인프라 스터디 1주차 키워드 조사

허준기·2024년 6월 29일

인프라 스터디

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Aws - Vpc,cidr,ec2,s3,cdn,route53,nacl,security group

AWS(Amazon Web Service)

클라우드 컴퓨팅 플랫폼을 구성하는 원격 컴퓨팅 서비스 ㅁ모음
컴퓨팅 성능, 스토리지, DB 및 분석
여러 지역에 위치한 데이터 센터를 통해 전 세계적으로 운영

장점

확장성 : 광범위한 컴퓨팅 리소스에 대한 #온디맨드 액세스 제공 --> IT 인프라 쉽게 확장
비용 효율성 : 사용한 리소스에 대해서만 비용 지불
안정성 : 안전하고 안정적인 데이터 센터의 글로벌 네트워크 운영 - 고가용성 및 재해 복구 기능 제공
유연성 : 컴퓨팅, 스토리지, DB 및 분석을 포함한 광범위한 서비스 제공
보안 : 고객 데이터 보호, 다양한 보안 조치 및 인증 구현

#온디맨드 인스턴스

선불 비용이나 장기 약정 없이 시간당 컴퓨팅 리소스 비용 지불

단점

복잡성 : 클라우드 컴퓨팅을 처음 접하는 경우 관리 및 탐색이 복잡할 수 있는 광범위한 서비스 및 기능
비용 : 특수한 요구 사항이 있는 비즈니스에는 요금 모델이 비쌀수도
공급업체 종속 : 한 번 AWS에 투자하면 다른 공급업체로 전환이 어렵고 비용이 많이 든다

EC2(Elastic Compute Cloud)

클라우드에서 온디맨드 확장 가능 컴퓨팅 용량 제공
AWS에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스

클라우드 컴퓨팅 : 인터넷(클라우드)을 통해 서버, 스토리지, DB 등 컴퓨팅 서비스를 제공
--> AWS에서 원격으로 제어 가능한 가상의 컴퓨터 한 대를 빌리는 것

Elastic --> 사용한 만큼 비용을 지불 , 성능, 용량 을 자유롭게 조절 가능

AWS 클라우드의 가상 서버
물리적인 서버를 구축하면 시간과 비용이 많이 들기 때문에 가상의 컴퓨터를 대여해주는 #EC2 사용

다양한 운영체제로 인스턴스 시작 가능
비용 절감 --> 사용한 만큼만 요금 지불

인스턴스 유형에 타입 이 존재

사용 목적(서버, 머신러닝, 게임) 에 따라 타입별로 인스턴스에 이름 부여 (t타입, m타입, inf타입 ...)
범용 : vCPU, 메모리, 네트워크, 저장 공간 등이 평균적인 사양으로 제공
컴퓨팅 최적화 : 메모리 대비 vCPU 비율이 높음
메모리 최적화 : 메모리 용량이 훨씬 큼
스토리지 최적화 : 스토리지 용량이 훨씬 크거나 초고속 I/O 제공
GPU 인스턴스 : 고성능 NVDIA GPU 장착
마이크로 인스턴스 : 가장 저렴, 낮은 #vCPU 성능, 적은 메모리 --> 프리티어

vCPU : 가상회 소프트웨어를 통해 제공되는 CPU

인스턴스 수명주기

AMI로 부터 실행되고나서 종료될 때까지의 과정

AMI (Amazon Machine Image)

EC2 인스턴스를 실행하기 위해 필요한 정보를 모은 단위(OS, 아키텍쳐 타입, 저장공간 용량 등)
EBS : (Elastic Block Store) - EC2 인스턴스에 사용할 영구 블록 스토리지 볼륨 제공 - 하드디스크라고 생각. 각 #EBS 볼륨은 가용 영역 내에 자동으로 복제되어 구성요소 장애로부터 보호해주고 고가용성 및 내구성 제공

