PaaS (r1)

클라우드 컴퓨팅 서비스 모델은 주로 IaaS, PaaS, SaaS 세 가지 계층으로 구분된다. 이 모델들은 제공하는 추상화 수준과 관리 책임 범위에 따라 차이를 보인다. 사용자는 하위 계층일수록 더 많은 인프라 제어권을 가지지만, 그만큼 관리 부담이 증가한다. 반대로 상위 계층일수록 플랫폼 제공자가 더 많은 부분을 관리하며, 사용자는 비즈니스 로직과 애플리케이션 자체에 더 집중할 수 있다.

가장 기본적인 계층인 IaaS는 가상화된 컴퓨팅 자원(서버, 스토리지, 네트워크)을 인터넷을 통해 서비스 형태로 제공한다. 사용자는 가상 머신, 운영 체제, 스토리지, 네트워크를 프로비저닝하고 관리해야 하지만, 물리적 하드웨어의 유지보수 부담은 벗어난다. 대표적인 서비스로는 Amazon EC2, Microsoft Azure Virtual Machines, Google Compute Engine 등이 있다.

중간 계층인 PaaS는 애플리케이션을 개발, 실행, 관리하기 위한 플랫폼 환경을 제공한다. 개발자는 서버, 스토리지, 네트워크, 미들웨어, 데이터베이스, 개발 도구 등 인프라 관리 없이 코드 작성과 애플리케이션 배포에만 집중할 수 있다. 이는 개발 생산성을 크게 향상시킨다. Google App Engine, Microsoft Azure App Service, Heroku 등이 이에 해당한다.

가장 높은 추상화 계층인 SaaS는 완성된 소프트웨어 애플리케이션을 인터넷을 통해 제공한다. 사용자는 애플리케이션의 설치, 관리, 유지보수 없이 웹 브라우저나 클라이언트 프로그램을 통해 바로 서비스를 이용한다. 모든 인프라와 플랫폼, 애플리케이션 관리는 서비스 공급자가 담당한다. Gmail, Salesforce, Microsoft 365 등이 대표적인 SaaS 예시이다.

멀티테넌시는 단일 PaaS 인스턴스가 여러 고객(테넌트)에게 서비스를 제공하면서 각 고객의 데이터와 구성이 논리적으로 격리되어 보호되는 아키텍처 모델이다. 이는 클라우드 컴퓨팅의 핵심 원칙 중 하나로, 자원의 효율적인 공유와 비용 절감을 가능하게 한다. 각 테넌트는 마치 전용 플랫폼을 사용하는 것 같은 경험을 얻지만, 실제 물리적 또는 가상 인프라는 공통 풀에서 관리된다.

멀티테넌트 아키텍처는 일반적으로 데이터베이스, 애플리케이션 서버, 개발 도구 등 PaaS의 모든 계층에 구현된다. 격리 수준은 데이터베이스 수준의 완전한 분리부터 단일 데이터베이스 내의 스키마 분리, 또는 동일한 테이블 내에서 데이터 행을 구분하는 방식까지 다양하다. 이 격리는 보안과 개인정보 보호를 보장하는 동시에, 플랫폼 제공자가 모든 테넌트에 대해 중앙에서 업데이트, 패치, 성능 최적화 및 확장을 수행할 수 있게 한다.

이 모델은 PaaS 제공자와 사용자 모두에게 중요한 이점을 제공한다. 제공자는 인프라 관리 효율성을 극대화하고 운영 비용을 낮출 수 있다. 사용자는 일반적으로 사용량 기반의 종량제 모델로 과금되어, 초기 투자 비용 없이 필요할 때만 리소스에 대한 비용을 지불할 수 있다. 또한 플랫폼의 새로운 기능과 보안 업데이트가 자동으로 모든 테넌트에 적용되므로 유지보수 부담이 줄어든다.

그러나 멀티테넌시는 "노이지 네이버" 문제(한 테넌트의 과도한 자원 사용이 다른 테넌트의 성능에 영향을 미치는 현상)와 같은 잠재적 도전 과제를 동반한다. 또한 데이터가 물리적으로 공유 공간에 상주한다는 점에서 일부 규정 준수 요구사항이나 매우 민감한 워크로드에는 적합하지 않을 수 있다. 이러한 경우를 위해 프라이빗 PaaS 또는 단일 테넌트 옵션이 제공되기도 한다.

PaaS의 핵심 가치는 인프라스트럭처의 복잡한 관리 작업을 자동화하여 개발자가 애플리케이션 코드 작성에 집중할 수 있게 하는 데 있다. 이 자동화는 프로비저닝, 배포, 모니터링, 스케일링, 패치 및 백업과 같은 일련의 운영 작업을 포함한다. 사용자는 단순히 애플리케이션 코드를 업로드하거나 저장소에 푸시하기만 하면, 플랫폼이 나머지 모든 과정을 처리한다.

자동화된 관리는 주로 다음과 같은 영역에서 이루어진다.

이러한 자동화는 운영 부담을 크게 줄여준다. 개발팀은 서버의 상태를 지속적으로 확인하거나 용량 계획을 세우는 데 시간을 소모할 필요가 없다. 대신, 비즈니스 로직 구현과 사용자 경험 개선에 집중할 수 있다. 결과적으로 애플리케이션의 출시 시간이 단축되고, 인적 오류 가능성이 줄어들며, 일관된 운영 환경이 보장된다.

개발 도구는 PaaS 환경에서 애플리케이션을 구축, 테스트, 배포하는 데 필요한 통합된 소프트웨어 스위트를 제공합니다. 이는 개발자가 로컬 환경을 구성하거나 복잡한 인프라를 관리할 필요 없이 클라우드 기반의 통합 개발 환경(IDE)을 통해 코딩부터 배포까지의 전체 라이프사이클을 관리할 수 있게 합니다. 대부분의 PaaS 공급자는 웹 기반 코드 편집기, 버전 관리 시스템(Git)과의 통합, 협업 기능 등을 포함한 도구 세트를 제공합니다.

주요 개발 도구의 구성 요소는 다음과 같습니다.

