Amazon EC2 (1)

wjdghks95·2024년 7월 5일

Amazon EC2 기초

Amazon Elastic Compute Cloud(EC2)는 안전하고 크기 조정이 가능한 컴퓨팅 파워를 클라우드에서 제공하는 웹 서비스입니다. 개발자가 더 쉽게 웹 규모의 클라우드 컴퓨팅 작업을 할 수 있도록 설계되었습니다.

EC2의 장점

초 단위 온디맨드 가격 모델
- 온디맨드 모델에서는 가격이 초 단위로 결정
- 서비스 요금을 미리 약정하거나 선입급이 필요 없음
빠른 구축 속도와 확장성
- 몇 분이면 전 세계에 인스턴스 수 백여대를 구축 가능
다양한 구성 방법 지원
- 머신러닝, 웹 서버, 게임 서버, 이미지 처리 등 다양한 용도에 최적화된 서버 구성 가능
- 다양한 과금 모델 사용 가능
여러 AWS 서비스와 연동
- 오토 스케일링, Elastic Load Balancer(ELB), CloudWatch

EC2의 사용 사례

데이터베이스
웹 서버
머신 러닝
어플리케이션의 백엔드 서버
데이터 프로세싱
기타 서버가 필요한 모든 작업

EC2 인스턴스

EC2 인스턴스란?

EC2에서 컴퓨팅을 담당
- 다양한 유형과 크기로 구성
- 저장을 담당하는 EBS와 네트워크로 연결
저장 방법에 따라 두 가지로 분류
- EBS 연동
- 인스턴스 스토어
하나의 가용영역(AZ)에 존재

인스턴스 유형(패밀리)

인스턴스의 역할에 따라 CPU, 메모리, 스토리지, 네트워크 등을 조합한 구성
각 인스턴스 유형 별로 사용 목적에 따라 최적화
- 예: 메모리 위주, CPU 위주, 그래픽 카드 위주 등등
유형 별로 이름 존재
- 예: t유형, m유형, inf유형 등
- 같은 유형의 인스턴스들을 인스턴스 패밀리라 부름
타입 별 세대 별로 숫자 부여
- 예: m5 = m인스턴스의 5번째 세대
아키텍쳐 및 프로세서/추가기술에 따라 접미사
- c7gn = c인스턴스 중 AWS Gravition 프로세서를 사용(g) + Network Optimized(n) = c7gn

인스턴스 크기

같은 인스턴스 패밀리에서 다양한 크기가 존재
인스턴스의 cpu 갯수, 메모리 크기, 성능 등으로 크기 결정
크기가 클수록 더 많은 메모리, 더 많은 CPU, 더 많은 네트워크 대역폭, EBS와의 통신 가능한 대역폭을 가짐

EBS와 AMI

Amazon EBS

Amazon Elastic Block Store(EBS)는 AWS 클라우드의 Amazon EC2 인스턴스에 사용할 영구 블록 스토리지 볼륨을 제공합니다. 각 Amazon EBS 볼륨은 가용 영역 내에 자동으로 복제되어 구성요소 장애로부터 보호해주고, 고가용성 및 내구성을 제공합니다.

EBS란?

가상 하드드라이브
EC2 인스턴스가 종료되어도 계속 유지 가능
- 루트 볼륨으로 사용 시 EC2가 종료되면 같이 삭제됨
- 단 설정을 통해 EBS만 따로 존속 가능
용량을 범위에 따라 자유롭게 설정 가능
특수하게 하나의 EBS를 여러 EC2로 장착 가능한 경우도 있음(EBS Multi Attach)
EC2 인스턴스와 같은 가용영역에 존재. 즉, 하나의 가용영역 안에서만 존재
가용영역 안에 자동으로 분산 저장: 99.999% 가용성 목표

EBS 유형

범용(General Purpose or GP): SSD
프로비저닝 된 IOPS(Provisioned IOPS or io): SSD
- 속도 위주
쓰루풋 최적화(Throughput Optimized HDD or st): HDD
- 용량 위주
콜드 HDD(sc): HDD
네틱(Standard): HDD

스냅샷

EBS의 특정 시점을 저장한 이미지
이후 EBS로 다시 복구 가능
EBS의 백업 용도로 활용 가능
증분식: 바뀐 부분만 저장
- 100gb 볼륨의 스냅샷을 5번 찍어도 500gb가 아닌 100gb+4번의 변경 부분만 저장
- 비용 역시 최적화
S3에 저장: 99.999999999% 내구성
Data Lifecycle Manager / AWS Backup 등으로 자동화해서 생성 가능
기타 여러 기능
- 암호화
- 아카이브: 더 적은 비용으로 저장할 수 있으나 몇 가지 제약사항 적용
  - 최소 90일 이상 저장
  - 복원에 최대 72시간 소요
- 공유: 다른 계정 등에 공유 가능
- EBS Direct API를 활용해서 스냅샷에 직접 내용을 쓰거나 읽기 가능

AMI

AMI(Amazon Machine Image)란?

