[AWS] 03. EC2 관련 개념

# 학습 목표

• Cloud와 Deployment의 의미를 각각 알고, 서비스를 남에게 배포할 수 있다.
• 클라우드 컴퓨팅이 무엇인지 설명할 수 있다.
• 애플리케이션 배포가 어떻게 변화되어 왔는지 이해할 수 있다.
• AWS의 각 서비스가 어떤 목적에 부합하는지 이해할 수 있다.
• S3의 목적과, 정적 웹 사이트 배포 방법을 이해할 수 있다.
• EC2의 주요 용어를 이해할 수 있다. (AMI, 인스턴스, 인스턴스 유형, 스토리지 타입, 퍼블릭/프라이빗 IP)
• EC2의 인스턴스 시작/중지/종료에 대해 이해할 수 있다.
• RDS와 EC2에서의 MySQL 사용이 어떻게 다른지 이해할 수 있다.
• CloudFront의 목적을 이해할 수 있다.
• Auto Scaling의 특징 및 역할을 알 수 있다.
• 로드 밸런서 중 ELB, 그 중에서 Application Load Balancer의 목적을 이해할 수 있다.
• AWS 인프라 중 VPC에 대해서 이해할 수 있다.
• Route 53의 목적을 이해하고, 도메인을 연결해 HTTPS로 배포할 수 있다.
• 빌드 및 배포시 필요한 환경 설정을 할 수 있다.
• 배포 시 발생하는 문제를 이해하고 고칠 수 있다.

 

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# 학습 내용

1.  EC2 개요

Amazon EC2(Elastic Compute Cloud)

- AWS에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스로 인터넷(클라우드)을 통해 서버, 스토리지, 데이터베이스 등 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서비스

- AWS에서 원격으로 제어할 수 있는 가상의 컴퓨터를 한 대 빌리는 것

- Elastic(탄력적인)은 on-demand로 사용한 만큼 비용을 지불하고, 비용적인 부분 뿐 아니라 필요에 따라 성능, 용량을 자유롭게 조절할 수 있다는 의미

- EC2 서비스는 AWS에서 비용, 성능, 용량 면에서 탄력적인 클라우드 컴퓨터를 제공하는 서비스

- Elastic Compute Cloud, EC2는 클라우드에서 거의 무한대에 가까운 확장 가능 컴퓨팅 용량을 제공함

- EC2를 사용하면 하드웨어에 투자할 필요 없이 빠르게 애플리케이션을 개발하고 배포할 수 있으며, 원하는 만큼 가상 서버를 구축하고 보안 네트워킹을 구성하며, 스토리지를 관리 가능

 

EC2 사용의 이점

- 컴퓨터 구성에 필요한 시간이 짧음

- AMI라는 다양한 템플릿을 통해 다양한 운영체제를 손쉽게 선택하고 구성 가능하며 CPU, RAM 용량까지도 구성 가능 

 

Instance?

- AWS에서 빌리는 1대의 컴퓨터 단위를 의미, 컴퓨터를 빌리는 것을 인스턴스 생성이라 칭함

- 직접 사용하는 컴퓨터와 다르게 빌린 컴퓨터는 아마존이 전 세계에 만들어 둔 데이터 센터(인프라)에 만들어져 있기 때문에 컴퓨터를 조작하기 위해 네트워크(인터넷)르르 통해 컴퓨터를 제어한다는 차이점 외에 일반적인 컴퓨터와 다른 점이 없음

- 주로 아마존 EC2를 통해 할 수 있는 가장 기본적인 일은 웹 서버를 설치하고 웹 서버를 통해 사용자가 웹 브라우저를 통해 요청하는 서비스를 제공하는 것

 

AMI (Amazon Machin Image)

- 소프트웨어 구성이 기재된 템플릿

- 운영체제만 깔려있는 템플릿부터 아예 특정 런타임이 설치되어 있는 템플릿(우분투 + node.js, 윈도우 + JVM 등)까지 다양한 이미지가 AWS에 준비되어 있음

