[AWS] Global infrastructure(Region & Availability Zone(AZ))

minhyuk yoon (joseph)·2022년 5월 22일
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들어가기 전에

먼저 가용 영역(Availability Zone)과 리전(Region)이라는 개념에 대해 가볍게 살펴보고 시작하자. AWS 도 이와 크게 다르지 않다.
(가용 영역과 리전의 개념에 대해 깔끔하게 정리해주신 지기(ZIGI)님 감사합니다.)

가용 영역(Availability Zone)이란?

  • 1개 이상의 물리적인 데이터 센터를 묶어놓은 논리적인 데이터 센터이다.
  • 즉, 가용 영역이란 1개의 데이터 센터일 수도 있고, 2개 이상의 데이터 센터를 묶어놓은 것일 수도 있는 것이지만 개념적으로 하나의 가상 데이터 센터라고 이해하면 된다.
  • 따라서 가용 영역 간에는 독립적인 전원, 냉온습, 물리적 보안 등의 시설을 갖추게 되며, 물리적으로 떨어져있기 때문에 데이터 센터의 물리적인 장애가 발생하더라도 가용 영역 간에 영향을 미치지 않는다.

리전(Region) 이란?

  • 가용 영역이 2개 이상으로 구성된 물리적인(지리적인) 영역을 리전이라 한다.
  • 리전 내의 가용 영역은 일종의 클러스터처럼 묶여있으며 많은 서비스들이 리전을 기반으로 제공되어진다.
  • 그래서 특정한 신규 서비스의 경우 모든 리전을 대상으로 제공되는 경우도 있지만, 특정 리전부터 시작하여 점차 확대되어 서비스가 제공되는 경우도 있다.
  • 리전 내의 가용 영역 간에는 높은 대역폭과 지연 시간이 매우 짧은 네트워크로 연결되어 고가용성은 물론 빠른 서비스 응답을 제공할 수 있다.
  • 참고
    • 데이터 센터란?
    • 리전(Region) 이나 가용 영역(AZ) 이란 말은 AWS에서 사용되는 용어이긴하지만, 다른 클라우드 사업자인 Microsoft 의 Azure 나 Google 의 GCP(Google Cloud Platform), Oracle 의 OCI(Oracle Cloud Infrastructure) 등의 클라우드 사업자에서도 동일하거나 유사한 용어 및 의미로 사용되어진다.

AWS Global Infrastructure

AWS 에서 제공하는 인프라스트럭처는 Region, Availability Zone(AZ), Local Zone, Wavelength Zones, AWS Regional Services (Points of Presence(PoP)), Sustainability 등과 같은 개념이 있지만, 이중 가장 많이 접하게 될 리전(Region)과 가용 영역(AZ) 에 대해 집중적으로 알아보자

AWS AZ(Availability Zones)

  • 가용 영역이라한다.
  • 하나 이상의 데이터 센터로 구성되어져있는 논리적인 데이터센터이다.
  • AZ는 다른 모든 AZ 와 수 킬로미터에 상당하는 유의미한 거리를 두고 물리적으로 분리되어있다. 다만 모든 AZ 는 서로 100km(60 마일) 이내의 거리에 위치하게 된다.
  • AZ 는 AWS Region 의 이중 전원 공급장치(redundant power), 네트워킹 및 연결이 제공되는 하나 이상의 개별 데이터 센터로 구성된다.
    • 이중 전원 공급 장치란?
      • 일반적인 컴퓨터의 파워 서플라이와 다르게 2개의 전원 모듈이 있는 것.
      • 전원 케이블을 꽂을 수 있는 곳이 2개라고 편하게 생각하자. => 서버 컴퓨터를 보면 알 수 있겠지만 실제로 그렇다.
      • 하나의 전원에 문제가 생기더라도 다른 하나가 고장나지 않았기에 컴퓨터는 문제없이 동작할 수 있다. (아직 한 발 남았다)
  • AZ 를 사용하면 단일 데이터 센터를 사용하는 것보다 더 높은 가용성, 내결함성 및 확장성을 갖춘 프로덕션 애플리케이션과 데이터베이스를 운영할 수 있다.
  • AWS Region 의 모든 AZ 는 높은 대역폭, 지연 시간이 짧은 네트워킹, 완전한 중복성을 갖춘 전용 메트로 광네트워크와 상호 연결되어있어 AZ 간에 높은 처리량과 지연 시간이 짧은 네트워킹을 제공한다.
  • AZ 간 모든 트래픽은 암호화된다.
  • 네트워크의 성능은 AZ 간 동기 복제 기능을 충분히 수행할 수 있다.
  • AZ 는 고가용성을 위한 애플리케이션 분할을 용이하게 한다.
  • 애플리케이션 하나를 여러 AZ에 걸쳐 분할하면 기업의 격리가 더 원활하게 이루어지며 정전, 낙뢰, 토네이도, 지진 등과 같은 자연재해로부터 안전하게 보호된다.

