1. 클라우드 컴퓨팅 개념과 필요성
1.1 클라우드 컴퓨팅 소개
클라우드 컴퓨팅이란?
- IT 리소스를 인터넷을 통해 온디맨드로 제공하고 사용한 만큼만 비용을 지불하는것
- NIST(미국 국립표준기술연구소): 언제 어디서나 편리하게 공유풀에 접근하여 컴퓨팅 자원을 사용할 수 있도록 하는 모델.
1.2 온프레미스 vs 클라우드 비교
온프레미스(On-Premise) 환경이란?
-
기업이 자체적으로 IT 인프라를 소유하고 관리
-
온프레미스 환경을 선택하는 경우 고려할 점:
- 데이터 민감도
- 초기 투자 여력
- 유지보수 인력 확보
온프레스미 vs 클라우드 비교
- 초기 투자 비용
- 온프레미스: CapEx
- 클라우드: OpEx
- 가용성
- 온프레미스: 장애 대비 수동 이중화 필요
- 다중 가용 영역(AZ) 기반 고가용성
- 보안
- 온프레미스: 자체 보안 정책 구축 가능
- 보안 옵션 제공, 책임 고유 모델 적용
1.3 클라우드 도입 시 기대효과
비용 효율성
- 가변 비용: 초기 하드웨어 구매-설치 비용 X -> 사용량 기반 요금으로 IT 예산 최적화 가능
- 비용 최적화: 데이터 센터의 운영 및 유지 관리에 비용을 지출 X -> 비용을 최적화할 수 있음
확장성 및 탄력성
- 필요할 때 리소스를 빠르게 확장/축소 가능 (예: 트래픽 급증 시 자동 확장)
- Predicted(점선)이 Actual(실선)보다 아래인 경우 -> 즉각 확장
- Predicted(점선)이 Actual(실선)보다 위인 경우 -> 즉각 축소
속도 및 민첩성
- 인프라 준비 시간 없이 앱 및 서비스 배포 가능 -> 시장 대응 속도 향상
글로벌 접근성
- 전 세계 리전에 배포 가능 -> 글로벌 사용자에게 빠른 서비스 제공
고가용성 및 장애 복구
- 다중 가용 영역(Available Zone), 백업/재해복구 서비스 활용
운영 간소화
-
서버 유지 보수를 클라우드 사업자가 관리
-
AWS의 운영 형태
- 비관리형 DBMS
- RDS: AWS 관리형 DB 서비스
- AWS 완전 관리형 DB 서비스
2. AWS 소개와 주요 서비스 개요
2.1 AWS의 탄생과 성장 배경
AWS 탄생과 성장 배경
- 배경: 전통적 인프라의 문제점
- 직접 서버를 구매하고 설치 -> 비용, 시간, 유지보수 부담
- 트래픽 예측 실패 -> 리소스 낭비 또는 장애
- 별개로, 아마존의 내부 IT 인프라가 너무 복잡해, 표준화의 필요성을 느끼고 있었다.
제프 베조스의 2002년 사내 메일(요약)과 결과
- 모든 팀은 서비스 인터페이스로 데이터와 기능을 공개
- 서비스 인터페이스 호출 이외에 직접 링킹, 엑세스, 공유 메모리, 백도어 등의 기타 통신 방법은 금지
- 위의 원칙 아래에 어떤 기술을 사용하여 개발하는가는 중요하지 않음
- 모든 서비스 인터페이스는 예외없이 기초부터 모두 외부에서 사용 가능하도록 설계되어야 하며, 팀들은 인터페이스를 외부 개발자가 이용 가능하도록 계획하고 설계해야 한다.
모든 서비스가 공용 API로 접근
-> Micro 서비스로 진화
-> 클라우드 비즈니스 아이디어 탄생2.2 AWS 주요 서비스 소개
-
EC2 (Elastic Compute Cloud) : 대표적 컴퓨팅 서비스
- AWS에서 제고하는 가상 서버(Virtual Machine) 서비스
- 사용자가 원하는 시점에 인스턴스(서버)를 생성하고 종료할 수 있다
- 인스턴스 := 가상 서버
- 다양한 운영체제, CPU, 메모리, 저장공간 구성 가능
- 필요한 만큼만 사용하고, 즉시 배포 및 제거 가능한 유연한 가상 서버
-
S3 (Simple Storage Service) : 대표적 스토리지 서비스
- AWS가 제공하는 객체 스토리지(Object Storage) 서비스
- 객체(Object) := 파일 + 메타데이터
- 인터넷을통해 파일(객체)을 저장하고 검색할 수 있는 공간
- 무제한 용량 제공 가능
- 뛰어난 내구성과 가용성
- AWS가 제공하는 객체 스토리지(Object Storage) 서비스
-
RDS (Relational Database Service) : 대표적 데이터베이스 서비스
- AWS에서 제공하는 관리형 관계형 데이터베이스 서비스
- 복잡한 데이터베이스 관리 작업을 자동화
- MySQL, PostgreSQL, ... 등 다양한 엔진 지원
- 고가용성, 백업, 보안 기능을 포함하고 있어 안정적
- 고가용성 : Active DB와 Stanby DB를 준비해 사용중인 Active DB가 고장났을 때, 동기화되어 있는 Stanby DB를 Activate한다.
