Cloud - AWS(Amzon Web Service)

1. EC2(Elastic Compute Cloud)

 1) 개요

• 아마존 웹 서비스에서 제공하는 클라우드 컴퓨팅 서비스이다
• 클라우드 컴퓨팅은 인터넷(클라우드)을 통해 서버, 스토리지, 데이터베이스 등의 서비스를 제공하는 시스템이다
• 사용한 만큼의 비용을 지불하기 때문에 '탄력적인'이라는 의미의 Elastic 단어를 사용한다
• 비용적인 부분뿐만이 아니라 필요에 따라 성능, 용량을 자유롭게 조절할 수 있다
• EC2 서비스는 AWS에서 비용, 성능, 용량 면에서 탄력적인 클라우드 컴퓨터를 제공하는 서비스라고 할 수 있다

 2) 장점

• 구성하는 데 필요한 시간이 짧다
  - PC를 구매할 경우 배송까지의 시간이 필요하지만 EC2 서비스는 몇 번의 클릭만으로 PC를 구성할 수 있다
• AMI를 통해서 필요한 용도에 따라 다양한 운영체제에 대한 선택이 가능하다
  - EC2에서는 AMI라는 다양한 템플릿을 제공한다
  - 필요에 따라 손쉽게 운영체제를 선택하고 구성할 수 있다
  - CPU와 RAM, 용량도 쉽게 구성할 수 있다

 3) Instance

• EC2는 컴퓨터를 한 대 빌리는 것이므로 컴퓨터로 할 수 있는 모든 일을 할 수 있다
• 아마존에서 전 세계에 만들어 놓은 데이터 센터(인프라)에 컴퓨터가 위치하고 있다
• 컴퓨터를 조작하기 위해 네트워크(인터넷)를 통해서 컴퓨터를 제어해야 한다
• EC2를 통해 웹서버를 설치하고 웹 서버를 통해서 사용자가 웹 브라우저를 통해 요청하는 서비스를 제공할 수 있다
• 인스턴스는 1대의 컴퓨터를 의미하는 단위이다
• AWS에서 컴퓨터를 빌리는 것을 인스턴스를 생성한다고 한다

 4) AMI(AmazonMachine Image)

• 소프트웨어 구성이 기재된 템플릿이다
• 템플릿 종류로는
  - 단순히 운영체제(윈도우, 우분투 리눅스 등)만 깔려있는 템플릿과
  - 특정 런타임이 설치되어 있는 템플릿이 제공된다(우분투 + node.js, 윈도우 + JVM 등)
• 사용 용도에 맞게 운영체제, 런타임 등이 구성된 템플릿을 선택할 수 있다 

 

• Instance는 선택한 AMI를 토대로 구성된다
• AWS에는 상당히 많은 양의 AMI 세팅이 준비되어 있어서 쉽게 인스턴스의 운영체제를 구성할 수 있다
• 세팅되어 있는 AMI 이외에도 필요에 따라 직접 AMI를 구성할 수도 있다

 

 

2. RDS(Relational Database Service)

• AWS에서 제공하는 관계형 데이터베이스 서비스이다
• EC2 인스턴스에 관계형 데이터베이스 엔진을 설치하여 관리하면...
  - 사용자가 일일이 시간을 투자하여 데이터베이스 엔진의 설치와 버전 관리, 데이터 백업을 해야한다
  - 가용성과 내구성이 확보되지 않기 때문에 데이터베이스에 저장된 데이터가 유실되거나 정상적으로 사용하지 못할 확률이 크다
  - 필요에 따라 데이터베이스의 규모를 확장하기 어렵다
• RDS를 통해 데이터를 관리하면...
  - 데이터베이스 유지 보수와 관련된 일들을 RDS에서 자동으로 관리한다
  - 사용자는 초기 설정을 제외과 데이터베이스에 저장된 데이터만 관리하면 된다
  - 다양한 데이터베이스 엔진 선택지를 제공한다
    : 실무자는 회사에 필요한 데이터베이스 엔진을 취사선택하여 이용할 수 있다
    : 일반 사용자는 필요와 목적에 맞게 데이터베이스 엔진을 선택하여 효율성을 높일 수 있다

	EC2 인스턴스에 Database 설치	RDS로 데이터 관리
기반시설 구축	AWS	AWS
운영체제 설치/관리	AWS	AWS
데이터베이스 설치/관리	사용자	AWS
데이터 백업	사용자	AWS
가용성, 내구성 확보	사용자	AWS
데이터베이스 규모 확장	사용자	AWS

