[배포] Aamazon Web Service Chapter - AWS

우리가 만들고 있는 웹 서비스는 배포가 되지 않는다면 더 이상 의미를 가질 수 없다. 따라서 웹 개발자는 배포에 대한 기본지식을 탑재하고 있고 간단한 배포정도는 혼자 할 수 있어야 한다. 이 시간에는 배포를 위한 클라우드 서비스 AWS를 이용해서 애플리케이션을 배포한다. 가상화 기술의 발전과 AWS의 등장은 클라우드 컴퓨팅에 혁신을 불러일으켰다.

Cloud Computing

• 기존의 서버방식

클라우드 등장 이전에는 흔히 말하는 전산실에 컴퓨터를 배치하고 인터넷을 연결하여 서비스를 제공하였다. 그런데 만약 요청에 대한 수용 능력이 한계에 도달하면 어떻게 대처해야할까?

같은 공간에 더 많은 컴퓨터를 제공하여 한 대가 해결할 수 있는 요청을 여러대가 나누는 방식을 사용할 수도 있을 것이다. 하지만 이러한 방법은 몇가지 문제점을 가지고 있다.

첫 번째로 주기적인 관리가 필요하다. 흔히 말하는 서버실에는 종종 고장이 나거나 인터넷과 연결이 되지 않는 컴퓨터가 생기기도 한다. 이러한 상황이 발생한다면 이를 해결하기 위한 인력 및 비용이 투입되어야 했다.

둘 번째로 공간의 한계가 있다. 예전의 방식은 서버실이라는 공간에 컴퓨터를 배치해 두고 필요할 때마다 추가적인 컴퓨터를 추가하는 방식으로 수용 능력을 향상해 왔다. 하지만 이런 방식은 공간이 부족하여 컴퓨터를 더는 배치할 수 없는 문제에 직면하게 되었다. 이러한 상황에서 추가적인 서버 증설이 어렵게 되자 일부 거대 기업은 데이터 센터라는 거대한 건물을 세우기 시작하였다. 이때부터 데이터 센터의 유휴자원을 대여하는 서비스가 등장하기 시작한 것이다.

Cloud

데이터 센터에는 서버의 자원과 공간 및 네트워크 환경을 제공한다. 현대의 클라우드 컴퓨팅은 앞서 설명한 데이터 센터와 비슷한 역할을 하지만, 물리적인 컴퓨터가 아닌 가상 컴퓨터를 대여한다는 점이 다르다. 이는 가상화 기술의 발전으로부터 비롯되었다.
따라서 최근의 가상화 기술을 사용하는 클라우드 서비스는 기존의 온츠레미스 형식과는 달리 다음과 같은 장점이 있다.

• 장점

1. 필요할 때마다 컴퓨팅 능력을 유연하게 조절할 수 있다.
2. 고정적인 비용이 들어가는 온프레미스와는 달리 사용한 만큼의 요금만 지불한다.
3. 컴퓨터의 스냅샷을 이용해 다른 컴퓨터로 즉시 이주가 가능하다.

• 단점
  간혹 뉴스 등을 통해 아마존 웹 서비스의 장애로 특정 서비스의 서버가 지연 되었다는 기사를 봤을 것이다. 이처럼 운영 환경 자체가 클라우드 제공자에게 종속되어 버리므로 클라우드 서비스에 문제가 생기면 내가 배포하고 관리하는 환경에도 영향이 미친다. 운영환경이 특정 클라우드 사업자에게 종속된다는 이야기는 백엔드 구성자체가 특정 회사의 기술로만 구성해야만 하는 경우가 발생할 수도 있다는 이야기이다. 따라서 AWS와 같은 대표적인 클라우드 사업자가 제공하는 기술을 익히는 것도 중요하지만 그만큼 이 인프라 자체에 대한 이해가 더욱 중요하다.

IaaS는 Infrastructure as a Service의 약자이다 클라우드 제공자가 가상 컴퓨터까지 제오하는 경우에는 Iaas에 해당하게 된다. AWS는 IaaS에 가깝다.

Deployment

배포란 개발한 서비스를 사용자가 이용가능하게 하는 과정이다.
회사마다 추가적인 과정이 있을 수 있지만 기본적으로 4단계를 거쳐 개발한 서비스를 배포하게 된다.

