비스의 제공에 있어 가장 핵심적인 프로젝트로, 가상 머신의 생성, 갱신, 삭제, 생명주기 관리기능을 제공한다. Swift 프로젝트는 대용량 데이터를 저장할 수 있는 고확장성의 오브젝트저장장치를 제공하는 서비스로, 다른 OpenStack 프로젝트들과는 독립적으로 설치 및 운용이 가능하며, 가상 머신 이미지 파일의 저장장치로 사용될 수도 있다.

(그림 2)

OpenStack 프로젝트 구성

Austin 배포판 이후, 2011년 3월에 발표된 Bexar 배포판에서는 Glance 프로젝트가 새롭게 추가되었다. Glance 프로젝트는 가상 머신 이미지관리서비스로, 가상 머신에서 사용될 가상 머신 이미지를 탐색, 등록 및 추출하는 기능을 제공한다.

1년 후인, 2012년 4월에는 Essex 배포판이 발표되었는데, 이때에는 시스템 관리자 및 서비스 사용자를 위해 권한별로 OpenStack 서비스를 이용할 수 있는 웹 기반의 사용자 인터페이스 환경인 Horizon 프로젝트와 함께, 사용자에 대한 인증서비스, 인증된 사용자에 대한 토큰 검증 및 관리서비스, 이용 가능한 서비스 정보를 제공하는 카탈로그서비스, 그리고 규칙 기반의 권한설정기능을 제공하는 정책서비스 등으로 구성된 Keystone 프로젝트가 선보이게 된다.

Folsom 배포판에서는 Nova 프로젝트를 통해 제공되던 가상 머신에 대한 네트워킹서비스(Nova-network)와 볼륨저장장치서비스(Nova-volume)가 각각 Neutron(초기에는 Quantum 프로젝트로 발표되었으나, 이후 Havana 배포판에서 Neutron으로 개명됨) 프로젝트와 Cinder 프로젝트로 분리되어 발표되었다. 다만, 현재까지도 Nova-network 기능은 Nova 프로젝트 내에 유지되고 있으며, OpenStack 기반의 클라우드 인프라 구축시 환경설정에 따라 Nova-network과 Neutron 중 하나를 선택하여 네트워킹서비스를 제공할 수 있다.

이상의 총 7개의 프로젝트가 공식 발표되면서 클라우드 인프라를 제어하고 관리하기 위한 기본적인 기능을 모두 갖추게 되었으며, 클라우드 운영체제로서의 경쟁력도 제고되었다. 특히, Grizzly 배포판이 발표된 시점을 기점으로 OpenStack 커뮤니티의 규모와 개발활동이 큰 폭으로 성장하게 되었으며, CloudStack 등과 같은 다른 공개 소프트웨어 기반의 클라우드 운영체제를 따돌리고 명실상부한 가장 대표적인 클라우드 운영체제로 자리매김하기 시작하였다[3].

그 이후, 지난 10월에는 템플릿 기반의 서비스 오케스트레이션 기능을 제공하는 Heat 프로젝트와 가상 자원에 대한 상태 모니터링과 서비스 미터링 기능을 제공하는 Ceilometer 프로젝트가 새롭게 선을 보인 Havana 배포판이 공식 발표되었다.

가장 최근인 지난 4월 17일에는 Icehouse 배포판이 발표되었으며, 클라우드 서비스를 이용하는 최종 사용자에게 데이터베이스 서비스(Database-as-a-Service)를 제공할 수 있는 Trove 프로젝트가 새롭게 소개되었다. Trove 프로젝트는 클라우드 인프라를 제어하고 관리하기 위한 기능을 제공했던 기존의 프로젝트와는 달리, 최종 사용자에게 클라우드 기반의 서비스를 제공하기 위한 첫번째 프로젝트로, 앞으로 OpenStack이 클라우드 인프라 제어 및 관리뿐만 아니라, 다양한 클라우드 기반 서비스의 제공까지도 포괄할 것이라는 것을 가늠할 수 있다.