이러한 도구들은 개발 생산성을 극대화하는 데 중점을 둡니다. 예를 들어, 개발자는 코드를 작성하고 리포지토리에 푸시하기만 하면 미리 정의된 파이프라인에 의해 자동으로 빌드, 테스트, 프로덕션 환경 배포가 이루어집니다. 이는 수동 빌드 및 배포 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄이고, 배포 주기를 획기적으로 단축시킵니다. 또한, 팀 기반 협업을 지원하여 여러 개발자가 동일한 프로젝트를 효율적으로 진행할 수 있는 환경을 조성합니다.

미들웨어는 PaaS 플랫폼의 핵심 구성 요소로서, 애플리케이션과 운영 체제 또는 데이터베이스 같은 하부 시스템 사이에서 중간 매개자 역할을 하는 소프트웨어 계층이다. PaaS 공급자는 이 미들웨어를 서비스 형태로 제공하여, 개발자가 인프라를 직접 구축하고 관리할 필요 없이 핵심 애플리케이션 로직 개발에 집중할 수 있게 한다.

일반적으로 PaaS가 제공하는 미들웨어 서비스에는 웹 서버, 애플리케이션 서버, 메시지 큐, API 게이트웨이, 캐싱 시스템 등이 포함된다. 예를 들어, 개발자는 애플리케이션 서버를 별도로 설치하거나 구성하지 않고도 코드를 배포하여 실행할 수 있으며, 내장된 메시지 큐 서비스를 활용해 애플리케이션 구성 요소 간의 비동기 통신을 쉽게 구현할 수 있다. 이러한 미들웨어는 플랫폼 내에서 사전 구성되고 최적화되어 있으며, 필요에 따라 자동으로 확장된다.

PaaS의 미들웨어 계층은 다음과 같은 주요 기능을 제공한다.

이를 통해 개발자는 복잡한 인프라 통합 작업에서 벗어나, 비즈니스 로직 구현에 더 많은 시간을 할당할 수 있다. PaaS 플랫폼은 이러한 미들웨어의 패치, 업데이트, 보안 유지 관리를 모두 담당하므로, 개발팀의 운영 부담이 크게 줄어든다.

PaaS 환경에서 데이터베이스 관리는 개발자가 관계형 데이터베이스나 NoSQL 데이터베이스를 프로비저닝, 구성, 유지 관리하는 복잡한 작업을 플랫폼 공급자에게 위임하는 것을 의미한다. 이는 인프라스트럭처나 운영 체제 수준의 관리 부담 없이 데이터 저장 및 처리 서비스를 애플리케이션에 통합할 수 있게 해준다. PaaS 공급자는 데이터베이스 엔진의 설치, 패치 적용, 백업, 복구, 모니터링, 기본적인 성능 튜닝과 같은 일상적인 운영 작업을 자동화된 서비스 형태로 제공한다.

주요 제공 서비스는 관리형 데이터베이스 인스턴스이다. 사용자는 웹 콘솔이나 API를 통해 몇 번의 클릭만으로 MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Redis 등 원하는 데이터베이스 엔진을 선택하고 필요한 사양(CPU, 메모리, 저장 공간)을 지정하여 신속하게 생성할 수 있다. 생성된 데이터베이스는 자동으로 고가용성을 위한 복제 구성, 정기적인 스냅샷 백업, 보안 업데이트가 적용된다. 개발자는 애플리케이션 코드에서 제공된 연결 문자열을 사용해 데이터베이스에 접속하기만 하면 되며, 하드웨어 장애나 소프트웨어 업그레이드로 인한 다운타임을 최소화하는 것이 공급자의 책임이다.

확장성 관리도 중요한 특징이다. 대부분의 PaaS 데이터베이스 서비스는 수직 확장과 수평 확장을 지원한다. 수직 확장은 인스턴스의 사양을 동적으로 업그레이드하는 것이고, 수평 확장은 읽기 전용 복제본을 추가하거나 샤딩을 통해 처리 부하를 분산시키는 것을 의미한다. 이러한 확장 작업은 수동으로 수행되거나, 미리 설정한 규칙에 따라 트래픽 증가에 자동으로 대응하는 오토스케일링 정책을 통해 이루어진다.

이러한 관리형 서비스를 통해 개발 팀은 데이터 계층의 운영 복잡성에서 벗어나 비즈니스 로직과 애플리케이션 기능 개발에 집중할 수 있다. 그러나 특정 공급자의 고유 데이터베이스 확장 기능이나 API에 깊게 의존할 경우, 벤더 종속성이 발생할 수 있다는 점은 고려해야 한다.

PaaS에서 운영 체제는 인프라스트럭처 계층의 핵심 구성 요소 중 하나로, 애플리케이션 실행에 필요한 기본적인 플랫폼을 제공합니다. 사용자는 일반적으로 가상 머신이나 물리적 서버에 직접 접근하여 운영 체제를 관리하지 않습니다. 대신 PaaS 공급자가 운영 체제의 설치, 패치, 보안 업데이트, 유지보수 및 최적화를 완전히 관리합니다. 이는 개발자가 애플리케이션 코드와 비즈니스 로직에만 집중할 수 있도록 해주는 PaaS의 핵심 가치 중 하나입니다.

PaaS가 제공하는 운영 체제 환경은 주로 특정 버전의 리눅스 배포판이나 마이크로소프트 윈도우 서버입니다. 공급자는 사전에 구성되고 최적화된 운영 체제 이미지를 플랫폼의 일부로 제공하며, 사용자는 애플리케이션을 배포할 때 이 환경을 선택합니다. 운영 체제의 커널 수준 설정부터 네트워크 스택, 파일 시스템 관리까지의 책임은 PaaS 공급자에게 있습니다.

이러한 추상화는 편리함을 제공하지만, 동시에 제약을 수반합니다. 사용자는 운영 체제에 대한 루트 권한이나 관리자 권한을 가지지 못하며, 커널 모듈 설치나 특정 시스템 레벨의 구성 변경과 같은 저수준 작업을 수행할 수 없습니다. PaaS의 운영 체제 관리 모델은 다음과 같은 특징을 가집니다.

따라서 PaaS의 운영 체제는 '서비스'로서 소비되는 리소스로, 개발팀이 인프라 관리의 복잡성 없이 애플리케이션을 빠르게 구축하고 배포할 수 있는 기반을 마련해 줍니다. 이는 IaaS 모델에서 사용자가 직접 운영 체제 인스턴스를 관리해야 하는 책임과 대비되는 주요 차이점입니다.