• Development : 각자의 컴퓨터에서 코드를 작성하고 테스트 하는 과정이다. 개발 단계이기 때문에 실제 데이터를 이용하지 않고 더미 데이터를 이용해서 테스트한다.

• Intergration : 각자의 컴퓨터에서 작성한 코드를 합치는 과정이다. 내가 작성한 코드가 다른 코드를 침범해서 오유를 일으키지 않는지, 코드 간에 Conflict가 있지는 않는지 확인하는 과정을 거친다.

• Staging : 실제 출시 단계인 Production 단계와 가장 유사한 환경에서 테스트를 진행한다. 실제 데이터를 복사해서 문제가 있지 않은지 등 다양한 환경에서 테스트를 진행한다. 또한 서비스와 관련된 부서 혹은 인원의 확인 과정을 거친다. 예를 들면 작성된 코드가 마케팅팀 혹은 디자인팀이 예상했던 결과인지 확인을 거치는 과정이다.

• Production : 개발된 서비스를 출시하는 단계이다. 사용자가 접속할 수 있는 Production 환경에서 코드를 구동하고 서비스를 제공한다. 실제 데이터를 가지고 서비스가 운영되기 때문에 문제가 생기면 안되는 단계이다.

Development 환경과 Production환경은 서로 다를 수가 있다. 여려명이 함께 작업하는 프로젝트라면 각각 사람마다 node버전도 제각각일거고 인증 정보나 데이터베이스등에 접근하기 위해 사용하는 엔트포인트도 제각각일 것이다.

따라서 배포에서는 환경의 차이를 이해하고 환경 설정을 코드와 분리하는 것이 중요하다.

작성한 코드가 다른 환경에서 정상 작동할 수 있게 하려면 설정을 환경변수(env)에 저장해야 한다. 환경 변수는 코드 변경없이 배포떄마다 쉽게 변경할 수 있다. 설정 파일과 달리 잘못해서 코드 저장소에 올라갈 가능성도 낮다.

애플리케이션의 모든 설정이 정상적으로 코드 바깥으로 분리되어 있는지 확인할 수 있는 간단한 방법은 어떠한 인증정보도 유출시키지 않고 코드가 지금 당장 오픈 소스가 될 수 있는지 확인하는 것이다.
코드상의 모든 곳에 절대경로가 아닌 상대경로를 사용해야하며 .env등을 이용해 환경변수를 설정해야한다.

EC2

AWS 서비스인 EC2(Elastic Compute Cloud)에 대해 알아보자.

EC2란 아마존 웹 서비스에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스이다. 클라우드 컴퓨팅은 인터넷을 통해 서버, 스토리지, 데이터베이스 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서비스이다. 정리하자면 아마존에서 가상의 컴퓨터를 한대 빌리는것과 같다.

AWS에서 제공하는 Elastic이라는 단어는 어떤 의미일까?
해당 단어는 PC방에 비유하면 이해하기가 쉽다. 집에서 돌아가지도 않는 최고사양의 게임을 하기 위해서는 1시간을 하던 10시간을 하던 기본적으로 시간에 따라 지출해야하는 돈이 있다.

EC2 서비스도 이런 후불제 PC방과 같이 사용한 만큼 비용을 지불하기 때문에 탄력적인이라는 의미의 Elastic이라는 단어가 붙어 있는 것이다.(필요에 따라 성능, 용량을 자유롭게 조절할 수 있다는 의미도 가지고 있다.)

정리하자면 EC2서비스는 AWS에서 비용, 성능, 용량 면에서 탄력적인 클라우드 컴퓨터를 제공하는 서비스라고 할 수 있다.

• 장점
  1.EC2 서비스의 장점 중 첫 번쨰는 구성하는 데 시간이 짧다.
  2.AMI를 통해 필요한 용도에 따라 다양한 운영체제에 대한 선택이 가능하다.
  3.EC2는 컴퓨터 한 대를 빌리는 것이므로 컴퓨터로 할 수 있는 모든 일을 할 수 있다. (인스턴트는 1대의 컴퓨터를 의미하는 단위이고 AWS에서 컴퓨터를 빌리는 것을 인스턴스를 생성한다고 한다.)

RDS

RDS(Relational Database Service)는 AWS에서 제공하는 관계형 데이터 베이스 서비스이다.

