esri의 클라우드컴퓨팅 적용 사례

esri 의 클라우드 컴퓨팅 적용 사례

esri 의 클라우드 컴퓨팅 단편적인 이야기

■ esri 는?

Desktop GIS 프로그램을 기반으로 시작한 세계적인 GIS 프로그램 업체이다. 

Jack과 Laura Dangermond (둘은 부부이다.)가 1969 년 컴퓨터 매핑과 공간 분석을 사용하여 광범위한 지리적 인 문제를 해결하기 위해 환경 시스템 연구소 (Environmental Systems Research Institute)를 설립하였으며, 이 회사는 토지이용 컨설팅 업무를 주로 수행 했었다 .

이 후 GIS 분야에서 지난 수십년간 다양한 토지이용 모델과 관련 컴퓨터 소프트웨어를 개발,공급 해 왔다. 시장의 수요와 기술의 발전에 관련 도메인의 거의 독점적인 입지를 다지며사업을 확장하여 미국내 10 개 지사와, 전세계 200개 국가에 80개 이상의 공급 업체와 제휴 하고 있다.

사진 출처 - JACK AND LAURA DANGERMOND 

Web환경에서 GIS를 서비스 하기 위한 WebGIS 프로그램을 공급 하고 있으며, GIS 분야에서 세계 시장 점유율은 40.7 %이며(2011년 수치),
2014 년 Esri는 전 세계 GIS 소프트웨어 시장에서 약 43 %의 점유율을 차지했다. 이는 다른 어떤 공급 업체보다 월등히 높은 수치 이다.
아직 회사가 상장을 하지 않은 상태이며, 2016년 연매출 11억 달러로 추정된다.

지속적으로 전세계 사용자들을 대상으로 커뮤니티 운영, 학계와 연관된 esri 제품을 이용한 다양한 분야의 문제를 해결하는 GIS 모델 개발, 적극적인
마케팅을 진행 하여 경쟁사들에 비해서 완전히 차별된 제품신뢰성, 인지도를 쌓아 가고 있다. 

 출처 Wiki 백과 - esri 

■ esri 의 주요 제품

01

데스크탑 GIS

주력제품은 유명한 ArcGIS for Desktop Ver.10.6 이다.  ArcGIS for Desktop 은  ArcMap , ArcCatalog , ArcToolbox , ArcScene ,  ArcGlobe 및 ArcGIS Pro를 포함한 여러 통합 응용 프로그램으로 구성되어 있다. 
이 제품군의 주요 구성 요소 인 ArcMap , ArcCatalog 및 ArcToolbox 를 사용하면 사용자가 지리 정보를 작성, 분석, 매핑, 관리, 공유 및 게시 할 수 있다.

서버 GIS

데스크탑 기반의 ArcGIS 기능을 웹브라우저 기반을 확장하는데 사용된다.  ArcGIS Server , ArcGIS Online 등의 제품이 있다. 

모바일 GIS

ArcPad 가 대표적인 제품으로 다양한 스마트디바이스에 배포 할 수 있는 제품 군이다.
(ArcGIS 기반이 되는 Components 제작기반이 주로 Microsoft 의 기술을 많이 상속 받아서 Widows 기반 스마트 장치 제품에 편중이 심하다. )

개발자 GIS

전체 제품군이 Arc Object 로 불렸던것 같다. ArcGIS를 구성하는 Object 들을 제공하여 개발자가 ArcGIS를 특정 목적에 맞게 커스터마이징 하여 개발 할 수 있다. 

온라인 GIS

ArcGIS Online 이 있다.  Esri, ArcGIS 사용자 및 기타 신뢰할 수있는 데이터 공급자가 게시 한 컨텐츠, 지리 정보를 공유하고  검색 할 수있는 웹 응용 프로그램이다. 사용자는 그룹을 만들고 그룹에 가입 할 수 있으며, 공개 또는 그룹 내에서 공유 된 항목에 대한 액세스를 제어 할 수 있다.