퍼블릭 PaaS는 클라우드 컴퓨팅 서비스 제공업체(CSP)가 공용 인터넷을 통해 플랫폼 서비스를 제공하는 모델이다. 일반적으로 AWS, Microsoft Azure, Google Cloud와 같은 주요 클라우드 벤더가 운영하는 대규모 데이터 센터 인프라 위에서 구축된다. 사용자는 구독 기반 또는 종량제 방식으로 필요한 컴퓨팅 리소스와 서비스를 사용하며, 물리적 하드웨어나 가상화된 인프라 계층에 대한 관리 책임은 전적으로 공급자에게 있다.

이 모델의 주요 특징은 완전한 관리형 서비스와 즉각적인 확장성이다. 개발자는 애플리케이션 코드와 데이터에만 집중할 수 있으며, 서버 프로비저닝, 운영 체제 패치, 미들웨어 업데이트, 네트워킹 구성 등 기본적인 플랫폼 관리 작업은 공급자가 자동으로 처리한다. 또한 수요에 따라 애플리케이션 인스턴스를 신속하게 확장하거나 축소할 수 있는 탄력성을 제공한다.

퍼블릭 PaaS는 일반적으로 멀티테넌시 아키텍처를 기반으로 한다. 이는 여러 고객(테넌트)이 동일한 기본 플랫폼 인프라와 서비스를 공유하면서도 논리적으로 격리된 환경에서 작업하는 것을 의미한다. 이 구조는 자원 활용도를 극대화하여 비용 효율성을 높이는 동시에, 각 고객의 데이터와 애플리케이션의 보안과 프라이버시를 유지한다.

그러나 퍼블릭 PaaS는 특정 공급자의 도구, API, 런타임 환경에 의존하게 되어 벤더 종속성이 발생할 수 있다. 또한 데이터 저장 위치나 규정 준수 요구사항이 엄격한 산업의 경우, 퍼블릭 클라우드의 공유 모델이 적합하지 않을 수 있다. 이러한 제약은 프라이빗 PaaS나 하이브리드 PaaS 모델을 고려하는 이유가 된다.

프라이빗 PaaS는 단일 조직 내에서 독점적으로 사용하기 위해 구축되고 운영되는 PaaS 환경이다. 조직의 자체 데이터 센터 또는 프라이빗 클라우드 인프라에 배포되어 외부와 물리적으로 격리된 상태로 서비스를 제공한다. 이는 기업이 퍼블릭 클라우드의 이점을 활용하면서도 데이터 주권, 보안, 규정 준수 요구사항을 완벽하게 통제해야 할 때 선택하는 모델이다.

주요 구성 요소와 아키텍처는 퍼블릭 PaaS와 유사하지만, 배포와 관리의 책임 소재가 다르다. 플랫폼의 모든 리소스(서버, 스토리지, 네트워크, 미들웨어, 개발 도구)는 해당 조직이 소유하거나 전용으로 임대하여 관리한다. 배포 방식은 주로 두 가지로 나뉜다. 하나는 조직이 자체 인프라 위에 오픈소스 PaaS 소프트웨어(예: Cloud Foundry, OpenShift)를 설치하여 구축하는 온프레미스 방식이다. 다른 하나는 클라우드 서비스 공급자가 제공하는 전용 호스팅 환경을 활용하는 관리형 프라이빗 PaaS로, 이 경우 인프라 관리는 공급자가 담당하지만 플랫폼은 단일 고객에게만 제공된다.

이 모델의 주요 적용 대상은 금융, 의료, 정부 기관 등 데이터 프라이버시와 규제가 매우 엄격한 산업이다. 또한 기존의 레거시 시스템과의 깊은 통합이 필요하거나, 특수한 보안 정책과 맞춤형 구성이 필수적인 대기업 환경에서 선호된다. 프라이빗 PaaS는 퍼블릭 PaaS에 비해 초기 투자 비용과 유지 관리 부담이 크다는 단점이 있지만, 내부 정책에 따른 완전한 제어와 격리된 보안을 확보할 수 있다는 장점을 제공한다.

하이브리드 PaaS는 퍼블릭 PaaS와 프라이빗 PaaS의 특성을 결합한 배포 모델이다. 이 모델은 기업이 일부 애플리케이션과 데이터는 자체 데이터 센터나 프라이빗 클라우드에서 운영하면서, 필요에 따라 퍼블릭 클라우드의 PaaS 리소스를 탄력적으로 활용할 수 있도록 설계되었다. 핵심 목표는 유연성, 통제력, 확장성 사이의 균형을 찾는 것이다.

주요 구성 방식은 두 가지로 나뉜다. 첫째는 단일 애플리케이션의 구성 요소를 퍼블릭과 프라이빗 환경에 분산 배포하는 방식이다. 예를 들어, 웹 서버 계층은 퍼블릭 PaaS에서 운영하여 급증하는 트래픽을 처리하고, 민감한 고객 데이터를 담당하는 데이터베이스 계층은 프라이빗 환경에 두어 보안을 강화할 수 있다. 둘째는 애플리케이션 단위로 배포 환경을 선택하는 방식이다. 테스트 및 개발 환경, 또는 비핵심 애플리케이션은 퍼블릭 PaaS를 사용하고, 핵심 업무 시스템은 프라이빗 PaaS에서 운영하는 식이다.

이 모델의 주요 장점과 적용 사례는 다음과 같다.

하지만 하이브리드 PaaS는 두 환경을 원활하게 통합하고 관리하는 복잡성을 수반한다. 네트워크 지연 시간, 데이터 일관성 유지, 통합된 모니터링 및 보안 정책 수립이 주요한 기술적 도전 과제로 꼽힌다. 이를 해결하기 위해 쿠버네티스 기반의 하이브리드 클라우드 관리 플랫폼이나 VMware Tanzu, Red Hat OpenShift와 같은 통합 솔루션의 사용이 증가하는 추세이다.

커뮤니케이션 PaaS(CPaaS)는 API와 SDK를 통해 음성, 영상, 메시징 등의 실시간 통신 기능을 기존 소프트웨어나 서비스에 쉽게 통합할 수 있도록 제공하는 클라우드 플랫폼 서비스이다. 개발자는 통신 인프라를 직접 구축하거나 관리할 필요 없이, 몇 줄의 코드만으로 SMS, MMS, 음성 통화, 화상 회의, 채팅 등의 기능을 애플리케이션에 추가할 수 있다. 이는 PaaS의 핵심 원칙인 개발 생산성 향상과 인프라 관리 부담 감소를 통신 영역에 특화하여 적용한 형태이다.