EC2가 가상의 컴퓨터를 임대하는 서비스라고 배웠는데, EC2 인스턴스에 MySQL과 같은 관계형 데이터베이스 엔진을 설치하면 굳이 RDS를 사용할 이유가 없지 않을까? 데이터베이스만 따로 분리해서 서비스를 이용해야할 이유가 있을까?

• EC2를 데이터베이스로 사용 하였을 때의 단점

EC2 인스턴스에 데이터베이스를 설피하여 데이터를 관리하는 것은 개인 소유 차량을 이용하는 것과 비슷하다. 개인 소유 차량을 이용하면 유지 보수, 보험처리 같은 일들을 온전히 운전자가 부담하게 된다. 차량 정비를 위해서 정비소에 주기적으로 방문해야하고, 기타 차량과 관련된 다른 일이 생길 때 들여야하는 시간과 수고가 크다.

EC2 인스턴스를 사용하면 데이터베이스와 관련해서 자동으로 관리를 담당하는 부분이 매우적기 때문에 사용자가 일일이 시간을 투자해서 데이터베이스 엔진의 설치와 버전관리, 데이터 백업을 해야한다. 게다가 가용성과 내구성이 확보되지 않기 때문에 데이터베이스에 저장된 데이터가 유실되거나 정상적으로 사용하지 못할 확률이 커지며 후에 필요에 따라 데이터베이스의 규모를 확장하기 어렵다.

• RDS 사용의 이점

그에 비해 RDS를 이용하는 것은 렌터카에서 자동차를 리스해오는것과 비슷하다. 회사에서 차량을 대여하면 차량과 관련하여 시간이 들어간느 일을 렌터카회사에서 대신 처리하기 때문에 운전자는 차량을 관리하는 일에 대해서 시간을 따로 쏟을 필요 없이 운전만 하면 되기 때문에 매우 편리하다.

RDS를 이용하면 데이터베이스 유지 보수와 관련된 일들을 RDS에서 전적으로 자동으로 관리한다. 사용자가 해야하는 일은 초기 설정을 제외하고 데이터베이스에 저장된 데이터를 관리하는 일 밖에 없기에 큰 편의성을 느낄 수 있다.

S3

S3(Simple Storage Service) AWS에서 제공하는 클라우드 스토리지 서비스이다. S3를 알아보기에 먼저 클라우드 스토리지에 대해 잠깐 알아보아야한다.

Cloud Storage

클라우드 스토리지안 쉽게 말해 인터넷 공간에 데이터를 저장하는 저장소인것이다. 클라우드 스토리지 서비스는 뛰어난 접근성을 가지고 있다. 컴퓨터의 하드디스크에 저장된 파일에 접근하기 위해서는 해당 컴퓨터를 이용해야만 한다. 그러나 클라우드 스토리지를 이용하면 웹 환경이라면 언제나 어디서나 저장된 파일에 접근할 수 있게 된다. 또한 컴퓨터 뿐만아니라 웹에 접속이 가능한 다른 전자기기를 활용하여 클라우드 스토리지에 저장된 데이터에 접속할 수 있다.

S3는 Simple Storage Service의 약자로 AWS에서 제공하는 클라우드 스토리지 서비스이다. 클라우드 스토리지 서비스는 뛰어난 접근성을 가지고 있는것과 마찬가지로 S3도 뛰어난 접근성을 가지고 있다.

• 장점

1. 확장성 : 데이터를 무한히 저장 가능하다.
   확장성이 높으면 많은 시간과 수고를 들이지 않고 스토리지 규모를 확장/축소할 수 있다. 스토리지의 용량을을 무한히 확장할 수도 있다. (돈만 있으면)
2. 내구성 : 99.9999%의 내구성을 보장한다.
   S3에 저장된 파일을 읽어버릴 확률보다 길걷다가 벼락맞을 확률이 더 높다는 말이 있을 정도로 스토리지의 내구성이 높다.
3. 가용성 : 99.99%의 가용성을 보장한다.
   가용성이 높으면 스토리지에 저장된 파일들을 정상정으로 사용할 수 있는 시간이 길어진다.
4. 다양한 스토리지 클래스 제공 : 각 데이터를 저장할 때, 어떤 목적으로 활용할지에 따라 효율적으로 선택할 수 있는 스토리지 클래스가 달라진다.
5. 정적 웹 사이트 호스팅이 가능
   • 정적파일 : 서버의 개입 없이 클라이언트에 제공될 수 있는 파일
   • 웹 호스팅 : 서버의 한 공간을 빌려주어 웹 사이트의 배포, 운영이 가능하게 만들어주는 서비스
   • S3에서는 버킷을 통해 정적 웹사이트 호스팅이 가능

EC2, RDS, S3의 개념을 배우고 있는데 AWS는 어떤 원리로 해당 서비스들의 높은 가용성과 내구성을 보장할 수 있는 것일까?