EC2 분류

EBS Based : 반 영구적인 파일의 저장 기능
- 하드 디스크와 그래픽 카드 메모리 cpu와 분리되어 네트워크로 연결
- Instance 에 비해 느림
- EC2 를 내려도 #EBS 는 살아있어 다음에 또 사용 가능
- Snapshot 기능 --> 덤프 떠서 백업
- 인스턴스 업그레이드
- stop 가능
Instance Storage : 휘발성이 빠름
- EC2 내 물리적 연결 --> EC2 안에 있음
- 종료시키면 EC2 와 함께 날아감
- 빠른 연산, 저장 필요 없을때 사용
- 바로 접근이 가능해서 빠름
- stop 불가능

VPC(Virtual Private Cloud)

AWS 클라우드에서 논리적으로 격리된 공간을 프로비저닝하여 고객이 정의하는 가상 네트워크에서 AWS 리소스 시작 가능

IP 주소 범위 선택
서브넷 생성
라우팅 테이블 및 네트워크 게이트웨이

가상 네트워킹 환경 완벽 제어

VPC 별로 네트워크 구성가능
각각의 VPC 에 따라 다르게 네트워크 설정 가능
각각의 VPC 는 완전히 독립된 네트워크처럼 작동

기능

전용 네트워크 사용 : 다른 네트워크와 상호 간섭X, 논리적으로 완전히 분리된 네트워크
다양한 네트워크 토폴로지 : 고객 맞춤형 네트워크 환경 조성
강력한 보안 : ACG 를 통해 서버 단계의 접근 제어, NetworkACL 을 통해 Subnet 단계의 네트워크 접근 제어
외부 네트워크와의 보안 통신
VPC간 내부 통신

VPC 구축 과정

VPC의 IP 범위를 사설아이피 대역에 맞춤
- 사설IP : 내부 네트워크 내에서 위치를 찾아갈 때 사용 - 우리집 주소 ( #퍼블릭IP ) - 안방 ( 사설IP ) -->
- 사설 IP 대역 : 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255, 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255, 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255
- 한번 성정된 IP대역은 수정 불가, 각 VPC는 하나의 리전에 종속
서브넷 을 통해 VPC를 잘게 쪼갬
- VPC보다 더 작은 단위이기 때문에 더 작은 IP범위를 가짐
- 서브넷을 나누어 더 많은 네트워크망을 만든다
라우팅테이블 과 라우터
- 네트워크 요청이 발생하면 데이터는 라우터로 향함
- #라우터 : 목적지, #라우팅테이블 : 이정표
- 라우터로 향한 데이터는 각각 정의된 라우팅테이블에 따라 작동
인터넷게이트웨이 : VPC와 인터넷을 연결해주는 하나의 관문
-
- 목적지의 주소가 172.31.0.0 이 아니면 IGA A로 보내라는 뜻
- 퍼블릭서브넷 : 인터넷과 연결되어 있는 서브넷
- 프라이빗서브넷 : 인터넷과 연결되어 있지 않는 서브넷
네트워크ACL 과 보안그룹
- 방화벽 역할
- 인바운드/아웃바운드 트래픽 보안정책 설정 가능
- 서브넷에 설정할 수 있고 각각의 EC2 인스턴스에 적용 가능
- 보안그룹의 우선순위가 더 높음
NAT게이트웨이
- #프라이빗서브넷 이 인터넷과 통신하기 위한 아웃바운드 인스턴스
- 프라이빗서브넷에서 외부로 요청하는 아웃바운드 트래픽을 받아 인터넷게이트웨이 와 연결

서브넷

IP 네트워크의 논리적인 영역을 부분적으로 나누 하위 망
VPC에서도 서브넷을 통해 네트워크 분리

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)

IP주소 + 서브넷마스크 를 같이 표기한 것
ex) 192.168.50.0/24 --> 처음 24비트가 네트워크 주소, 나머지는 호스트 주소

- 인터넷상의 데이터 라우팅 효율성을 향상시키는 IP 주소 할당 방법
- 클래스 없는 도메인 간 라우팅 기법
- Address의 영역을 나눌 때 기존방식보다 유연하게 자신이 원하는 Network 주소와 Host 주소를 나눌 수 있음
- IP Address Class보다 더욱 많아진 IP Address의 요구를 충족시키기 위해서 나옴

