IP 체계와 & Placement Groups (인스턴스 배치 전략)

1. IP 주소 기초 개념

IPv4 vs IPv6

네트워크에는 크게 두 가지 IP 체계(IPv4, IPv6)가 있지만, 아직은 IPv4가 대세다.

• IPv4: 1.160.10.240 (현재 가장 널리 사용)
• IPv6: 3ffe:1900:4545:3:200:f8ff:fe21:67cf (IoT 시대를 위한 차세대 프로토콜)

IPv4는 [0-255].[0-255].[0-255].[0-255] 형식으로 약 37억 개의 주소를 제공합니다.

2. Private IP vs Public IP

핵심 차이점

구분	Public IP	Private IP
접근 범위	인터넷 전체	사설 네트워크 (VPC 내부만)
고유성	전 세계적으로 유일	사설 네트워크 내에서만 유일
위치 추적	지리적 위치 추적 가능	불가능
인터넷 연결	직접 연결	Internet Gateway를 통해 연결

실제 사용 예시

회사 사설 네트워크 구조:
┌─────────────────────────────────────┐
│ 사설 네트워크 (Private Network)        │
│ ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐            │
│ │ PC1 │ │ PC2 │ │ PC3 │            │
│ └─────┘ └─────┘ └─────┘            │
│           │                        │
│    ┌─────────────┐                 │
│    │Internet GW  │ ← Public IP     │
│    └─────────────┘                 │
└─────────────────────────────────────┘
           │
      ┌─────────┐
      │Internet │
      └─────────┘

3. Elastic IP (EIP) - 고정 IP 서비스

EIP란?

• EC2 인스턴스 재시작 시 Public IP가 변경되는 문제를 해결
• 삭제하지 않는 한 계속 소유하는 고정 Public IPv4 주소
• 한 번에 하나의 인스턴스에만 연결 가능
• 계정당 5개 제한 (증설 요청 가능)

⚠️ EIP 사용을 피해야 하는 이유

1. 단일 장애점 문제

❌ EIP 방식 (권장하지 않음)
User → 고정 IP(EIP) → EC2 1대
문제점: EC2 장애 = 서비스 중단

2. 확장성 제한

• Auto Scaling과 호환성 문제
• Multi-AZ 구성과 부적합
• 옛날 단일 서버 시대의 사고방식

✅ 권장 대안: DNS + Load Balancer

✅ 현대적 구조 (권장)
User → DNS → ALB → EC2 여러 대

장점:
- EC2 대수 제한 없음
- IP 변경되어도 DNS만 유지
- 자동 장애 복구
- Auto Scaling 지원

4. Placement Groups - EC2 배치 전략

인스턴스가 물리적인 하드웨어 상에 어떻게 배치될지 결정하는 전략이다.

EC2 인스턴스의 물리적 배치를 제어하는 3가지 전략:

4.1 Cluster (클러스터 배치)

특징: 모든 인스턴스를 동일 AZ의 근접한 위치에 배치

┌─────────────────────────────────┐
│        Single AZ                │
│  ┌─────┐ ┌─────┐ ┌─────┐       │
│  │ EC2 │ │ EC2 │ │ EC2 │       │
│  └─────┘ └─────┘ └─────┘       │
│     └──── 10Gbps 네트워크 ────┘  │
└─────────────────────────────────┘

• 장점: 초고속 네트워크 (10Gbps)
• 단점: AZ 장애 시 모든 인스턴스 동시 장애
• 용도: 빅데이터 처리, 초저지연 애플리케이션

4.2 Spread (분산 배치)

특징: 각 인스턴스를 서로 다른 물리적 하드웨어에 배치

AZ-1a        AZ-1b        AZ-1c
┌─────┐     ┌─────┐     ┌─────┐
│ EC2 │     │ EC2 │     │ EC2 │
└─────┘     └─────┘     └─────┘
다른 랙      다른 랙      다른 랙

• 장점: 최대 가용성, 동시 장애 위험 최소화
• 단점: AZ당 7개 인스턴스 제한
• 용도: 가용성을 극대화해야 하는 핵심 애플리케이션, 서로 독립된 장애 격리가 필요한 경우.

4.3 Partition (분할 배치)

특징: 여러 파티션으로 나누어 인스턴스 그룹 배치

AZ-1a                    AZ-1b
┌─────────────────┐     ┌─────────────────┐
│ Partition 1     │     │ Partition 4     │
│ ┌─────┐┌─────┐  │     │ ┌─────┐┌─────┐  │
│ │ EC2 ││ EC2 │  │     │ │ EC2 ││ EC2 │  │
│ └─────┘└─────┘  │     │ └─────┘└─────┘  │
├─────────────────┤     ├─────────────────┤
│ Partition 2     │     │ Partition 5     │
│ ┌─────┐┌─────┐  │     │ ┌─────┐┌─────┐  │
│ │ EC2 ││ EC2 │  │     │ │ EC2 ││ EC2 │  │
│ └─────┘└─────┘  │     │ └─────┘└─────┘  │
└─────────────────┘     └─────────────────┘

• 제한: AZ당 최대 7개 파티션
• 확장성: 그룹당 수백 개 인스턴스 지원
• 특징: 파티션 정보를 메타데이터로 제공
• 용도: HDFS, HBase, Cassandra, Kafka 등 파티션 인식 빅데이터 애플리케이션

학습 포인트 요약

네트워킹 설계 원칙

1. EIP 대신 DNS(Route 53) + ALB 사용
2. Multi-AZ 구성으로 가용성 확보
3. Auto Scaling으로 확장성 보장

Placement Group 선택 기준

• 고성능 컴퓨팅: Cluster
• 미션 크리티컬: Spread
• 빅데이터 분산처리: Partition

✍️ 정리 메모

EC2의 네트워크와 배치 전략은
단순히 “인스턴스를 띄우는 문제”가 아니라,
장애 범위·확장 방식·시스템 성격을 드러내는 설계 선택에 가깝다고 느꼈다.