AWS Region

  • 2개 이상의 가용 영역(AZ) 의 모임.
  • 데이터 센터를 클러스터링하는 전 세계의 물리적 위치를 리전이라 한다.
    • 서울 리전, 싱가폴 리전, 시드니 리전, 런던 리전, 파리 리전, 버지니아 리전, 캘리포니아 리전, 오레곤 리전 등
  • 그리고 논리적인 데이터 센터의 각 그룹을 가용 영역(Availability Zone) 이라 한다.
    • 서울 리전(ap-northest-2)을 예로 들면 아래와 같은 가용 영역이 있다.
      • ap-northeast-2a
      • ap-northeast-2b
      • ap-northeast-2c
      • ap-northeast-2d
  • 각 AWS 의 리전은 여러 개의 격리된 가용 영역(AZ) 로 이루어져있다.
    • 여기서 격리되었다란?
      • 각각의 서로 다른 가용 영역의 장애로부터 격리되어져있다는 것이다.
      • 즉, 특정 가용 영역에 자연 재해 또는 사고등 문제가 발생하더라도 그 외의 가용 영역에는 문제가 없다는 것이다.
  • 각 AWS 의 리전은 지리적인 영역 내에서 물리적(지리적)으로 분리된 가용 영역(AZ) 으로 이루어져 있다.
  • 각 AZ 는 독립적인 전력, 냉각 및 물리적 보안을 갖추고 있으며 이중화되어진(?)(redundant) 초저지연 네트워크를 통해 연결된다.
    (원문 : Each AZ has independent power, cooling, and physical security and is connected via redundant, ultra-low-latency networks.)
  • 고가용성에 집중하는 AWS 의 고객은 애플리케이션을 여러 AZ에서 실행하도록 설계하여 훨씬 더 뛰어난 내결함성을 달성할 수 있다.
    • 내결함성 : 결함에 대한 내성
  • AWS 인프라 영역은 최고 수준의 보안, 규정 준수 및 데이터 보호를 충족한다.

Local Zone

  • AWS Local Zone 은 컴퓨팅, 스토리지, 데이터베이스 및 기타 AWS 서비스를 최종 사용자에게 더 가깝게 배치하는 것이다.
  • 미디어 및 엔터테인먼트 콘텐츠 생성, 실시간 게임, 저장 장치 시뮬레이션, 전자 설계 자동화 및 머신 러닝과 같은 최종 사용자에게 한 자릿수 밀리초의 대기 시간이 필요한 까다로운 애플리케이션을 쉽게 실행할 수 있다.
  • 각 AWS Local Zone 위치는 최종 사용자에게 지리적으로 가까운 Amazon Elastic Compute Cloud(EC2), Amazon Virtual Private Cloud(VPC), Amazon Elastic Block Store(EBS), Amazon File Storage 및 Amazon Elastic Load Balancing과 같은 AWS 서비스를 사용하여 지연 시간에 민감한 애플리케이션을 실행할 수 있는 AWS Region 의 extension 이다.

Regional Service (Points of Presence(PoP))

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