주요 구성 요소로는 통신 기능을 제공하는 API 게이트웨이, 실시간 미디어 처리를 위한 미디어 서버, 세션 관리 및 라우팅 시스템 등이 포함된다. 일반적으로 다음과 같은 기능을 제공한다.

이 서비스 모델은 기업의 고객 지원, 마케팅 커뮤니케이션, 내부 협업 도구 구축 등 다양한 분야에 활용된다. 예를 들어, 금융 앱에 계정 변동 알림 SMS를 자동 발송하거나, 의료 앱에 원격 상담을 위한 화상 통화 기능을 내장하는 데 사용된다. CPaaS 공급자는 글로벌 통신 네트워크와의 연동, 규정 준수, 확장성, 실시간 분석 도구 등을 관리함으로써 개발자가 핵심 비즈니스 로직에 집중할 수 있도록 지원한다.

모바일 백엔드 서비스는 PaaS의 한 유형으로, 주로 모바일 애플리케이션 개발에 필요한 백엔드 기능을 클라우드 서비스 형태로 제공합니다. 개발자는 서버 인프라를 직접 구축하거나 관리할 필요 없이, API를 통해 사용자 인증, 데이터 저장, 푸시 알림, 소셜 미디어 통합 등의 공통 기능을 쉽게 애플리케이션에 추가할 수 있습니다. 이는 모바일 앱의 프론트엔드 개발에 집중할 수 있게 하여 개발 주기를 단축시키는 데 목적이 있습니다.

MBaaS의 주요 제공 기능은 다음과 같습니다.

이 서비스 모델은 특히 스타트업이나 소규모 개발 팀에게 유용합니다. 백엔드 인프라에 대한 초기 투자와 지속적인 유지보수 부담 없이도 전문적인 수준의 모바일 서비스를 빠르게 구축하고 출시할 수 있기 때문입니다. 대표적인 MBaaS 제공업체로는 파이어베이스(Firebase), 백4앱(Back4App), 킨베이(Kinvey) 등이 있습니다.

AWS Elastic Beanstalk는 아마존 웹 서비스가 제공하는 완전 관리형 PaaS 플랫폼이다. 개발자는 애플리케이션 코드와 필수 구성 설정만 배포하면, 서비스가 자동으로 용량 프로비저닝, 로드 밸런싱, 자동 확장, 애플리케이션 상태 모니터링을 포함한 배포와 운영을 처리한다. 이는 개발자가 인프라 관리보다 애플리케이션 개발 자체에 집중할 수 있게 해준다.

Elastic Beanstalk는 자바, .NET, PHP, Node.js, Python, Ruby, Go 및 Docker를 포함한 다양한 프로그래밍 언어와 웹 컨테이너를 지원한다. 사용자는 AWS Management Console, AWS CLI, 또는 IDE 플러그인을 통해 애플리케이션을 업로드하고 배포할 수 있다. 배포 시, 서비스는 사용자가 선택한 플랫폼 버전에 맞춰 Amazon EC2 인스턴스, Amazon S3, Amazon RDS 등 필요한 AWS 서비스를 자동으로 구성한다.

플랫폼은 높은 수준의 자동화를 제공하지만, 기본 AWS 리소스에 대한 제어권을 유지한다는 특징이 있다. 사용자는 필요에 따라 운영 체제, 추가 소프트웨어 패키지 설치, 구성 파일 수정 등을 위해 기본 EC2 인스턴스에 접근할 수 있다. 또한 배포 정책(롤링, 일괄, 블루/그린 등)을 세밀하게 구성할 수 있어 유연한 배포 전략을 구현할 수 있다.

Elastic Beanstalk는 사용한 리소스에 대해서만 비용을 지불하는 종량제 모델을 따른다. 애플리케이션 실행을 위해 생성된 Amazon EC2 인스턴스, Amazon EBS 볼륨, 데이터 전송 등 하위 서비스의 표준 요금이 적용되며, Elastic Beanstalk 서비스 자체에는 추가 요금이 부과되지 않는다[2].

Microsoft Azure App Service는 마이크로소프트의 클라우드 컴퓨팅 플랫폼인 Microsoft Azure에서 제공하는 완전 관리형 PaaS 제품이다. 주로 웹 애플리케이션, RESTful API, 그리고 모바일 백엔드를 구축하고 호스팅하기 위해 설계되었다. 사용자는 .NET, .NET Core, Java, Ruby, Node.js, PHP, Python 등 다양한 프로그래밍 언어와 프레임워크로 작성된 애플리케이션을 배포하고 운영할 수 있다.

이 플랫폼의 핵심 특징은 인프라 관리의 복잡성을 추상화한다는 점이다. 개발자는 서버, 스토리지, 네트워크 구성이나 운영 체제 패치와 같은 기본적인 인프라 관리에 신경 쓸 필요 없이 애플리케이션 코드와 비즈니스 로직에 집중할 수 있다. Azure App Service는 내장된 Auto Scaling, 로드 밸런싱, 고가용성 구성, 그리고 DevOps를 위한 지속적 통합/지속적 배포 파이프라인을 지원한다.

주요 구성 요소와 기능은 다음과 같다.

Azure App Service는 퍼블릭 클라우드 환경에서 완전 관리형 서비스로 제공되는 것이 일반적이지만, 특정 규정 준수나 보안 요구사항을 충족하기 위해 격리된 전용 환경인 App Service Environment를 통한 배포 옵션도 제공한다. 이를 통해 더 높은 수준의 네트워크 격리와 확장성을 확보할 수 있다.

Google App Engine은 구글 클라우드 플랫폼(GCP)에서 제공하는 완전 관리형 PaaS이다. 개발자가 서버 인프라를 프로비저닝하거나 관리할 필요 없이 웹 애플리케이션과 API를 빌드하고 호스팅할 수 있도록 설계되었다. 사용자는 애플리케이션 코드만 업로드하면 플랫폼이 자동으로 확장, 로드 밸런싱, 모니터링, 패치 적용 등의 모든 운영 작업을 처리한다.