 

3. S3(Simple Storage Service)

•  AWS에서 제공하는 클라우드 스토리지 서비스이다

 1) 클라우드 스토리지

• 인터넷 공간에 데이터를 저장하는 저장소를 말한다
• 컴퓨터 부품으로 비유하면 하드디스크의 역할을 하는 서비스이다
• 구글의 Google Drive, 네이버의 MYBOX, 마이크로소프트의 Onedrive와 같은 서비스이다
• 클라우드 스토리지 서비스의 장점
  - 뛰어난 접근성을 가지고 있다
  - 웹 환경이라면 언제 어디서나 저장된 파일에 접근할 수 있다
  - 컴퓨터 외에 웹에 접속이 가능한 전자기기를 활용하여 클라우드 스토리지에 저장된 데이터에 접속할 수 있다

 2) S3 장점

• 뛰어난 접근성을 가지고 있다
• 높은 확장성을 가지고 있어서 많은 시간과 수고를 들이지 않고 스토리지 규모를 확장/축소할 수 있다
• 스토리지의 용량을 무한히 확장할 수 있다
• 사용한 만큼만 비용을 지불하면 되므로 비용적인 측면에서 매우 효율적이다
• 99.999999999%의 내구성을 보장하기 때문에 저장된 파일의 유실 가능성이 적다
  - S3에 저장된 파일을 잃어버릴 확률보다, 길을 걷다가 벼락을 맞을 확률(약 0.0000007%의 확률)이 700배나 높다
• 연간 99.99%의 스토리지 가용성을 보장하도록 설계가 되어 있다
  - 파일들을 정상적으로 사용할 수 있는 시간이 길어진다
  - 1년 동안 S3에 파일을 저장했을 시, 8.76 시간 동안만 스토리지 이용에 장애가 발생할 수도 있다
• 다양한 스토리지 클래스를 제공한다
  - 저장소를 어떤 목적으로 활용할지에 따라 효율적으로 선택할 수 있는 스토리지 클래스가 달라진다
  - 대표적으로 많이 선택하는 스토리지 클래스는 Standard 클래스와 Glacier 클래스이다
    : Standard 클래스는 범용적인 목적으로 사용하기에 적합하다
      - 데이터에 빠른 속도로 접근할 수 있고, 데이터 액세스 요청에 대한 처리 속도가 빠르다
      - 보관 비용이 높게 발생하기 때문에 데이터를 오래 보관하는 목적으로는 비효율적이다
• 정적 웹 사이트 호스팅이 가능하다
  - 정적 파일은 서버의 개입 없이 생성된 파일이다
  - 클라이언트가 서버에 요청을 보내면, 서버가 요청에 맞추어 생성한 파일을 '동적' 파일이라고 한다
  - 웹 호스팅(Web Hosting)이란 서버의 한 공간을 임대해 주는 서비스이다
   : 개인 또는 단체는 웹 호스팅 업체가 제공하는 서버의 한 공간을 빌려서 원하는 서비스를 배포할 수 있다
   : S3에서는 버킷이 사용자들이 정적 웹 사이트를 배포할 수 있는 공간을 제공한다
   : 버킷이라는 저장 공간에 정적 파일을 업로드하고 버킷을 정적 웹 사이트 호스팅 용도로 구성하면 정적 웹 사이트를 배포할 수 있다

 3) 리전(Region)

• AWS에서 클라우드 서비스를 제공하기 위해서 운영하는 물리적인 서버의 위치이다
• 지도의 주황색 동그라미 안에 숫자가 리전에 위치한 가용 영역의 수이다
• 가용 영역(Availability Zone)은 각 리전 안에 존재하는 데이터 센터(IDC)를 말한다
• 가용 영역은 각각 개별적인 위치에 존재한다
• 한 곳의 가용 영역이 재난이나 사고로 인해 가동이 불가능해지더라도 다른 가용 영역에 백업을 해놓은 데이터를 활용하여 문제없이 서버가 가동되게 한다
• 리전의 가동 방식을 통해 AWS에서 제공하는 서비스들의 높은 가용성과 내구성을 보장한다

리전 분포도

 

 

 4) 버킷(Bucket)