VPC 내의 인스턴스 및 리소스에 할당되는 IP 주소 결정
IP주소 : 컴퓨터 네트워크에서 장치들이 서로를 인식하고 통신을 하기 위해서 사용하는 특수한 번호
Subnet : 하나의 IP 네트워크 주소를 네트워크 내부에서 적절히 분할하여 다수의 상호 연결된 하부 네트워크로 나누어 사용
- 기존 IP주소를 더 잘게 쪼개 IP주소를 아끼고 관리하기 위한 방법
Private IP Address : Public IP Address의 개수가 한정되어 있기 때문에 더 많은 수의 디바이스를 연결하기 위해 사용

장점

IP주소 낭비 감소
- 특정네트워크에 필요한 수의 IP주소를 프로비저닝
- 라우팅 테이블 항목 줄어들음
데이터 빠르게 전송
- #라우터 에서 보다 효율적으로 IP주소를 활용해 여러 서브넷으로 구성 가능
- 불필요한 경로를 사용하지 않아도 데이터가 대상 주소에 도달
- VPC 생성

서브넷마스크

32비트의 숫자로 '0'의 비트는 호스트 부분을 나타내고 '1'의 비트는 네트워크 부분을 나타냄 
IP 주소를 네트워크 및 호스트 주소와 분리

클래스A 네트워크
- 255.0.0.0 의 서브넷 마스크 이용 --> 126개의 네트워크 허용, 네트워크당 호스트가 거의 1,7000만개
클래스B 네트워크
- 255.255.0.0의 서브넷 마스크 이용 --> 약 1600개의 네트워크 허용, 네트워크당 65,000개의 호스트 허용
클래스C 네트워크
- 255.255.255.0의 서브넷 마스크 이용 --> LAN 에 이용, 200만 개의 네트워크 허용, 각각 254개의 호스트 허용

S3(Simple Storage Service)

확장성, 데이터 가용성, 보안 및 성능을 제공하는 객체 스토리지 서비스

저장할 수 있는 파일 수 제한 X
액세스 제어 가능
객체 : S3 에 저장된 데이터 하나 하나의 파일
버킷 : 연관된 객체들을 그룹핑한 최상위 디렉토리
- 버킷 단위 지역 지정 가능
- 버킷 내의 객체에 일괄적으로 인증과 접속 제한 가능
- 버킷 이름은 global unique
버전 관리 : S3에 저장된 객체들의 변화 저장
엄청난 내구성 (파일이 없어지는지 안없어지는지)
가용성 (내가 서비스 기간 중 파일을 다운할 수 있는지, 사용할 수 있는지)

보안설정

Bucket Policy
- 버킷 단위(파일 하나하나 세세한 설정 불가능)
- JSON 형식
ACL
- 파일 단위

CDN(Content Delivery Network)

Client의 콘텐츠 요청으로 서버에서 받아온 콘텐츠를 캐싱하고 이후 같은 요청이 왔을 때, 캐싱해 둔 것을 제공하는 서비스
서버의 부하를 낮출 수 있음

사용자가 서버에서 물리적으로 멀리 떨어져 있는 경우 대용량 파일을 로드하는 데 시간이 오래 걸림 --> 웹 사이트 콘텐츠는 지리적으로 사용자와 가까운 CDN 서버에 저장되며 컴퓨터에 훨씬 빨리 도달
CDN 의 목적은 대기 시간을 줄이거나 네트워크 설계로 인해 발생하는 통신 지연을 줄이는 것
클라이언트와 웹 사이트 서버간에 중간 서버를 두어 효율성 높임

이점

페이지 로드 시간 단축
대역폭 비용 절감 : 캐싱 및 최적화를 통해 오리진 서버가 제공해야 하는 데이터의 양을 줄여 비용 절감
콘텐츠 가용성 제고
웹 사이트 보안 강화 : 여러 중간 서버 간에 로드를 분산하여 오리진 서버에 미치는 영향을 줄임으로써 트래픽 급증 처리 가능