이 플랫폼은 여러 프로그래밍 언어와 프레임워크를 지원한다. 주요 지원 언어로는 Python, Java, Node.js, Go, PHP, Ruby 등이 있으며, .NET 및 기타 언어도 사용자 정의 런타임을 통해 실행할 수 있다. 애플리케이션은 표준 환경과 유연한 환경 중에서 선택하여 배포할 수 있다. 표준 환경은 샌드박스 형태로 빠르게 확장되며, 유연한 환경은 Docker 컨테이너를 사용하여 더 많은 커스터마이징과 라이브러리 설치가 가능하다.

주요 기능은 다음과 같다.

요금 모델은 사용한 컴퓨팅 리소스(인스턴스 시간), 네트워크 대역폭, 저장 데이터 양 등에 따라 결정된다. 무료 등급이 일정 한도 내에서 제공되어 소규모 애플리케이션 개발과 테스트에 활용된다. Google App Engine은 빠른 개발과 배포를 중시하며, 인프라 관리 부담을 크게 줄여주는 것이 핵심 가치이다.

Heroku는 2007년 설립된 초기 클라우드 컴퓨팅 PaaS 플랫폼 중 하나로, 2010년 Salesforce에 인수되었다. 이 플랫폼은 개발자가 애플리케이션 배포와 확장에 집중할 수 있도록 인프라 관리의 복잡성을 추상화하는 것을 핵심 목표로 삼았다.

Heroku는 루비(Ruby) 프로그래밍 언어 지원으로 유명해졌으며, 이후 Node.js, Python, Java, PHP, Go 등 다양한 언어와 프레임워크를 지원하는 다중 언어 플랫폼으로 발전했다. 플랫폼의 중심에는 Heroku Dyno라는 격리된, 가상화된 리눅스 컨테이너가 있다. Dyno는 애플리케이션 코드를 실행하는 기본 컴퓨팅 단위이며, 필요에 따라 수평적으로 확장할 수 있다.

주요 특징은 다음과 같다.

Heroku는 사용의 간편함과 개발자 친화적인 경험으로 인해 스타트업과 중소규모 프로젝트에서 널리 채택되었다. 그러나 복잡한 엔터프라이즈 애플리케이션이나 세밀한 인프라 제어가 필요한 경우에는 제한적일 수 있다. 이후 등장한 AWS, Microsoft Azure, Google Cloud Platform의 PaaS 서비스와 경쟁하면서, Heroku는 더 넓은 엔터프라이즈 시장을 목표로 기능을 확장해 나가고 있다.

IBM Cloud Foundry는 IBM이 제공하는 오픈 소스 기반의 클라우드 플랫폼 서비스이다. 이 플랫폼은 Cloud Foundry 오픈 소스 프로젝트를 기반으로 구축되었으며, 개발자가 다중 클라우드 환경에서 애플리케이션을 배포하고 관리할 수 있도록 지원한다. IBM Cloud Foundry는 IBM Cloud의 핵심 서비스 중 하나로, 자바, Node.js, Go, PHP, Python, Ruby, .NET 등 다양한 프로그래밍 언어와 프레임워크를 지원한다.

주요 기능으로는 애플리케이션의 라이프사이클 관리를 위한 자동화된 배포, 스케일링, 상태 모니터링이 포함된다. 개발자는 간단한 CLI(Command Line Interface) 명령어를 통해 애플리케이션을 푸시하고, 필요한 서비스(예: 데이터베이스, 메시징 큐, AI 서비스)를 바인딩할 수 있다. 또한, 내장된 로깅 및 메트릭 수집 기능을 통해 운영 효율성을 높일 수 있다. IBM Cloud의 다른 서비스(예: IBM Watson, IBM Db2)와의 긴밀한 통합이 주요 특징 중 하나이다.

이 플랫폼은 특히 기업 환경에서 하이브리드 클라우드 및 멀티클라우드 전략을 구현하려는 조직에게 적합하다. 오픈 소스 표준을 따르기 때문에 특정 벤더에 대한 종속성을 줄이고, 애플리케이션의 이식성을 높이는 장점이 있다. IBM은 엔터프라이즈급 지원, 보안 및 규정 준수 기능을 추가하여 기업의 요구사항을 충족시킨다.

개발자는 PaaS를 통해 애플리케이션 개발에 필요한 인프라와 미들웨어를 직접 구축하고 관리할 필요 없이, 제공되는 통합 개발 환경과 도구에 집중할 수 있다. 이는 애플리케이션의 핵심 로직과 비즈니스 가치를 빠르게 구현하는 데 주력하도록 해준다. 플랫폼이 제공하는 사전 구성된 개발 스택, SDK, API 및 배포 자동화 도구는 개발 주기를 크게 단축시킨다.

특히, CI/CD 파이프라인과 통합된 자동화된 빌드, 테스트, 배포 프로세스는 지속적인 통합과 제공을 용이하게 한다. 개발자는 코드를 저장소에 푸시하는 것만으로도 애플리케이션이 자동으로 빌드되어 스테이징 환경에 배포되고 테스트될 수 있다. 이는 수동 개입을 최소화하고 반복적인 작업을 제거하여 개발 생산성을 극대화한다.

다음 표는 PaaS가 개발 생산성에 기여하는 주요 요소를 정리한 것이다.

결과적으로, 개발 팀은 인프라 유지보수라는 복잡성에서 벗어나 비즈니스 요구사항을 충족시키는 소프트웨어 기능 개발에 더 많은 시간과 자원을 투입할 수 있다. 이는 시장 출시 시간을 앞당기고 기업의 민첩성을 높이는 데 직접적으로 기여한다.

PaaS는 애플리케이션의 실행 환경을 플랫폼으로서 제공함으로써 기업의 운영 효율성을 극대화하고 총 소유 비용을 절감하는 데 기여한다. 기존 온프레미스 환경에서는 서버 구매, 네트워크 설정, 운영 체제 설치 및 패치, 미들웨어 구성, 런타임 환경 관리 등에 상당한 인력과 시간이 소요되었다. PaaS는 이러한 인프라 및 플랫폼 계층의 복잡한 운영 작업을 클라우드 공급자가 자동화하여 관리하므로, 사용자 조직은 핵심 비즈니스 로직과 애플리케이션 개발에 집중할 수 있다.

