인프라 아키텍처의 종류

IT 인프라는 조직이나 개인이 기술 서비스를 제공하고 운영할 수 있도록 지원하는 모든 기술적 자원과 서비스

 

즉, 인프라 아키택처는 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크, 데이터 및 보안을 통합적으로 설계하여 비즈니스 요구사항을 충족시키는 구조입니다.

 

집약형과 분할형 아키텍처

 

집약형 아키텍처

• 대형 컴퓨터 한 대가 모든 업무를 처리
• 대형 컴퓨터는 범용 장비, 호스트, 메인 프레임 등으로 불림
• 고민점은 장비 고장 등으로 업무가 멈추지 않도록 이중화 또는 복수의 서로 다른 업무 처리를 동시에 실행할 수 있도록 유한 리소스 관리

장점

• 한 대의 대형 컴퓨터만 있으면 되므로 구성이 간단
• 대형 컴퓨터의 리소스 관리나 이중화에 대한 안전성이 높고 고성능

단점

• 대형 컴퓨터의 도입 비용과 유지 비용이 비쌈
• 확장성에 한계가 존재

 

분할형 아키텍처

• 여러 컴퓨터를 조합해서 하나의 시스템을 구축
• 대형 컴퓨터가 했던 처리를 소형 컴퓨터가 나눠서 처리
• 한 대가 고장 나도 안정성 담보
• 표준 OS나 개발 언어를 이용하기 때문에 오픈 시스템이라고도 부름
• 여러 대의 컴퓨터를 연결해서 이용하기 때문에 분산 시스템이라 부름

장점

• 낮은 비용으로 시스템을 구축
• 서버 대수를 늘릴 수 있어서 확장성 높음

단점

• 대수가 늘어나면 관리 구조가 복잡
• 한 대가 망가지면 영향 범위를 최소하 하기 위한 구조를 검토해야 함

 

물리 서버와 논리 서버의 차이

• 분할형 아키택처에서 이용되는 컴퓨터를 서버라고 부름
• 서버라는 용어는 특정 역할에 특화된 것 (레스토랑 웨이터를 서버라고 부르는 경우도 있음)
• 물리 서버는 컴퓨터 자체 인텔의 x86 서버는 인텔 아키택처를 채용하고 있어 IA 서버라 부름

 

수직 분할형 아키텍처

분할형에서는 서버 분할 방식, 즉 역할 분담을 고려해야 함

 

클라이언트-서버형 아키텍처

• 엄무 애플리케이션, 미들웨어, 데이터베이스 드으이 소프트웨어를 물리 서버에서 운영
• 클라이언트 또는 단말 소형 컴퓨터에 소프트웨어를 설치
• Client/Server의 앞글자를 따서 C/S라고 부름

장점

• 클라이언트 측에서 많은 처리를 실행할 수 있어서 소수의 서버로 다수의 클라이언트를 처리 가능

단점

• 클라이언트 측의 소프트웨어 정기 업데이트가 필요
  • 이용자가 반드시 업데이트 한다는 보장이 없음
• 서버 확장성에 한계가 발생

 

3계층형 아키텍처

프레젠테이션 계층

• 사용자 입력을 받는다.
• 웹 브라우저 화면을 표시한다.

애플리케이션 계층

• 사용자 요청(Request)에 따라 업무 처리를 한다.

데이터 계층

• 애플리케이션 계층의 요청에 따라 데이터 입출력을 한다.

장점

• 서버 부하 집중 개선
  • 한 계층에만 집중되지 않기 때문
• 클라이언트 단말의 정기 업데이트가 불필요
• '처리 반환'에 의한 서버 부하 저감

단점

• 구조가 클라이언트 - 서버 구성보다 복잡

 

수평 분할형 아키텍처

단순 수평 분할형 아키텍처

서울 본사와 부산 지사 시스템이 완전히 분할돼 있다. 서울에서 부산 지사 정보를 알고 싶으면 부산 지사 측 시스템에 접속.

수평 부할을 Sharding이나 Partitioning이라 부른다.

장점

• 수평으로 서버를 늘리기 때문에 확장성이 향상
• 분할한 시스템이 독립적으로 운영되므로 서로 영향을 주지 않음

단점

• 데이터를 일원화해서 볼 수 없음
• 애플리케이션 업데이트는 양쪽을 동시에 해 주어야 함
• 처리량이 균등하게 분할돼 있지 않으면 서버별 처리량에 치우침이 생김

 

공유형 아키텍처

일부 계층에서 상호 접속이 이루어지는 구조

각 지점에서 서로 데이터 접근이 필요할 수 있음.

데이터가 각자에 흩어져 있는 것보다 한곳에서 집중적으로 관리하는 것이 보안이나 관리상 유리한 경우가 있음.

장점

• 수평으로 서버를 늘리기 때문에 확장성이 향상
• 분할한 시스템이 서로 다른 시스템의 데이터를 참조할 수 있음

단점

• 분할한 시스템 간 독립성이 낮아짐
• 공유한 계층의 확장성이 낮아짐

 

엣지 컴퓨팅
 가상화를 사용해 데이터 센터를 통합하거나, 클라우드로 이전하면서 네트워크 대역과 비용이 크게 증가. 
이런 이유로 지리적으로 가까운 위치에 있는 서버로 처리를 분산하고 처리 결과만 중앙으로 보내는 아키택처가 각광.

 

지리 분할형 아키텍처

스탠바이형 아키텍처

스탠바이 구성, HA(High Availability) 구성, 액티브-스탠바이 구성

물리 서버를 최소 두 대를 준비하여 한 대가 고장 나면 가동 중인 소프트웨어를 다른 한 대로 옮겨서 운영하는 방식

소프트웨어 재시작을 자동으로 하는 구조를 페일오버(Failover)

• 물리 서버 고장은 쉽게 대처 가능 하지만 평상 시에 페일오버 대상 서버가 놀고 있는 상태가 되기 때문에 리소스 측면에서 낭비가 발생
• 스탠바이를 따로 두지 않고, 양쪽 서버를 동시에 교차 이용하는 경우도 많음

 

재해 대책형 아키텍처

• 재해에 대응하기 위한 재해 복구(Disaster Recovery) 구성을 취하는 일이 많아짐.
• 특정 데이터 센터에 있는 사용 환경에 고장이 발생하면 다른 사이트에 있는 재해 대책 환경에서 업무 처리를 재개
• 서버 장비를 최소 구성 및 동시 구성으로 별도 사이트 배치, 소프트웨어도 상용 환경과 동일하게 설정
• 재해 발생 시 전혀 다른 사이트에 있는 정보 이용

 

참조

https://product.kyobobook.co.kr/detail/S000001942495

그림으로 공부하는 IT 인프라 구조 | 야마자키 야스시 - 교보문고