CloudFront : 뛰어난 성능, 보안 및 개발자 편의를 위해 구축된 #CDN 서비스

높은 전송 속도 - 소프트웨어, 게임 패치 및 IoT 업데이트를 전송하도록 자동 크기 조정

엣지로케이션

컨텐츠가 캐싱되고 유저에게 제공되는 시점
AWS가 CDN을 제공하기 위해서 만든 서비스인 CloudFront 의 캐시 서버
#CloudFront 를 통해 서비스하는 컨텐츠를 사용자가 요청하면 지연 시간이 가장 낮은 엣지로케이션으로 라우팅 --> 컨텐츠 전송 성능 뛰어남
- 컨텐츠가 이미 지연 시간이 가장 낮은 엣지 로케이션에 있는 경우 #CloudFront 가 컨텐츠를 즉시 제공

CloudFront 동작 방식

CloudFront는 AWS 백본 네트워크를 통해 컨텐츠를 가장 효과적으로 서비스할 수 있는 엣지로 각 사용자 요청을 라우팅하여 컨텐츠 배포 속도를 높임

컨텐츠가 엣지로케이션 에 없는 경우
1. 오리진서버 에서 컨텐츠를 검색
2. 컨텐츠를 제공하는 근원에서 제공받아 전달
컨텐츠가 엣지로케이션 에 있는 경우
1. 바로 전달

#CloudFront 장점

사용자의 요청이 반드시 통과해야 하는 네트워크의 수가 줄어 성능 향상
파일의 첫 바이트를 로드하는 데 걸리는 지연 시간이 줄어들고 데이터 전송 속도가 빨라진다
파일(객체)의 사본이 전 세계 여러 엣지 로케이션에 유지(또는 캐시)되므로 안정성과 가용성 향상
보안성 향상
- #오리진서버 에 대한 종단 간 연결의 보안 보장 ( https )

ROUTE 53

최종 사용자를 인터넷 애플리케이션으로 라우팅하는 안정적이고 비용 효율적인 방법
가용성과 확장성이 우수한 클라우드 기반의 DNS 웹 서비스

#로드밸런싱 : 도메인을 이용해서 여러개의 서비스로 부하를 분산하는 것

#라우팅 : 네트워크에서 경로를 선택하는 프로세스, 미리 정해진 규칙을 사용하여 최상의 경로를 선택하는 프로세스

특징

가용성과 확장성이 뛰어난 클라우드 기반 DNS 웹 서비스
동적으로 사용자에게 노출될 DNS 레코드 타입과 값 조정
각종 다양한 로드밸런싱 기능 지원
사용자의 요청을 EC2, ELB, S3 버킷 등 인프라로 직접 연결 가능
외부의 인프라로 라우팅

NACL(Network ACL)

1개 이상의 서브넷 내부와 외부의 트래픽을 제어하기 위한 방화벽 역할을 하는 VPC를 위한 선택적 보안 계층

ACL : Access Control Lists 액세스 제어 목록을 뜻함

Subnet 의 Access List(접근 제어 목록)을 책임짐

Subnet 을 오고 가는 모든 트래픽 제어

특징

인바운드 규칙과 아웃바운드 규칙으로 나뉨 - 최대 20개
여러 서브넷 적용 가능
- 서브넷은 하나의 NACL 만 연결 가능
허용 규칙 / 거부 규칙 생성 가능 --> 보안그룹 은 허용만 가능 - 막는건 NACL 만 가능
상태 저장 X ( Stateless ) - 인바운드를 통과해도 아웃바운드의 규칙 적용 -> 반대도 마찬가지
트래픽을 허용할 것인가에 대해 결정할 때 가장 낮은 번호의 규칙부터 시작하여 순서대로 규칙 수행
연결된 서브넷 내 모든 인스턴스에 자동적으로 적용

SECURITY GROUP

인스턴스를 위해 들어오고(inbound) 나가는(outbound) 트래픽을 제어해주는 가상 방화벽 역할

서브넷 단이 아닌, 인스턴스 단에서 역할

특징

허용규칙만 지원
stateful : 어떤 규칙과도 관계없이, 반환 트래픽 자동 허용
트래픽을 허용할 것인가에 대한 결정 전 모든 규칙 평가
인스턴스 를 시작할 때 보안그룹을 명시하거나 나중에 인스턴스 와 보안그룹 을 연결할 때에만 적용

허준기

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