- 세팅되어있는 AMI 외에도 필요에 따라 직접 AMI를 구성 가능

- instance는 선택한 AMI를 토대로 구성

∴ EC2 인스턴스 생성의 의미는 AMI를 토대로 OS, CPU, RAM 혹은 런타임이 구성된 컴퓨터를 빌리는 것

 

2. 인스턴스

인스턴스(Instances)

인스턴스

- 가상 컴퓨팅 환경으로, 하나의 가상 컴퓨터(서버)

- 인스턴스에서 실행하려는 애플리케이션 또는 소프트웨어에 필요한 메모리 양과 컴퓨팅 파워를 기준으로 인스턴스 유형을 선택

 

Amazon Machine Image(AMI)

- 클라우드에서 실행되는 서버에 대한 모든 소프트웨어 환경 설정 정보를 포함한 기본 설계도 또는 청사진

- AMI에는 운영체제, 애플리케이션 서버 그리고 그 위에서 실행되는 애플리케이션 등에 대한 세부 내용을 모두 담고 있음

- AMI로 서버 또는 인스턴스를 론칭하면 모든 요소가 상속되어 생성됨

- 사용자는 AMI를 통해 자신이 원하는 수만큼 인스턴스를 생성 가능

 

인스턴스 유형

- 인스턴스를 시작할 때 지정하는 인스턴스 유형에 따라 인스턴스에 사용되는 호스트 컴퓨터의 하드웨어가 결정됨

- 각 인스턴스 유형은 서로 다른 컴퓨팅, 메모리, 스토리지 용량을 제공하며, 이 용량에 따라 한 인스턴스 패밀리로 분류됨

- 레퍼런스 : EC2 인스턴스 유형 관련 레퍼런스

Amazon EC2 인스턴스 유형 – Amazon Web Services

 

인스턴스의 라이프 사이클

출처 : 코드스테이츠 데브옵스 부트캠프 과정

인스턴스 상태	설명	인스턴스 사용 요금
pending	인스턴스는 running 상태로 될 준비 중 (인스턴스를 처음 시작하거나 pending 상태의 인스턴스를 다시 시작하면 stopped 상태가 됨)	미청구
running	인스턴스를 실행하고 사용할 준비 됨	청구
terminated	인스턴스가 영구적으로 삭제되었으며 시작할 수 없음	미청구
shutting-down	인스턴스가 종료할 준비 중	미청구
stopped	인스턴스가 종료되고 사용이 불가 (언제든지 인스턴스를 다시 시작할 수 있음)	미청구
stopping	인스턴스가 중지 또는 중지-최대 절전 모드로 전환할 준비 중	중지 준비 중인 경우 미청구, 최대 절전 모드로 전환 준비 중인 경우 청구

- 레퍼런스 : 인스턴스 수명주기

인스턴스 수명 주기 - Amazon Elastic Compute Cloud

 

인스턴스(Instances) 구입 옵션

On-Demand

- 장기 약정 없이 초 단위로 컴퓨팅 용량을 구입 가능

- 온디맨드 인스턴스가 running 상태인 시간(초)에 대해서만 금액 지불

- 실행 중인 온디맨드 인스턴스에 대한 초당 요금은 고정 요금

- 중단할 수 없는 불규칙한 단기 워크로드가 있는 애플리케이션의 경우 온디맨드 인스턴스 사용이 유리

 

Reserved

- 예약 인스턴스는 온디맨드 인스턴스 요금과 비교하여 EC2 비용을 대폭(최대 75%) 절감하는 효과를 제공

- 예약 인스턴스는 사용량이 거의 확정된 프로덕션 워크로드용 인스턴스 실행에 적합하므로 기업 애플리케이션에 대한 트래픽이 안정적이거나 성능에 대한 요구 수준이 예측 가능한 경우 유리

- 예약 기간은 1년 또는 3년 약정이 적용되므로 계약 실행 전 워크로드를 파악 필요

- 리전 또는 특정 AZ의 인스턴스를 예약 가능

- 예약 인스턴스는 모두 선불, 일부 선불, 선결제 없음의 결제 옵션도 제공

 