비용 측면에서 PaaS는 자본 지출(CapEx)을 운영 지출(OpEx)로 전환하는 효과를 가져온다. 초기 대규모의 하드웨어 투자나 데이터센터 공간 확보가 필요 없으며, 사용한 만큼만 지불하는 종량제 모델을 통해 자원을 효율적으로 활용할 수 있다. 특히 애플리케이션의 트래픽이 변동성이 큰 경우, PaaS의 탄력적인 확장 기능을 통해 필요 시 자원을 즉시 추가하고, 사용량이 줄면 자동으로 축소함으로써 유휴 자원에 대한 비용 낭비를 방지한다.

운영 효율성은 자동화된 프로비저닝, 모니터링, 패치 관리, 백업 및 재해 복구와 같은 관리 작업에서 두드러진다. 이러한 작업들은 PaaS 공급자의 책임 하에 투명하게 수행되며, 사용자는 복잡한 설정 없이도 고가용성과 내결함성을 갖춘 환경을 쉽게 활용할 수 있다. 결과적으로 인프라 관리에 필요한 전문 인력의 부담과 교육 비용이 감소하며, 애플리케이션의 출시 주기 또한 단축된다.

PaaS는 제공하는 인프라 자원의 탄력적 할당을 통해 애플리케이션의 확장성을 크게 향상시킨다. 개발자는 트래픽 증가에 따라 수동으로 서버를 추가하거나 구성할 필요 없이, 플랫폼이 자동으로 필요한 컴퓨팅 자원을 확장하거나 축소하도록 설정할 수 있다. 이는 수직 확장과 수평 확장을 모두 지원하며, 특히 급격한 사용량 변동이 예상되는 서비스에 유리하다. 이러한 자동 확장 기능은 피크 시간대의 성능 저하를 방지하고, 사용량이 적은 시간대에는 불필요한 비용 지출을 줄인다.

유연성 측면에서 PaaS는 개발자에게 다양한 프로그래밍 언어, 프레임워크, 데이터베이스, 그리고 타사 서비스를 통합할 수 있는 환경을 제공한다. 개발팀은 특정 벤더의 기술 스택에 얽매이지 않고, 프로젝트 요구사항과 팀의 숙련도에 가장 적합한 도구를 선택할 수 있다. 또한, 마이크로서비스 아키텍처를 채택한 애플리케이션의 경우, 각 서비스를 서로 다른 언어나 프레임워크로 구축하여 PaaS 플랫폼에 배포하는 것이 가능하다.

확장성과 유연성은 비즈니스 민첩성과 직접적으로 연결된다. 새로운 기능을 빠르게 출시하거나 시장 반응에 따라 애플리케이션을 신속하게 수정해야 할 때, PaaS의 통합된 개발/배포 도구 체인과 탄력적인 인프라는 변경 사항을 실험하고 적용하는 데 걸리는 시간을 단축한다. 이는 기업이 더 빠른 혁신 사이클을 유지하고 경쟁 우위를 확보하는 데 기여한다.

벤더 종속성은 특정 PaaS 공급업체의 플랫폼, 도구, 서비스에 애플리케이션이 깊이 의존하게 되어 다른 플랫폼으로의 이전이 어렵거나 비용이 많이 드는 상태를 의미한다. 이는 PaaS 도입 시 가장 중요한 고려사항 중 하나로 꼽힌다.

종속성은 주로 플랫폼 고유의 API, 특정 데이터베이스 서비스, 개발 도구, 배포 및 관리 방식에서 발생한다. 예를 들어, 한 PaaS 벤더의 특수한 데이터 저장소 서비스를 광범위하게 사용한 애플리케이션은 다른 플랫폼으로 옮길 때 데이터 마이그레이션과 코드 재작성에 상당한 노력이 필요하다. 또한, 각 PaaS가 제공하는 자동 확장, 로깅, 모니터링 서비스의 구현 방식이 다르기 때문에 운영 환경 전체가 특정 벤더에 맞춰져 버리는 경우가 많다.

이러한 종속성을 완화하기 위한 몇 가지 전략이 존재한다. 첫째, 오픈 소스 기반의 PaaS 솔루션(예: Cloud Foundry)을 선택하거나, 주요 구성 요소를 컨테이너 기술(예: Docker)과 쿠버네티스 기반의 관리형 서비스로 구축하는 방법이 있다. 둘째, 다중 클라우드 전략을 수립하여 특정 벤더의 독점적 서비스보다는 표준화된 기술과 오픈 API를 우선적으로 활용하는 애플리케이션 설계가 중요하다. 마지막으로, 이식 가능한 코드 작성과 정기적인 애플리케이션 아키텍처 검토를 통해 잠재적 이전 비용과 위험을 지속적으로 평가해야 한다.

PaaS 환경에서 보안은 공유된 책임 모델을 기반으로 합니다. 플랫폼 제공업체는 물리적 인프라, 네트워크, 하이퍼바이저 및 플랫폼 런타임 자체의 보안을 담당합니다. 반면, 고객(애플리케이션 개발자/운영자)은 배포한 애플리케이션 코드, 설정, 데이터, 그리고 애플리케이션 계층의 접근 제어에 대한 보안 책임을 집니다. 이러한 책임 경계를 명확히 이해하지 못하면 취약점이 발생할 수 있습니다.

주요 보안 고려사항에는 데이터 암호화, 접근 관리, 애플리케이션 취약점 관리가 포함됩니다. 전송 중 및 저장 상태의 데이터 암호화는 필수적입니다. 또한, 세분화된 역할 기반 접근 제어(RBAC)를 통해 사용자와 서비스의 권한을 최소한으로 제한해야 합니다. PaaS는 기본적인 보안 패치와 업데이트를 자동화하지만, 고객이 배포한 애플리케이션의 소프트웨어 구성 요소(예: 오픈소스 라이브러리)에 존재하는 취약점까지 관리하지는 않습니다.

규정 준수 측면에서 기업은 업계별 또는 지역별 규정을 준수해야 합니다. PaaS 제공업체는 종종 독립적인 감사 기관으로부터 인증을 받아, 해당 플랫폼이 특정 규정 준수 요구사항을 충족하는 인프라 위에서 운영됨을 증명합니다. 주요 규정 준수 표준의 예는 다음과 같습니다.

고�사는 자신의 애플리케이션과 데이터 처리 관행이 이러한 규정을 준수하는지 추가로 확인해야 합니다. 특히 데이터 저장 위치(데이터 레지던시)와 데이터 주권 관련 정책은 규정 준수에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 PaaS 도입 시 제공업체의 보안 아키텍처 백서, 규정 준수 인증서, 그리고 서비스 수준 계약(SLA)을 꼼꼼히 검토하는 것이 중요합니다.