위의 그림을 보면, 주황색으로 표시된 곳이 있다. 이 지역을 리전(regeion)이라고 부르고 AWS에서 클라우드 서비스를 제공하기 위해 운영하는 물리적인 서버의 위치를 말한다. 그리고 주황색 원 안에는 숫자가 있는데 이 숫자는 리전에 위치한 가용 영역의 수를 나타낸다. 가용영역이란 각 리전 안에 존재하는 데이터 센터를 말한다. 가용영역은 각각 개별적인 위치에 떨어져서 존재하여 한 곳의 재난이나 사고로 인해 가동이 불가능해지더라도 다른 가용 영역에 백업을 해놓은 데이터를 활용하여 문제없이 서버가 가동되게 한다.

이러한 가동방식 덕분에 AWS에서 제공하는 서비스들은 높은 가용성과 내구성을 보장한다.

S3 Standard

가장 일반적으로 사용되는 스토리지 클래스이다. 데이터에 자주 액세스 해야할 경우에 사용 하게 된다.

데이터에 빠른 속도로 접근할 수 있고 데이터 엑세스 요청에 대한 처리속도가 빠르다. 대신 데이터를 오래보관하는 목적으로는 효율적인 선택지가 되지 못한다. 보관 비용이 높에 발생하기 때문이다.

S3 Glacier

장기적인 보관 목적으로 스토리지를 사용할 때에는 Glacier를 사용하는게 좋다. 비록 저장된 데이터에 액세스하는 속도는 느리지만 데이터를 보관하는 비용이 매우 저렴하다는 장점이 있기 때문이다.

정적 웹 사이트 호스팅이란?

'정적'파일에 대한 이해가 선행되어야 한다. 정적 파일은 서버의 개입 없이 생성된 파일을 뜻한다. 반대로 클라이언트가 서버에 요청을 보내면 서버가 요청에 맞추어 그 자리에서 생성한 파일을 '동적'파일이라고 한다.

웹 호스팅이라는건 뭘까?

• 웹 호스팅이란 서버의 한 공간을 임대해 주는 서비스를 마한다.

버킷이라는 건 뭘까?

• 버킷이란 S3에 저장되는 파일들이 담기는 바구니이다. 파일을 저장하는 최상위 디렉토리라 설명할 수 있다. S3에서 저장되는 모든 파일은 버킷 안에 저장되어야하고 버킷에는 무한한 양의 파일을 저장할 수 있다.

• 버킷의 이름은 각 리전에서 고유해야하며 버킷 정책을 생성하여 해당 버킷에 대한 다른 유저의 접근 권한을 수정할 수 있다.

• S3에서 버킷에 담기는 파일을 객체라고 부른다. 왜 객체라고 부를까?

  • S3에서 저장소에 데이터를 저장하 때, 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장하기 때문이다.
  • 파일의 값에는 실제 데이터를 저장한다.S3 객체의 값으로써 저장될 수 있는 데이터의 최대 크기는 5TB이며 파일의 키는 각각의 객체를 고유하게 만들어주는 식별자의 역할을 한다.
  • 모든 객체는 고유한 URL주소를 가지고 있다.
    • URL 주소는 http:// [ 버킷의 이름 ].S3.amazonaws.com/[ 객체의 키 ]의 형태를 띠고, URL 주소를 통해서도 원하는 데이터에 접근할 수 있다.

S3에서는 버킷이 사용자들이 정적 웹 사이트를 배포할 수 있는 공간을 제공한다. 버킷이라는 저장 공간에 정적 파일을 업로드하고 버킷을 정적 웹 사이트 호스팅 용도로 구성하면 정적 웹 사이트를 배포할 수 있다.