[AWS] Storage - EBS, EFS

Storage

항목	블록 스토리지	파일 스토리지	객체 스토리지
저장 단위	블록	파일	객체(데이터, 메타데이터, ID)
접근 방식	로컬 디스크 마운트	파일 시스템 네트워크 공유 접근	HTTP API(Restful) 기반
파일 시스템 필요 여부	필요	제공	불필요
사용 사례	DB, 가상 서버 등 볼륨	팀 협업 폴더, NAS	백업, 이미지, 로그 영상 등 정적 파일
성능	빠름	중간	느림
대표 AWS 서비스	EBS	EFS	S3

파일 시스템?

데이터를 저장하고 관리하는 논리적인 구조를 짜는 것

파일 스토리지?

여러 사람이 네트워크를 통해 접근하는 파일 저장소

EBS (Elastic Block Store)

EC2 인스턴스와 함께 사용 가능한 확장 가능한 고성능 블록 스토리지이다. 인스턴스 종류 후에도 데이터가 보존가능한 영구 블록 스토리지이다. EBS 스토리지 및 스냅샷 비용을 모니터링할 수 있으며 EBS 스냅샷은 EBS 볼륨의 특정 시점 사본을 생성해 데이터 백업 및 복구에 사용한다.

SSD 볼륨 유형 비교

구분	Amazon EBS 범용 SSD (gp2)	Amazon EBS 프로비저닝된 IOPS SSD (io1/io2)
내구성	99.8%~99.9% (연간 실패율 0.1%~0.2%)	99.9%~99.999% (연간 실패율 0.001%~0.1%)
사용 사례	- 대부분의 일반 워크로드 - 개발/테스트 환경 - 저비용/균형 성능	- 대규모 DB (Oracle, SQL Server, MySQL 등) - 미션 크리티컬 애플리케이션 - 고성능 요구 워크로드
볼륨 크기	1GiB ~ 16TiB	4GiB ~ 16TiB
최대 IOPS	16,000 IOPS (3,334GiB 이상 시 보장)	64,000 IOPS (Nitro 기반 인스턴스) 32,000 IOPS (그 외 인스턴스)
처리량 (Throughput)	최대 250MiB/s	최대 1,000MiB/s
지연 시간	밀리초 단위	밀리초 단위 (더 낮음)
단가	저렴	높음 (IOPS 수치에 따라 비용 증가)

IOPS(Input/Output Operations Per Second)?
초당 몇 번의 읽기/쓰기 작업을 처리할 수 있는지를 나타내는 성능 지표

범용 SSD

• 성능은 볼륨 크기에 비례
• 기본 3 IOPS/GB 제공
• 최소 100 IOPS, 최대 16,000 IOPS 지원
• 작은 볼륨은 성능이 제한적이고 크기가 클수록 성능 증가

프로비저닝된 SSD

• 사용자가 직접 IOPS 수치 지정 가능
• Nitro 기반 인스턴스 : 최대 64,000 IOPS 지원
  그외 : 최대 32,000IOPS 지원
• 대규모 DB 및 성능이 중요한 애플리케이션에 적합

Nitro 기반 인스턴스

• AWS가 개발한 고성능 가상화 플랫픔
• io1/io2 프로비저닝 SSD와 결합 시:
  - 최대 64,000 IOPS 제공
  - 볼륨 크기 256,000 IOPS까지 확장 가능

성능 최적화

1. 고성능 및 저지연

• 높은 내구성과 일관된 저지연 성능 제공
• 지속적인 스토리지 성능과 빠른 응답 속도를 요구하는 워크로드에 적합

2. LVM (Logical Volume Manager) Stripe

• 단일 io1 볼륨의 IOPS 한계가 애플리케이션 요구 성능을 만족하지 못할 때 사용
• 여러 개의 io1 볼륨을 OS 레벨에서 LVM stripe로 묶음
• 데에터 입출력을 병렬로 분산처리해 랜덤 I/O 성능 극대화