Spot

- 스팟 인스턴스는 온디맨드 가격보다 저렴한 비용으로 제공되는 예비 EC2 용량을 사용하는 인스턴스

- 스팟 인스턴스는 큰 할인율로 미사용 EC2 인스턴스를 요청할 수 있게 해주므로 사용자는 Amazon EC2 비용을 대폭 절감 가능

- 스팟 인스턴스는의 시간당 가격을 스팟 가격이라고 하며, 각 가용 영역 내 인스턴스 유형별 스팟 가격은 Amazon EC2에서 설정하고 스팟 인스턴스의 장기적 공급 및 수요에 따라 점진적으로 조정됨

- 스팟 인스턴스는 용량이 가용 상태이고 요청에 대한 시간당 최고가가 스팟 가격보다 더 높을 때마다 실행

- 스팟 인스턴스는 애플리케이션이 실행되는 시간을 유연하게 조정할 수 있고 애플리케이션을 중단할 수 있는 경우에 선택하는 비용 효율적인 방법 (ex. 데이터 분석, 배치 작업, 백그라운드 프로세싱 및 선택적 작업에 적합)

- 스팟 인스턴스 사용 전략 : 온디맨드 인스턴스의 코어 그룹을 시작하고 기회가 생기면 스팟 인스턴스로 이를 보완하는 

 

스토리지 - 인스턴스 루트 볼륨(Instance Root Volume)

인스턴스 루트 디바이스

- Elastic Block Store, 인스턴스 스토어 볼륨 중 하나로  인스턴스 부팅을 위한 이미지가 포함되어있는 디바이스

 

인스턴스 스토어 기반 인스턴스

- S3를 통해 백업되는 인스턴스 루트 디바이스

- 처음 EC2 인스턴스가 론칭되면 모든 루트 디바이스는 S3로부터 론칭에 필요한 정보를 가져 옴

- 인스턴스는 하나 이상의 인스턴스 스토어 볼륨을 자동으로 사용할 수 있으며, 이러한 볼륨 중 하나가 루트 디바이스 볼륨 역할을 수행

- 인스턴스가 시작되면 인스턴스를 부팅하는 데 사용된 이미지가 루트 볼륨으로 복사되며 인스턴스 유형에 따라 다른 인스턴스 스토어 볼륨을 사용 가능

- 인스턴스 스토어 볼륨의 모든 데이터는 인스턴스가 실행되는 동안 유지되지만, 인스턴스가 종료되거나 장애가 발생하면 데이터가 삭제

- 인스턴스 스토어가 지원하는 인스턴스는 종료되거나 장애가 발생할 경우 복원이 불가능

- Amazon EC2 인스턴스 스토어가 지원하는 인스턴스를 사용하려는 경우 여러 가용 영역의 인스턴스 스토어로 데이터를 분산하는 것이 권장되며 인스턴스 스토어 볼륨의 중요한 데이터를 정기적으로 영구 스토리지로 백업해야 함

 

EBS(Elastic Block Store) 기반 인스턴스

- 이미지를 EBS 볼륨 기반으로 제공

- 인스턴스를 론칭할 때마다 루트 디바이스가 EBS 볼륨에서 론칭되고 EBS 스냅샷을 통해 생성

- EBS를 루트 디바이스로 사용하는 인스턴스에는 자동으로 EBS 볼륨이 연결됨

- EBS 지원 인스턴스를 시작하면 사용하는 AMI가 참조하는 각 EBS 스냅샷에 대한 EBS 볼륨이 생성되며 인스턴스 유형에 따라 다른 EBS 볼륨이나 인스턴스 스토어 볼륨을 사용 가능

- EBS 지원 인스턴스는 중지한 후 다시 시작해도 연결된 볼륨에 저장된 데이터에 아무런 영향이 없음

- EBS 지원 인스턴스가 중지 상태일 때 다양한 인스턴스 및 볼륨 관련 태스크를 수행 가능

 

보안

키 페어

- EC2는 공개키 암호화 방식을 사용하고 로그인 정보의 암호화-복호화 모델을 따름

- 암호화 기법 : 퍼블릭 키는 데이터 암호화에, 프라이빗 키는 데이터 복호화에 사용

- 인스턴스 연결을 위한 퍼블릭 키-프라이빗 키 페어 생성 방법 :  AWS 콘솔, CLI, API 호출 방식

-  자신의 키를 가져와서 시스템에 업로드 해놓고 사용 가능

- EC2는 SSH-2 RSA 키를 사용하며, 리전당 최대 5,000개의 키 페어를 사용 가능

 