이상과 같이 OpenStack에서는 현재까지 총 10개의 하부 프로젝트를 공식적으로 포함하고 있으며, 이 프로젝트들 간의 상호 관계 구조는 (그림 3)과 같다[4]. 또한, 공식 프로젝트 외에도 OpenStack상에서 Hadoop 클러스터를 제공하기 위한 Sahara 프로젝트, 메시지 전송 및 알림(notification) 서비스를 제공하기 위한 Marconi 프로젝트, 그리고 가상 머신이 아닌 물리서버를 클라우드 환경에서 제공하기 위한 Ironic 프로젝트가 Icehouse 배포판에서 실험적인 예비(incubation) 프로젝트로 포함되어 있으며, 향후 Juno 배포판 또는 ‘K’ 배포판에서 공식 프로젝트로 채택될 예정이다. 이 외에도 다양한 기능 및 서비스를 제공하는 프로젝트들이 커뮤니티를 중심으로 제안되고 개발되고 있으며, 앞으로도 클라우드 인프라 관리 및 서비스 제공을 위해 다양한 프로젝트가 추가될 것으로 전망된다.

(그림 3)

OpenStack 하부 프로젝트 관계 구조도

OpenStack Icehouse는 지난 4월 17일 발표된 9번째 공식 OpenStack 배포판이다. 약 1,200여명의 커뮤니티 개발자들이 참여하여 350개의 새로운 기능 개선사항(blueprints)과 2,902개의 오류(bugs)를 수정하여 발표하였다[1].

Icehouse 배포판의 특징을 한 마디로 정리하자면, 새로운 기능의 추가보다는 프로젝트의 안정성을 제고하고, 프로젝트 간 통합을 강화했다는 것이다. 더 나아가 주목할만한 특징을 몇 가지 꼽는다면 다음과 같이 정리할 수 있다.

더욱 구체적으로 각 하부 프로젝트별로 Icehouse 배포판에서 개선된 사항 중에서 몇 가지 주목할만한 사항을 정리하면 다음과 같다[5].

1. 컴퓨팅서비스-Nova

2. 네트워킹서비스-Neutron

3. 인증서비스-Keystone

4. 이미지관리서비스-Glance

5. 볼륨저장장치서비스-Cinder

6. 오브젝트저장장치서비스-Swift

7. 사용자 인터페이스-Horizon

8. 모니터링 및 미터링서비스-Ceilometer

9. 오케스트레이션서비스-Heat

10. 데이터베이스서비스-Trove

본 장에서는 OpenStack Icehouse 배포판의 발표와 더불어 OpenStack Foundation에서 조사한 사용자 설문결과[7]를 바탕으로 OpenStack의 활용 및 구축동향을 간략하게 살펴보고자 한다.

1,780명의 응답자를 대상으로 조사한 설문결과에 따르면, OpenStack은 명실상부한 글로벌 커뮤니티 프로젝트로 전세계에 걸쳐 고르게 확산되고 있다. 물론 OpenStack이 시작된 미국에서 가장 많은 커뮤니티 활동 및 구축사례가 보고되고 있으나, 유럽과 아시아 지역에서도 북미 지역 못지않게 활발한 커뮤니티 활동과 도입 사례들이 늘고 있는 추세이다. 또한, OpenStack을 활용하고 있는 산업분야도 IT분야에 국한되지 않고, 통신, 미디어, 정부 등 다양한 분야에서 적용되고 있으며, 조직 규모면에서도 소규모 기업의 구축 비중이 50% 정도를 차지하고는 있으나 대규모 조직에서도 점차 구축사례가 늘고 있다.

OpenStack을 활용하고 있는 사용자 유형은 클라우드 사업자에서부터 서비스 제공 사업자, 솔루션 벤더 및 클라우드 사용자까지 폭넓게 사용자층에서 OpenStack을 구축하여 이를 활용하고 있는 것으로 조사되었다. 이들의 주된 구축유형은 자사의 ICT 인프라에 사설 클라우드를 구축하는 경우가 가장 많은 응답을 보였으며, 공용 클라우드나 하이브리드 클라우드의 구축에도 활용하고 있는 것으로 나타났다. 또한 클라우드 운영체제로 OpenStack을 채택하게 된 주요 동인으로는 벤더 종속성(lock-in)의 탈피, 비용절감, 운용효율성, 공개기술등인 것으로 조사되었다.