 출처 Wiki 백과 - ArcGIS 

■ esri 의 클라우드 컴퓨팅 전략 

GIS anywhere

클라우드의 SaaS(Software-as-a-Service) 개념으로  GIS 소프트웨어는 esri 가 공급 하고 사용자는 공간데이터분석, 매핑업무에 집중 한다. 라는 개념이다. 공간정보분석의 막강한 성능과 다양한 분야에서의 신뢰성은 esri 의 데스크탑GIS 에서 이미 달성 했지만, 시대가 변해 인터넷이 매우 빠른 속도로 정보를 교환하고, 대용량의 데이터를 필요로 하는 시대가 되었다.  클라우드 개념이 도입되면서 SaaS(Software-as-a-Service) 형태로 제품을 서비스 하는 시장이 개척 되었고, esri도 주력 제품인 ArcGIS for Desktop의 기능을 웹 기반 클라우드에 올리기 시작 한다. 

분석기능이 무겁다

하지만 초창기에 웹 기반에서 모든 분석기능을 다 제공 하기 위해서는 하드웨어적인 한계가 분명 했고, 이어서 유연하게 GIS 데이터의 표출과 공유 쪽으로 초점이 모아졌다.   공유와 표출에 초점을 맞 추다 보니 무거운 공간분석을 수행하는 역할은 ArcGIS Desktop 을 이용하고, 데이터 분석 결과를 DBMS에 적재한 뒤 서버GIS 에서 Web기술을 이용해서 결과를 표출하고 조회 할 수 있는 기능을 제공하는 형태가 되었다. 

웹 기반 클라우드를 활용 하다.

.net 이전시대에서 CGI 가 비주류로 물러나며, 웹 표준에 대한 논란 이전, 모질라와 MS 가 으르렁 거리며 독과점 소송을 이어가던 시절 이며, VB 스크립트 후발로 ASP가 생산성의 가치를 높이고 있던 시절 에  esri 제품에서 웹브라우저에서 지도를 표출 하는 것은 Map Object 나 ArcIMS를 이용해서 였다.
서버사이드에서 직접 오브젝트를 호출해서 웹 페이지에 지도 객체를 띄우거나 자바스크립트를 이용한 지도 라이브러리를 작성 해서 사용 했었다. 

  

이미치 출처 - https://www.cursosgis.com, https://gisandscience.com/ 

이후 ArcGIS Server 가 등판되고, esri 는 ArcGIS Desktop에서 편집한 지도를 손쉽게 웹으로 올릴 수 있는 체계를 공급 하였다. 이 시기에 IIS 에서 ASP 기반의 웹 서비스가 .net 으로 버전 업되고,  웹서버에 올라간 지도를 Restful API 로 공유를 하는 기술이 적용 되었다.

Arcgis Online  출시

발행된 지도가 손쉽게 웹에 배포 되자 웹의 특성을 이용한 여러 사람들의 동시접근 과 동시 이용을 위해서 Arcgis Online 이 출시 되었다.
실제 ArcGIS Server에서 출발한 웹 기능을 다수의 사용자와 데이터 공유, 할 수 있도록  ArcGIS Online 에서 제공 하고 있으며, Esri 의 개발자를 위한 레퍼런스 기술 관련 페이지 (esri Mapbook) 에서도  Arcgis Online 을 이용하여 지도를 공유하고 있다.
이후에 클라우드 기술이 중요하게 부각 되면서 서버 제품군을 클라우드환경에 맞춰서 개선하여 개발 하기 시작 했다. 

ArcGIS Online - 출처 esri.com

 사용자들의 공간정보 활용 및 공유가 중점 

ArcGIS Server 에서 발행한 지도를 공유 하는 것이 중점이라고 생각 한다.
ArcGIS Online 기반에서는 지도를 편집하거나 데이터를 공유하고 웹상에서 발행하는 작업이 가능 하다. 
간단한 작업으로 지도에 POI를 생성해서 바로 발행 하고, 서비스에 반영하거나  Esri 에서 제공하는 배경지도와 전 세계에 다양한 지역의 주제도를
이용할 수 있었다. (안타깝게도 대한민국에서 활용할 수 있는것은 배경지도 정도였다. )

esri제품의 클라우드 유형 

 ArcGIS 의 Cloud Service Model 은 다음 세가지로 구분되었으며,  ArcGIS 배포형태, 관리 주체에 따라 구분되어진다. 