3. Multi-Attach

• io1, io2 볼륨만 지원
• 동일한 가용 영역 내에서 여러 EC2 Nitro 기반 인스턴스가 하나의 EBS 볼륨 동시에 읽기/쓰기 가능

데이터 백업

1. FSR (Fast Snapshot Restore)

• 스냅샷 복구 시간을 거의 즉시로 단축
• 고성능 스토리지 빨게 제공 가능

2. EBS Snapshots Archive

• 스냅샷 장기 보관 솔루션
• 표준 스냅샷 tier보다 훨씬 저렴하게 월 단위 스냅샷을 최대 7년까지 저장 가능

3. EBS Recycle Bin

• 스냅샷 삭제 실수 방지
• 삭제된 스냅샷을 지정된 보존 기간동안 유지하여 자동 복구 가능

4. DLM (Data Lifecycle Manager)

• 스냅샷 관리 자동화 도구
• 스냅샷 생성, 보존, 삭제 정책 자동화
• 스토리지 비용 증가 문제를 해결하고 운영 오버헤드 감소

보안 및 암호화

1. EBS 암호화

• EBS 볼륨 생성 시 암호화를 활성화하면 모든 저장 데이터 잦동 암호화
• 데이터는 저장 시점과 전송 중 모두 암호화됨

2. AWS KMS 고객 관리형 키(CMK) 활용

• EBS Default Encryption을 CMK로 설정해 모든 EBS 자동 암호화
• IAM Role을 통해 워크로드 CMK 접근 가능

비용 최적화

1. AWS Cost Explorer

• EBS 스토리지 및 스냅샷 비용을 실시간으로 모니터링 가능
• 시간별/월별 비용 분석을 통해 사용 패턴 파악 및 비용 관리 지원

2. DLM (Data LifeCycle Manager)

• 스냅샷 관리 자동화 도구
• 스냅샷 생성, 보존, 삭제 정책 자동화
• 스토리지 비용 증가 문제를 해결하고 운영 오버헤드 감소

3. EBS Snapshots Archive

• 장기 보관 필요 시 저비용 저장소 제공
• 최대 7년 보관 가능

4. AWS Compute Optimizer

• 권장사항
• EBS 볼륨 과도 프로비저닝 여부 분석
• 최적화 권장사항과 함께 예상 월별 비용 절감액 리포트 제공

EFS (Elastic File System)

AWS에서 제공하는 완전 관리형 파일 스토리지 서비스로 NFS 프로토콜을 기반으로 동작한다. 여러 EC2 인스턴스에서 동시에 접근 가능한 공유 파일 시스템을 제공하며 필요에 따라 자동으로 확장/축소된다.

1. 동시에 다중 인스턴스 접근 가능

• 여러 Amazon EC2 Linux 인스턴스에서 동시에 마운트 가능
• Site-to-Site VPN을 통해 온프레미스 환경에서도 접근 가능
• POSIX 기반 NFS 지원
  

2. POSIX 호환 파일 시스템

• 리눅스/유닉스 기반 시스템과 호환
• 기존 애플리케이션 코드를 거의 변경하지 않고 사용 가능
• 계층적 디렉토리 구조, 동시 읽기/쓰기 지원
  

3. 자동 확장 및 용량 관리 불필요

• 파일 시스템 크기 자동으로 증가 및 감소
• 사용자가 스토리지 미리 할당할 필요 없음
• 스토리지 사용량 기반 과금
  

4. 내장된 중복성 및 고가용성

• 데이터를 다중 AZ에 분산 저장
• 내장된 중복성으로 데이터 손실 방지

5. 비용 효율성 및 라이프사이클 관리

• EFS Standard : 자주 접근되는 데이터에 적합
• EFS Infrequent Access : 자주 접근하지 않는 데이터에 적합

6. 백업 및 재해 복구

• AWS Backup으로 중앙 집중형 백업 관리
• Cross-Region 복제를 통한 재해 복구 전략 가능

7. 보안 및 접근 제어

• IAM 정책을 통해 세밀한 접근제어 가능

AWS 스토리지 서비스 비교

서비스	주요 특징	EFS와의 비교
Amazon S3	- 객체 스토리지 (Object Storage) - 정적 파일 저장에 최적화 (예: 이미지, 로그, 백업) - POSIX 파일 시스템 아님	- EFS는 POSIX 기반 파일 시스템으로, 파일 공유 및 빈번한 수정이 필요한 워크로드에 적합 - 반면 S3는 정적 컨텐츠 배포·백업 용도로 최적
Amazon EBS	- 단일 EC2 인스턴스에 연결되는 블록 스토리지 - AZ 단위로 제공 - 자동 확장 불가	- EFS는 다중 인스턴스 공유 가능 (동시 접근 지원) - 자동 확장 지원, 여러 AZ에 걸쳐 고가용성 제공
Amazon FSx	- 특정 파일 시스템 환경 특화 (Windows File Server, NetApp ONTAP, OpenZFS 등) - 네이티브 파일 시스템 기능 제공	- EFS는 Linux NFS 기반 범용 공유 파일 시스템으로, 광범위한 Linux 워크로드에 적합
Amazon ElastiCache	- 인메모리 데이터 저장소 (Redis, Memcached) - 초고속 읽기/쓰기, 캐싱·세션 관리·실시간 분석에 적합 - 영속적 파일 저장 불가	- EFS는 영속적 스토리지 제공, 장기 데이터 저장 가능 - ElastiCache는 캐싱/임시 데이터 처리에 한정
Amazon S3 Glacier	- 장기 보관용 저비용 스토리지 - 실시간 접근 불가 (복원 시간 수분~수시간 소요) - 규제 준수 및 백업 목적에 적합	- EFS는 실시간 접근 가능 - Glacier는 아카이빙·규제 준수 목적 장기 저장에 최적

EBS vs EFS

구분	EBS (Elastic Block Store)	EFS (Elastic File System)
유형	블록 스토리지 (Block Storage)	파일 스토리지 (File Storage)
연결 방식	단일 EC2 인스턴스에 연결 (디스크처럼 사용)	여러 EC2 인스턴스에서 동시에 마운트 가능
파일 시스템	EC2 인스턴스 내부에서 직접 설정 (ex. ext4)	NFS(Network File System) 기반으로 AWS가 자동 관리
사용 사례	DB 저장소, OS 디스크, 고성능 입출력 작업	여러 서버가 공유해야 하는 웹 콘텐츠, 로그, 사용자 파일
성능 특성	지연시간 짧고 고성능 (SSD 옵션)	확장성과 공유성 높음, 하지만 지연시간이 더 큼
확장성	수동 확장 (용량 지정 필요)	자동 확장 (용량 자동 증가/감소)
내구성 / 가용성	단일 AZ 또는 Multi-AZ (Snapshot으로 백업)	기본적으로 Multi-AZ, 고가용성
요금	프로비저닝된 용량 기준 과금	사용한 스토리지 양 기준 과금