실제 OpenStack을 이용한 클라우드 환경 구축에 있어서는 예상과 달리 1~2년 이전에 발표된 Grizzly, Folsom, Essex 배포판 등이 최신 배포판보다 더 많이 적용된 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 이전 배포판을 바탕으로 구축한 클라우드 인프라를 서비스 중단 없이 자연스럽게 업그레이드(zero-downtime migration)할 수 있는 기능이 아직 미비하다 보니 기존에 구축한 클라우드 환경을 업그레이드하지 못하고 있기 때문인 것으로 판단된다. 그리고, 공개 소프트웨어인 특성상 가상화 솔루션도 KVM(Kernel-based Virtual Machine)이 가장 많이 활용되고 있는 것으로 나타났으며, 네트워킹 솔루션으로써는 Open vSwitch가 가장 널리 사용되고 있는 것으로 나타났다. 또한 앞서 언급한 바 있는 Nova-network과 Neutron의 경우, 여전히 Nova-network이 사용되고 있는 사례들이 있으나, 전반적으로 실제 구축사례 중에서 2/3 이상이 Neutron 프로젝트를 통해 네트워킹서비스를 제공하고 있는 것으로 조사되었다.

사용자들이 OpenStack의 좋은 점으로 꼽은 것은 무엇보다도 막강한 커뮤니티와 확장이 쉬운 구조적 특성, 그리고 공개 소프트웨어란 점이 대표적이며 앞으로 주력해야 할 분야로는 앞서 언급한 바와 마찬가지로 새로운 기능의 추가보다는 안정성의 제고 그리고 서비스 중단 없는 클라우드 인프라의 업그레이드 등에 대한 노력이 집중되어야 한다는 의견이 제시되었다. 또한 금번 Icehouse에서 문서화 부분에 괄목할만한 개선이 이루어졌음에도 불구하고, 보다 쉽게 OpenStack을 활용하고 운용할 수 있도록 추가적인 문서의 보강 및 개선도 요구되고 있다.

따라서, 이상과 같은 사용자 설문조사 결과를 정리해보면, 이미 클라우드 운영체제로써 OpenStack이 전 분야에 걸쳐 확산되고 있는 것은 분명하지만, 무엇보다도 실제 클라우드 인프라 환경을 구축하고 운용하는 사용자들의 어려움을 해소할 수 있는 안정화, 업그레이드, 문서화 등에 대한 노력이 뒷받침되어야 할 것이다.

지난 2010년 Rackspace와 NASA의 협력으로 출범하게 된 OpenStack 프로젝트는 가장 강력한 공개 소프트웨어 기반의 클라우드 플랫폼으로써 자리를 굳혀가고 있다. 빠른 혁신(fast innovation)을 실현하기 위해 6개월마다 공식 배포판이 새롭게 발표되면서 실제 클라우드 인프라를 구축하고 활용하는데 필요한 다양한 기능이 빠르게 추가되고 있다. 특히, 오는 10월이면 10번째 공식 배포판인 Juno가 발표될 예정이며, Sahara 등 몇몇 프로젝트가 새롭게 공식 프로젝트에 포함될 것으로 전망된다. 그러나, 한편으로는 프로젝트 간 긴밀한 통합이나 안정화 그리고 손쉬운 인프라의 업그레이드에 대한 불평도 꾸준히 제기되고 있다. 특히, 핵심적인 인프라서비스 중 하나인 Neutron 프로젝트의 경우, 복잡성과 성능에 대한 우려로 인해 아직도 Nova-network과 같은 기본적인 네트워킹서비스를 이용하려는 경향도 나타나고 있기 때문에 이를 개선하기 위한 많은 노력이 요구된다. 그러나, 금번 Icehouse 배포판에서 두드러지듯이, OpenStack의 개발방향이 새로운 기능의 추가 못지 않게 안정화 등에 더 많은 노력을 집중하려는 점은 다행스러운 일이다.

국내에서도 대기업뿐만 아니라 다수의 중견·중소기업에서 OpenStack을 활용하여 클라우드 환경을 구축하거나 또는 이를 검증하고 있는 것으로 알려지고 있다. 아시아 지역에서는 아직 중국이나 인도, 일본 등과 같은 많은 구축사례의 보고나 개발자 커뮤니티를 통한 기여 등이 활발하게 이루어지고 있지는 않다. 하지만, 국내에서도 OpenStack 한국 커뮤니티[8]를 중심으로 OpenStack 개발자들이 모여 기술과 정보를 활발하게 공유하고 있는 만큼, 머지않아 한국도 OpenStack 커뮤니티 내에서 다양한 구축사례의 보고는 물론 프로젝트 개발에도 많은 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

클라우드 운영체제 다양한 규모와 형태의 클라우드 인프라를 손쉽게 구축하고, 클라우드 인프라 자원과 사용자에게 제공된 가상 인프라서비스를 제어하고 관리하기 위한 소프트웨어로, 클라우드 관리 플랫폼(Cloud Management Platform)이라고도 함.