• Non-Colud

 - 일반적으로 사용자 머신에 배포 되는 ArcGIS Enterprise 

• Infrastructur-as-a-Service (IaaS) 

 - 클라우드 기반 머신에 배포 되는 ArcGIS Enterprise

•  Software-as-a-Service (SaaS)

- ArcGIS Online 과 Esri Managed Cloud Service(EMCS)

- 웹들 통해서 접근 되는 비 배포 방식

 Esri Cloud 지원 제품의 관리 주체 별로 구분

•  사용자가 직접 관리하는 On-premise*, 혹은 AWS, Azure 
•  Esri 에서 관리 하는 Esri Managed Cloud Service(EMCS)

 

* 온프레미스(On-premise)란 

소프트웨어 등 솔루션을 클라우드 같이 원격 환경이 아닌 자체적으로 보유한 전산실 서버에 직접 설치해 운영하는 방식을 말합니다. 
온프레미스는 클라우드 컴퓨팅 기술이 나오기 전까지 기업 인프라 구축의 일반적인 방식이었기 때문에 이전 또는 전통적인 이라는 단어와 함께 사용됩니다.
(용어 - 출처 : 디지털 타임즈)

Esri Cloud 지원 제품의  IaaS방식 배포 방식에 따른 분류 

 아마존 AWS 와 MS Azure 에서 Esri 제품 이미지가 준비되어  클라우드 기반 가상머신에 이미지를 적용 한 뒤에 사용자가 제품을 설정 
 할 수 있도록 설정도구*를 제공 한다.

 * Azure : ArcGIS Enterprise Cloud Builder 
 * AWS : Amazon's CloudFormation Templates 

  구글클라우드에 ArcGIS 이미지와 설정 도구는 아직 지원을 안 하는데  Google Earth 때문에 구굴을 경쟁사로 인식 해서가 아닌가 한다. 
 하지만 ArcGIS Enterprise 이미지가 없을 뿐이고, ArcGIS Enterprise 제품은 다양한 IaaS 기반에서 사용 할 수 있다. 

esri ArcGIS Enterprise 는 다양한 IaaS 에 설치 가능 하다. 

Azure와 AWS 에서 ArcGIS Enterprise 사용 

• Azure 와 AWS 의 강점을 이용해서 IoT 기기들과 연결이 용이함. 
• Cloud Storage 를 이용한 무거운 Server Tiles 저장 및 관리 가능 
• 단일장애점 (*SPOF (single point of failure) ) 제거 

*단일장애점 : 시스템 구성 요소 중에서, 동작하지 않으면 전체 시스템이 중단되는 요소

*용어 - 출처 : WiKi 백과

esri Cloud 활용 사례

※ 참고 문헌 

esri - Deploying and Using ArcGIS Enterprise in the Cloud - Witt Mathot, Larry Boden
ArcGIS 의 클라우드 활용 사례는 위 문헌을 참고 할 것. 

■ 대용량 공간데이터의 공간연산 및 표출 

대용량 데이터의 시대 

데스크탑GIS 에서 클라우드 서비스까지 쭉 올라왔지만 최근 기술의 요구사항은 대용량 데이터를 이용한 분석 서비스를 제공하는데 어느정도의 효율성이 나오느냐가 관건 이다.(이 글에서는 DBMS에 저장되는 대용량 공간정보의 방식은 논하지 않았다.)

esri 에서 ArcGIS Enterprise를 이용한 클라우드기반 어플리케이션 배포를 제공 하지만 클라우드 고유의 기능인 Auto-Scaling을 이용한 기술 보다는 표출에 따라 유연한 서버 증설등에 무게를 두고 있는 것 같다.  

앞서 이야기 했듯이 esri 의 클라우드 서비스는 사용자들의 공간정보 공유 및 활용이 중점 인지라 표출에 따른 성능을 우선으로 한다면 빠른 표출이 중요한 관건이다. 하지만 아직까지는  데스크탑GIS의 Components를 활용해서 ArcGIS Enterprise 제품을 IaaS 환경에서 특정 공간분석 모델을 대용량 데이터 기반으로 연산 할 수 있는 기능을 구현 하는 것 은 esri에서 제공하는 제품을 클릭 몇 번으로 기능을 구현 하는 것 보다 숙련된 소프트웨어 엔지니어의 역량 영역으로 봐야 할 것이다.