EC2 인스턴스를 실행하기 위해 필요한 정보를 모은 템플릿
구성
- 1개 이상의 EBS 스냅샷
- 사용 권한(어떤 AWS 어카운트가 사용할 수 있는지)
- 블록 디바이스 맵핑(EC2 인스턴스를 위한 볼륨 정보 = EBS가 무슨 용량으로 몇 개 붙는지)
필요에 따라 Private으로 가지고 있거나 Public으로 공개 가능

인스턴스 저장 유형에 따른 AMI의 생성 방법

EBS: 스냅샷을 기반으로 루트 디바이스 생성
인스턴스 저장: S3에 저장된 템플릿을 기반으로 생성

Amazon EC2 요금 모델 기초

EC2 요금모델

On-Demand: 사용한 시간 만큼만 요금 지불
Reserved Instances: 인스턴스 사용 기간을 약정
Savings Plan: AWS의 컴퓨팅 사용량을 약정
Spot Instances: 남는 인스턴스를 저렴하게 사용
Dedicated: 물리적인 전용 인스턴스 임대
- Dedicated Instance / Dedicated Host

온디맨드(On-Demand)

실행하는 인스턴스에 따라 초당 혹은 시간 당 컴퓨팅 파워로 측정된 가격을 지불
약정 필요 없음
수요 예측이 힘들거나 유연하게 EC2를 사용하고 싶을 때
한번 써보고 싶을 때

예약 인스턴스(Reserved Instances)

EC2 인스턴스를 일정 기간 약정하여 요금을 할인 받는 방식
- 온디맨드 EC2 사용 요금을 할인 받는 방식으로 적용
- 할인 받고 싶은 EC2 인스턴스와 같은 리전, 유형 구매 필요
약정 기간이 길 수록 더 큰 할인율 적용
- 1년 혹은 3년 선택 가능
최대 72% 저렴

Savings Plan

컴퓨팅 파워의 사용량을 약정하는 요금 모델
종류
- Compute Savings Plans: 다른 서비스(Lambda, Fargate 등과 같이 사용)와 같이 약정
- EC2 Instance Savings Plans: EC2 인스턴스 패밀리를 지정해서 약정
최대 72% 저렴

스팟 인스턴스(Spot Instance)

AWS에서 보유중인 남는 인스턴스를 저렴한 가격으로 제공
- 가용영역 별, 인스턴스 유형 별 다른 풀로 관리
최대 90%까지 절약 가능
- 가격을 상황에 따라 변동. 단, 항상 가격은 On-Demand 이하를 보장
단, 인스턴스가 언제 종료될지 예측 불가능(Spot Instance interruption)

전용 인스턴스(Dedicated Instance)

물리적으로 인스턴스/호스트 단위로 격리된 서버에서 EC2를 실행
주로 라이선스 이슈/퍼포먼스 이슈를 해결하기 위해서 활용

보안 그룹

보안 그룹은 인스턴스에 대한 인바운드 및 아웃바운드 트래픽을 제어하는 가상 방화벽 역할을 합니다.

보안 그룹이란?

EC2의 방화벽 역할을 하는 서비스
Port 허용
- 기본적으로 모든 포트는 비활성화
- 선택적으로 트래픽이 지나갈 수 있는 Port와 Source를 설정 가능
- Deny는 불가능
인스턴스 단위
- 하나의 인스턴스에 하나 이상의 보안 그룹 설정 가능
- 인스턴스에 여러 보안 그룹이 적용될 경우 모든 보안 그룹의 규칙을 적용 받음

실습 - EC2로 웹서버 만들기

EC2 구축하기

리전 선택 후 EC2 메뉴로 접속
인스턴스 시작
이름, AMI, 인스턴스 유형, 키페어, 네트워크 설정, 스토리지 구성 등 설정
※ 웹 서버에 접속하기 위해 HTTP 트래픽 허용

AMI 생성

EC2 접속 방법

SSH 연결

FTP 연결

* SSH 키 페어

인스턴스에 연결할 때(SSH/FTP) 자격 증명 입증에 사용하는 보안 자격 증명 집합
프라이빗 키와 퍼블릭 키로 구성
다시 발급 불가능
- 분실 시 EBS를 분리해 다른 인스턴스에 연결 혹은 스냅샷을 통해 재생성 필요
리전 단위
- 다른 리전에서 사용하기 위해서는 import 필요

EC2 인스턴스 연결

EC2 직렬 콘솔 연결

실습 - FTP 연결

EC2 시작하기
키 페어 생성
FTP 새 사이트 연결

- 프로토콜: SFTP
- 호스트: public IPv4
- 로그온 유형: 키 파일
- 사용자: ec2-user
- 키 파일: 생성한 키 파일(.pem) 선택
/var/www/html 경로에 인덱스 파일 붙여넣기