직접 DB 설치 over EC2 -> 비관리형 DB
RDS -> 관리형 DB 서비스2.3 실제 AWS 도입 사례
- Netflix
- 삼성전자
- 스타트업
- ...
3. AWS 글로벌 인프라 구조 이해
3.1 AWS 글로벌 인프라 구성요소 1 : 리전, 가용영역
AWS 글로벌 인프라:
- 전 세계적으로 분산된 AWS 데이터센터 네트워크
- 고가용성과 낮은 지연 시간 제공
가용영역 (Availability Zone)
- 논리적 데이터 센터의 각 그룹
- 고가용성과 장애 격리를 위한 구조
- 각 리전은 여러(3개 이상) 가용 영역(AZ)으로 구성
장애 격리 := 하나의 AZ에서 발생한 장애는 다른 AZ에게 영향을 주지 않는다.리전 (Region)
- AWS 리전은 지리적으로 분리된 위치
- 3개 이상의 가용영역(AZ)으로 구성
- 대표적인 리전 예시
- us-east-1 (버지니아 북부)
- ap-northeast-2 (서울)
리전(Region) := {가용영역(AZ)}_3+3.2 AWS 글로벌 인프라 구성요소 2: 엣지 로케이션
엣지 로케이션 (Edge Location)
- 캐싱 서비스를 위한 시설물들이 모여 있는 인프라
- 사용자 가까이에서 콘텐츠를 제공
Origin(e.g. Seoul) --call-- ... --> Europe, Africa
.
.
.
Origin(e.g. Seoul) --call--> Edge Location <---> Europe, Africa
Seoul Region에 있는 유저가 저 멀리 Europe이나 Africa Region 등에 접근하지 않고도,
Edge Location의 Caching Service를 통해 빠르게 제공받을 수 있다.
=> CDN(Content Delivery Network)이라고 부른다.
=> e.g. AWS Cloud Front, ...기타 AWS 글로벌 인프라 구성요소
- AWS Local Zones
- Region의 분점 개념
- 최종 사용자 및 워크로드에 더 가까운 AWS 인프라에서 애플리케이션 실행
- 다양한 AWS 리소스를 최종 사용자에게 가깝게 배치하여 지연 시간이 짧은 애플리케이션을 지원할 수 있음
- AWS 문서에 따르면 주요 리소스는 다음과 같음:
- EC2 인스턴스
- 스토리지(EBS, S3)
- 데이터베이스(RDS, DynamoDB)
- 네트워크(VPC, ELB)
- 서버리스 컴퓨팅(Lambda)
- ...
A e
d c
f
b
미국처럼 매우 넓은 글로벌 인프라를 고려해보면,
어느 지역 A는 많은 사용자가 밀집되어 막상 새 인프라를 구축하기에 수지타산이 안 맞는다.
따라서 위에 언급한 주요 리소스만 구동 가능한 인프라를 물리적으로 가까운 위치 f에 배치한다.
(이때 위치 f는 꼭 AWS 소유의 부동산이나 시설일 필요는 없고, co-location 데이터센터일 수 있다.)
A <---...---> Region
A <---> f <---> Region
유저 A는 주요 리소스를 f에서 빠르게 구동할 수 있고,
그 외 서비스 또한 Region과 연결된 f를 통해 이용할 수 있다.
- AWS Outposts
- 온프레미스에서 AWS 인프라 및 서비스 실행
- AWS Outposts를 통해 설치된 AWS 인프라는 소유 기업만 접근 가능
- AWS Wavelength Zones
- 대기 시간이 매우 짧은 5G 디바이스용 모바일 애플리케이션 제공
- 5G 네트워크 엣지에 AWS 컴퓨팅 및 스토리지 서비스를 배포
- 즉, 이동통신 사업자의 데이터 센터 내에 위치하여 모바일 기기 및 최종 사용자에게 매우 짧은 지연 시간을 제공. 개발자는 익숙한 AWS서비스를 사용하여 Wavelength Zone에서 애플리케이션을 구축, 배포 및 확장할 수 있음
이동통신 사업자 내에 위치했으며,
해당 AWS 인프라는 이동통신 사업자의 인프라와 연결되어 있다.
A <---> e.g. SKT <---> AWS
A <---> |SKT <->{AWS} |3.3 리전 선택 시 고려 요소
- 지연 시간 (latency)
- 가까울수록 낮고, 멀수록 높다
- 서비스 가용성 (Supported Services)
- 모든 Region이 모든 AWS 서비스를 지원하지는 않음
- 특정 AI 서비스, WAF, CloudShell 등은 일부 리전에서만 사용 가능
- e.g. Amazon Bedrock은 2024년 기준 일부 북미/유럽 리전에서만 제공
- 최신 서비스같은 경우는 AWS 본사가 위치한 북미나 인근 유럽에 먼저 공개하는 경우가 있다
- 비용(Cost)
- 같은 서비스라도 Region에 따라 요금 차이가 있음
- e.g. EC2 t3.micro 인스턴스 요금 : 서울 > 오하이오
- 법률 및 데이터 주권 (Compliance & Data Residency)
- 데이터를 특정 국가 내에 저장해야 하는 법적 요구사항이 있을 수 있다.
- e.g. 금융정보, 개인정보, 의료기관, 공공기관, ...
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