보안 그룹

- 하나 혹은 다수의 인스턴스에 대한 트래픽을 통제하는 가상의 방화벽

- 인스턴스를 론칭한 뒤 해당 인스턴스에 하나 혹은 다수의 보안 그룹을 연결할 수 있고, 이를 통해 해당 인스턴스로 유입되거나 해당 인스턴스에서 유출되는 트래픽에 대한 처리 규칙을 설정 가능

- 보안 그룹의 내용은 언제든 수정 할 수 있으며, 새로운 규칙이 추가되면 해당 보안 그룹에 포함된 모든 인스턴스에 자동으로 적용

- 각 인스턴스에 특정 트래픽이 도달할지 여부는 해당 인스턴스에 연결된 모든 보안 그룹 규칙에 따라 결정

 

보안 그룹의 규칙이 지닌 특징

- 기본적으로 보안 그룹은 모든 아웃바운드 트래픽을 허용

- 보안 그룹 규칙은 언제나 허용 여부만 정할 수 있고 거부 여부는 정할 수 없음

- 보안 그룹은 스테이트풀(Stateful) 속성을 지님 (인스턴스에서 요청을 보내면, 해당 요청에 대한 응답 트래픽은 보안 그룹의 인바운드 규칙과 무관하게 전달이 허용)

- 보안 그룹 규칙은 언제든 추가 또는 삭제 가능하며 변경 사항은 짧은 시간 내에 해당 시큐리티 그룹에 연결된 모든 인스턴스에 적용

- 하나의 인스턴스에 여러 개의 시큐리티 그룹을 연결할 경우 각 시큐리티 그룹의 규칙은 단일 규칙 세트로서 인스턴스에 적용되고 사용자는 이 규칙 세트를 통해 트래픽의 허용 여부를 결정 가능

 

네트워킹 - Instance IP 주소 지정

프라이빗 IPv4

- 프라이빗 IPv4 주소는 인터넷을 통해 연결할 수 없는 IP 주소

- 프라이빗 IPv4 주소는 동일 VPC에서 인스턴스 간의 통신을 위해 사용

- 인스턴스를 시작할 때 인스턴스에 기본 프라이빗 IPv4 주소와 내부 DNS 호스트 이름이 할당됨

 

퍼블릭 IPv4

- 퍼블릭 IP 주소는 인터넷을 통해 연결할 수 있는 IPv4 주소

- 퍼블릭 주소는 인스턴스와 인터넷의 상호 통신을 위해 사용 가능

- 인스턴스가 중지되거나 최대 절전 모드로 전환되거나 종료되면 인스턴스의 퍼블릭 IP 주소는 해제되고, 중지되거나 최대 절전 모드로 전환된 인스턴스가 시작되면 새 퍼블릭 IP 주소가 할당

- 필요에 따라 인스턴스 간에 연결할 수 있는 영구 퍼블릭 IP 주소가 필요한 경우 탄력적 IP(Elastic IP) 주소를 대신하여 사용

 

Elastic IP

- 동적 클라우드 컴퓨팅을 위해 고안된 정적 IPv4 주소

- 탄력적 IP 주소는 AWS 계정에 할당되며 해제할 때까지 할당된 상태로 유지

- 탄력적 IP 주소를 사용하면 주소를 계정의 다른 인스턴스에 신속하게 다시 매핑하여 인스턴스나 소프트웨어의 오류를 마스킹 가능

- 또는 도메인이 인스턴스를 가리키도록 도메인에 대한 DNS 레코드에 탄력적 IP 주소를 지정 가능

- 주의해야 할 점은 연결 해제한 탄력적 IP 주소는 명시적으로 릴리스할 때까지 계정에 할당되므로 실행 중인 인스턴스와 연결되지 않은 탄력적 IP 주소에 대해서는 소액의 시간당 요금이 부과됨