실습 - 직렬 콘솔 연결

EC2 시작하기
Manage access 허용
password 셋업
a. EC2 인스턴스 연결
b. sudo -s
c. sudo passwd root
EC2 직렬 콘솔 연결

EC2 생명 주기

중지
- 중지 중에는 인스턴스 요금 미청구
- 단 EBS 요금, 다른 구성요소(Elastic IP 등)는 청구
- 중지 후 재시작 시 퍼블릭 IP 변경
- EBS를 사용하는 인스턴스만 중지 가능 = 인스턴스 저장 인스턴스는 중지 불가
재부팅
- 재부팅 시에는 퍼블릭 IP 변동 없음
최대 절전모드
- 메모리 내용을 보존해서 재시작 시 중단 지점에서 시작할 수 있는 정지모드

ENI와 Elastic IP

ENI

ENI(Elastic Network Interface)는 VPC에서 가상 네트워크 카드를 나타내는 논리적 네트워킹 구성 요소입니다.

ENI란?

EC2의 가상의 랜카드
IP 주소와 Mac 주소를 보유
하나의 인스턴스에 여러개의 ENI를 연동 가능
- 하나의 인스턴스가 한 개 이상의 ip를 보유 가능
인스턴스 유형 및 사이즈에 따라 최대 보유 가능한 IP 주소가 변동
내부적으로 보안 그룹은 ENI에 부착

탄력적 IP(Elastic IP)

탄력적 IP란?

EC2의 퍼블릭 IP를 고정해주는 서비스. 즉, 인스턴스를 중지해도 재시작 시 고정적인 IP를 확보 가능
EC2 이외에 다른 서비스(예:NLB)에도 사용
내가 보유한 IP 주소를 AWS에서 사용 가능
리전 단위
연결하지 않아도 보유하기만 해도 비용 발생(IPv4 비용 발생)

실습 - 탄력적 IP 생성하기

탄력적 IP 주소 할당
탄력적 IP 주소 연결
인스턴스 연결

EC2 User Data / Metadata

EC2 UserData

EC2 인스턴스의 최초 실행 시 지정한 스크립트 실행 가능
- 별도 설정을 통해서 재부팅 마다 실행하도록 설정 가능
두 가지 모드
- Shell Script
- cloud-init: 리눅스 이미지의 부트스트래핑을 위한 오픈소스 어플리케이션
주요 사용 사례
- EC2 인스턴스 설정(보안 설정, 인스턴스 설정 등)
- 외부 패키지 다운로드
- 설치 어플리케이션 실행
- 기타 EC2 실행 시 필요한 동작

Amazon EC2 Instance Metadata

인스턴스 메타데이터는 실행 중인 인스턴스를 구성 또는 관리하는 데 사용될 수 있는 인스턴스 관련 데이터입니다. 인스턴스 메타데이터는 호스트 이름, 이벤트 및 보안 그룹과 같은 범주로 분류됩니다.

EC2 Instance Metadata란?

EC2 인스턴스의 속성 및 정보 데이터
- AMI ID, IPv4/IPv6주소, EBS 맵핑, 보안 그룹 연동상황, IAM 역할 연동 등
실행중인 EC2 인스턴스의 메타데이터 IMDS(Instance Metadata Service)로 조회 가능
- HTTP Endpoint 지원
- IP주소: 169.254.169.254(IPv4), fd00:ec2::254(IPv6)
- 두 가지 모드
  - IMDS v1: Request/Response 기반
  - IMDS v2: 세션 기반(default)
주요 사용 사례
- 인스턴스 별 설정, IAM 임시 자격증명 조회 등(AWS CLI, SDK 등이 내부적으로 활용)
EC2 실행 시 메타데이터 액세스 가능 여부 설정 가능
- 기본 활성화
- 버전 선택 가능
가격: 무료

Instance Metadata Service V1

별도의 보안 인증이 필요 없는 Request/Response 기반
- Link Local IP(169.254.169.254)를 사용하기 때문에 해당 EC2 인스턴스에서만 요청 가능
CloudWatch Metric을 활용해서 조회 횟수 기록 가능
인스턴스 이름 가져오기 예시
- curl http://169.254.169.254/latest/meta-data/tags/instance/Name

Instance Metadata Service V2

보안 토큰을 발급 받아 요청할 때 마다 토큰을 사용해 인증하는 세션 방식
- 토큰의 유효기간은 1초에서 최대 6시간
IMDSv1보다 더 높은 보안 수준 제공
- IAM 정책 등을 활용하여 EC2 인스턴스가 IMDSv2를 사용하도록 강제 가능
예시
- TOKEN=`curl -X PUT "http://169.254.169.254/latest/api/token" -H "X-aws-ec2-metadata-token-ttl-seconds:21600"`
- curl -H "X-aws-ec2-metadata-token: $TOKEN" -v http://169.254.169.254/latest/metadata/tags/instance/Name