PaaS 플랫폼을 도입할 때 기존 시스템과의 통합은 주요 도전 과제 중 하나이다. 기업은 종종 레거시 애플리케이션, 온프레미스 데이터 센터, 다른 클라우드 서비스 및 외부 API와 PaaS 상의 새로운 애플리케이션을 연결해야 한다. 이러한 통합 작업은 복잡할 수 있으며, PaaS 제공업체가 지원하는 통합 도구, 프로토콜, 미들웨어의 범위에 크게 의존한다.

호환성 문제는 주로 개발 언어, 프레임워크, 데이터베이스, 운영 체제 수준에서 발생한다. 특정 PaaS 플랫폼은 제한된 런타임 환경과 서비스만을 지원할 수 있다. 예를 들어, 한 플랫폼이 Java와 Python만을 공식 지원한다면, Node.js나 Go로 작성된 기존 코드는 수정 없이 배포하기 어렵다. 데이터베이스의 경우, PaaS 제공업체의 관리형 NoSQL 데이터베이스는 특정 쿼리 언어나 데이터 모델을 사용할 수 있어, 기존 관계형 데이터베이스와의 마이그레이션 및 연동에 추가 작업을 필요로 한다.

이러한 문제를 완화하기 위해 업계는 표준화와 오픈 소스 기반 플랫폼에 주목한다. 쿠버네티스와 같은 컨테이너 오케스트레이션 도구를 기반으로 한 PaaS는 애플리케이션의 이식성을 높여 벤더 종속성을 줄인다. 또한, RESTful API와 메시지 큐 같은 표준 통신 방식을 활용하면 시스템 간 결합도를 낮추고 통합을 용이하게 한다. 따라서 조직은 PaaS 선택 시 플랫폼의 개방성, 지원 기술 스택의 폭, 그리고 기존 인프라와의 원활한 연동을 보장하는 능력을 신중히 평가해야 한다.

PaaS는 웹 애플리케이션의 개발, 테스트, 배포, 운영을 위한 완전한 환경을 제공하여 개발 프로세스를 크게 간소화한다. 개발자는 인프라스트럭처 관리, 운영 체제 패치, 미들웨어 및 런타임 환경 구성과 같은 운영상의 복잡성을 신경 쓰지 않고, 애플리케이션 코드와 비즈니스 로직 개발에만 집중할 수 있다. 이는 특히 스타트업이나 소규모 개발팀이 빠르게 프로토타입을 구축하고 시장에 출시하는 데 유리한 조건을 만든다.

주요 PaaS 제공자들은 다양한 프로그래밍 언어와 프레임워크를 지원한다. 예를 들어, Google App Engine은 Python, Java, Go, PHP 등을, Microsoft Azure App Service는 .NET, Node.js, Python, Java 등을 지원한다. 또한, 내장된 개발 도구, 버전 관리 시스템 통합, 지속적 통합/지속적 배포 파이프라인을 제공하여 코드 작성부터 배포까지의 전체 워크플로우를 지원한다.

PaaS를 통한 웹 애플리케이션 개발의 일반적인 단계는 다음과 같다.

이러한 접근 방식은 전통적인 방식에 비해 초기 인프라 구축 시간과 비용을 획기적으로 줄여준다. 개발자는 서버를 프로비저닝하거나 웹 서버 소프트웨어를 구성할 필요 없이, 몇 분 안에 애플리케이션을 배포하고 인터넷을 통해 즉시 서비스할 수 있다. 또한, 대부분의 PaaS는 내재된 로드 밸런싱과 고가용성 기능을 제공하여 트래픽 증가에 따른 확장성을 보장한다.

PaaS는 마이크로서비스 아키텍처를 구축하고 운영하기 위한 이상적인 플랫폼을 제공합니다. 마이크로서비스는 하나의 큰 애플리케이션을 독립적으로 배포와 확장이 가능한 작은 서비스들로 분해하는 아키텍처 스타일입니다. PaaS는 이러한 각 서비스의 개발, 배포, 모니터링, 관리에 필요한 인프라와 미들웨어를 자동으로 제공함으로써 개발팀이 비즈니스 로직에 집중할 수 있게 합니다.

PaaS 환경은 마이크로서비스의 핵심 요구사항을 효율적으로 지원합니다. 대부분의 PaaS는 컨테이너 기술을 기반으로 하여, 각 마이크로서비스를 격리된 상태로 패키징하고 실행할 수 있습니다. 또한, 내장된 로드 밸런싱, 자동 확장, 서비스 디스커버리, API 게이트웨이 관리 도구들은 분산 시스템의 복잡성을 크게 줄여줍니다. 개발자는 코드를 배포하기만 하면 플랫폼이 서비스의 가용성과 성능을 보장합니다.

마이크로서비스 기반 애플리케이션을 PaaS에서 운영할 때의 주요 이점은 다음과 같습니다.

그러나 PaaS를 통한 마이크로서비스 운영은 몇 가지 설계 고려사항을 요구합니다. 서비스 간 통신은 네트워크를 통해 이루어지므로, 지연 시간과 네트워크 분할 내성을 고려해야 합니다. 또한, 분산된 서비스들의 로그 집계, 분산 추적, 구성 관리 등을 위한 PaaS의 통합 모니터링 도구를 효과적으로 활용하는 것이 중요합니다. 결국, PaaS는 마이크로서비스의 기술적 복잡성을 대부분 추상화하여, 기업이 민첩하게 비즈니스 기능을 개발하고 진화시키는 데 핵심적인 역할을 합니다.

PaaS는 API 개발과 관리를 위한 포괄적인 환경과 도구를 제공하여, 개발자가 인프라 관리 부담 없이 API의 설계, 배포, 보안, 모니터링에 집중할 수 있게 한다. 많은 PaaS 제공업체는 API 게이트웨이, API 관리 플랫폼, 내장된 인증 및 권한 부여 서비스 등을 핵심 구성 요소로 포함한다. 이를 통해 개발자는 API 엔드포인트를 빠르게 생성하고, 속도 제한, 캐싱, 요청/응답 변환과 같은 정책을 적용하며, 실시간으로 사용량과 성능을 분석할 수 있다.