• S3에 저장되는 파일들이 담기는 바구니이다
• 파일을 저장하는 최상위 디렉터리이다
• S3에서 저장되는 모든 파일은 버킷 안에 저장된다
• 버킷에는 무한한 양의 파일을 저장할 수 있다
• 각각의 버킷은 이름을 가지고 있다
• 버킷의 이름은 버킷이 속해 있는 리전(버킷이 생성된 지역)에서 유일해야 한다
• 버킷 정책을 생성하여 해당 버킷에 대한 다른 유저의 접근 권한을 수정할 수 있다

 5) 객체(Object)

• S3에서 버킷에 담기는 파일을 객체라고 한다
• 저장소에 데이터를 저장할 때 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장한다

객체는 파일과 메타데이터로 구성된다
- 파일은 키-값 페어 형식으로 데이터를 저장한다
  : 파일의 값에는 실제 데이터를 저장한다
    - S3 객체의 값으로써 저장될 수 있는 데이터의 최대 크기는 5TB이다
  : 파일의 키는 각각의 객체를 고유하게 만들어주는 식별자 역할을 한다
    - 파일의 키를 이용하여 원하는 객체를 검색할 수 있다
- 메타데이터는 객체의 생성일, 크기, 유형과 같은 객체에 대한 정보가 담긴 데이터이다
  : 모든 객체는 고유한 URL 주소를 가지고 있다
    - URL 주소는 http://[버킷의 이름].S3.amazonaws.com/[객체의 키]의 형태로 구성된다
    - URL 주소를 통해서도 원하는 데이터에 접근할 수 있다

 

4. 배포

• 개발한 서비스를 사용자가 이용할 수 있도록 하는 것을 배포라고 한다
• 개발한 서비스를 사용자들에게 Client를 어떻게 제공할지 그리고 Client를 받은 사용자들이 서비스를 이용하기 위한 요청을 처리할 Server를 어떻게 제공할 것인지 Server의 데이터를 저장하고 제공할 Database는 어떻게 제공할 것인지를 결정해야 한다

 1) Client 코드 제공

• AWS에서 제공하는 서비스인 S3라는 서비스를 통해 사용자들에게 Client를 제공할 수 있다
• 로컬 환경에서는 자체 개발 서버 (예, create-react-app)를 이용해서 클라이언트 앱을 실행시킨다
• 클라이언트를 위해서 EC2 인스턴스를 사용할 필요는 없다
  - 클라이언트 앱을 정적 파일로 빌드하여 제공하므로 S3를 이용해서 클라이언트를 배포한다

 2) 빌드(Build)

• 불필요한 데이터를 없애고, 여러 갈래로 퍼져있는 데이터들을 통합/ 압축하여 배포에 최적화된 상태를 만드는 것이다
• 빌드 과정을 진행하면 데이터의 용량이 줄어들고, 웹 사이트의 로딩 속도가 빨라진다
• 일반적인 의미의 빌드는, 소스코드를 실행 가능한 번들로 변환하는 컴파일 과정을 의미한다
• 웹 앱에서와같이 HTML, CSS, JS의 형태로 배포하는 경우는 조금 다르다
  - 웹 앱은 배포 가능한 정적 파일(static files)의 형태로 만들어야 한다
  - asset 자체가 정적인 경우에는 그대로 배포하면 된다
  - React의 경우에는 npm run build와 같은 명령을 사용하여 정적 파일 형태의 결과물을 만들어 낸 후 배포한다
  - 사용하고 있는 환경에 따라 빌드 과정은 다를 수 있다

 3) 데이터 제공

• AWS에서 제공하는 CDN 서비스인 CloudFront를 통해서 각지의 데이터센터에 데이터를 분산시켜서 저장한다
• AWS는 사용자와 가까운 지역의 센터에서 데이터를 주는 방식으로 사용자에게 빠른 서비스를 제공한다

 4) 도메인 접속

• 지금까지 이용했던 서비스는 www.google.com과 같은 도메인 주소를 이용해서 접근하였다
• google 사이트에 접속하기 위해서 172.217.151.228이라는 IP주소를 입력하지는 않았다
• S3, EC2를 이용해서 배포된 서비스는 IP주소 혹은 AWS에서 제공하는 서비스와는 전혀 상관없는 긴 도메인주소를 통해 접근하게 된다
• TodoList 서비스를 제공할 경우
  - www.todolist.ap-northeast-2.compute.amazonaws.com 주소보다는 www.todolist.com주소 일 때
  - 직관적으로 서비스를 이해할 수 있고 짧은 주소를 통해 서비스에 접근할 수 있다
• AWS에서 제공하는 Route 53 서비스를 이용하면 직관적인 도메인 주소를 통해서 서비스에 접근하도록 할 수 있다