API 개발의 핵심 단계와 PaaS의 역할은 다음과 같이 정리할 수 있다.

이러한 통합된 관리 기능은 특히 마이크로서비스 아키텍처 기반의 애플리케이션을 구축할 때 그 효용이 두드러진다. 수십, 수백 개의 분산된 서비스 간 통신을 위한 API를 일관된 정책과 중앙 집중식 가시성 하에 운영할 수 있다. 결과적으로 개발팀은 API의 비즈니스 로직 구현에 더 많은 시간을 할애하고, 인프라 구성, 확장, 보안 패치와 같은 반복적이고 복잡한 운영 작업은 PaaS 공급자에게 위임하게 된다.

서버리스 컴퓨팅과 PaaS는 모두 개발자가 인프라 관리 부담을 줄이는 것을 목표로 하지만, 추상화 수준과 운영 모델에서 차이를 보인다. 최근에는 이 두 패러다임의 경계가 흐려지며 상호 융합되는 추세다. 많은 PaaS 제공업체들이 서버리스 기능을 플랫폼의 핵심 구성 요소로 통합하고 있으며, 이는 함수형 프로그래밍 모델인 FaaS를 통해 구현된다.

이러한 융합의 주요 형태는 PaaS 환경 내에서 서버리스 함수를 트리거로 사용하거나, 기존 PaaS 애플리케이션의 특정 모듈을 서버리스 아키텍처로 분리하는 것이다. 예를 들어, 웹 애플리케이션의 주요 비즈니스 로직은 PaaS의 관리형 컨테이너에서 실행하면서, 이미지 처리나 주기적인 데이터 정리와 같은 이벤트 기반 작업은 서버리스 함수에 위임할 수 있다. 이는 다음과 같은 이점을 제공한다.

결과적으로, 현대적인 클라우드 네이티브 개발에서는 순수 PaaS나 순수 서버리스 중 하나를 선택하기보다, 두 모델을 상황에 맞게 조합하는 하이브리드 접근 방식이 일반화되고 있다. 이는 개발자에게 인프라 관리에서 완전한 자유를 제공하는 서버리스의 장점과, 전통적인 애플리케이션을 운영하기 위한 안정적이고 통합된 환경을 제공하는 PaaS의 장점을 결합한다. 주요 클라우드 벤더들의 플랫폼은 이러한 통합을 촉진하며, 단일 관리 콘솔에서 PaaS 애플리케이션과 서버리스 함수를 함께 배포, 모니터링, 관리할 수 있는 환경을 제공한다.

컨테이너 기반 PaaS(CaaS)는 가상 머신 대신 컨테이너 기술을 핵심 인프라로 활용하는 PaaS의 한 유형이다. 이는 도커와 같은 컨테이너 런타임과 쿠버네티스와 같은 컨테이너 오케스트레이션 플랫폼의 발전에 힘입어 등장했다. CaaS는 개발자가 컨테이너화된 애플리케이션을 패키징하여 플랫폼에 배포하면, 플랫폼 제공자가 컨테이너의 실행, 스케일링, 네트워킹, 모니터링을 자동으로 관리한다. 이는 기존 PaaS의 편의성에 컨테이너 기술이 제공하는 이식성과 유연성을 결합한 모델이다.

기존 PaaS와 CaaS의 주요 차이는 애플리케이션 패키징과 실행 환경에 있다. 전통적인 PaaS는 특정 언어나 프레임워크에 맞춰진 사전 정의된 환경을 제공하는 경우가 많지만, CaaS는 개발자가 애플리케이션과 그 종속성을 모두 포함한 컨테이너 이미지를 정의할 수 있는 자유도를 부여한다. 이로 인해 마이크로서비스 아키텍처를 구성하는 다양한 기술 스택의 서비스를 동일한 플랫폼에서 일관되게 운영하는 것이 용이해진다.

주요 CaaS 플랫폼의 예시는 다음과 같다.

CaaS의 도입은 하이브리드 클라우드 및 멀티클라우드 전략을 촉진한다. 컨테이너 표준의 보편화로 인해 애플리케이션을 퍼블릭 클라우드의 CaaS, 프라이빗 데이터센터의 온프레미스 환경, 또는 이 둘을 혼합한 곳에서도 비교적 쉽게 이동하고 실행할 수 있게 되었다. 그러나 여전히 플랫폼별 관리 도구나 부가 서비스에 대한 벤더 종속성 문제는 남아있는 과제이다.

PaaS 제공업체들은 인공지능과 기계 학습 기능을 플랫폼의 핵심 서비스로 통합하는 추세를 보이고 있다. 이는 개발자가 복잡한 AI 모델을 직접 구축하거나 관리하지 않고도 애플리케이션에 지능형 기능을 쉽게 추가할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 한다. 주요 클라우드 벤더들은 컴퓨터 비전, 자연어 처리, 음성 인식, 예측 분석 등을 위한 사전 구축된 API와 서비스를 PaaS 제품군의 일부로 제공한다.

이러한 통합은 개발 프로세스를 단순화한다. 예를 들어, 개발자는 몇 줄의 코드로 이미지 분석, 텍스트 감정 분석, 또는 챗봇 기능을 애플리케이션에 포함시킬 수 있다. PaaS 공급자는 AI 인프라의 복잡성, 예를 들어 GPU 클러스터 관리, 모델 학습 및 배포, 성능 확장 등을 백그라운드에서 처리한다. 결과적으로 기업은 전문 데이터 과학자 팀 없이도 AI 기술을 활용할 수 있는 저비용의 진입 장벽을 얻는다.

미래에는 PaaS가 MLOps 관행을 더욱 원활하게 지원하는 방향으로 진화할 것으로 예상된다. 이는 머신러닝 모델의 수명 주기 관리, 즉 학습, 배포, 모니터링, 재학습을 자동화하는 파이프라인을 PaaS 환경 내에서 제공하는 것을 의미한다. 또한, 생성형 AI 모델에 대한 접근성을 높이기 위해 대규모 언어 모델을 API나 서비스 형태로 PaaS에 통합하는 사례도 빠르게 증가하고 있다. 이러한 추세는 PaaS를 단순한 애플리케이션 호스팅 플랫폼이 아닌, 지능형 애플리케이션 구축을 위한 종합적 개발 환경으로 변모시키고 있다.