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병훈's Blog
[CLF] Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2) 본문
Amazon EC2의 이점
여러분이 회사의 리소스 아키텍처를 책임지고 새로운 웹 사이트를 지원해야 한다고 가정해 보겠습니다. 온프레미스 리소스를 사용할 경우
- 미리 하드웨어를 구매해야 합니다.
- 서버가 배달될 때까지 기다려야 합니다.
- 물리적 데이터 센터에 서버를 설치해야 합니다.
- 필요한 모든 구성을 수행해야 합니다.
이에 비해 Amazon EC2 인스턴스를 사용할 경우 AWS 클라우드에서 가상 서버를 사용하여 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.
- 몇 분이면 Amazon EC2 인스턴스를 프로비저닝하고 시작할 수 있습니다.
- 워크로드 실행을 완료했다면 인스턴스 사용을 중지할 수 있습니다.
- 인스턴스가 실행 중일 때 사용한 컴퓨팅 시간에 대해서만 비용을 지불하고 인스턴스가 중지 또는 종료된 상태에서는 비용을 지불하지 않습니다.
- 필요한 서버 용량에 대해서만 비용을 지불하므로 비용을 절감할 수 있습니다.
Amazon EC2 인스턴스 유형
범용 인스턴스
범용 인스턴스는 컴퓨팅, 메모리, 네트워킹 리소스를 균형 있게 제공합니다. 다음과 같은 다양한 워크로드에 사용할 수 있습니다.
- 애플리케이션 서버
- 게임 서버
- 엔터프라이즈 애플리케이션용 백엔드 서버
- 중소 규모 데이터베이스
컴퓨팅, 메모리, 네트워킹에 필요한 리소스가 거의 동일한 애플리케이션이 있다고 가정해 보겠습니다. 어느 한 리소스 영역의 최적화가 필요한 애플리케이션이 아니기 때문에 범용 인스턴스에서 애플리케이션을 실행하는 것이 좋습니다.
컴퓨팅 최적화 인스턴스
컴퓨팅 최적화 인스턴스는 고성능 프로세서를 활용하는 컴퓨팅 집약적인 애플리케이션에 적합합니다. 범용 인스턴스와 마찬가지로 컴퓨팅 최적화 인스턴스는 웹 서버, 애플리케이션 서버, 게임 서버와 같은 워크로드에 사용할 수 있습니다.
하지만 컴퓨팅 최적화 애플리케이션은 고성능 웹 서버, 컴퓨팅 집약적 애플리케이션 서버 및 게임 전용 서버에 적합하다는 점이 다릅니다. 또한 컴퓨팅 최적화 인스턴스를 단일 그룹에서 많은 트랜잭션을 처리해야 하는 일괄 처리 워크로드에 사용할 수도 있습니다.
메모리 최적화 인스턴스
메모리 최적화 인스턴스는 메모리에서 대규모 데이터 집합을 처리하는 워크로드에 빠른 성능을 제공하기 위해 설계되었습니다. 컴퓨팅에서 메모리는 임시 스토리지 영역입니다. 여기에는 중앙 처리 장치(CPU)가 작업을 완료하는 데 필요한 모든 데이터와 명령이 들어 있습니다. 컴퓨터 프로그램이나 애플리케이션은 스토리지에서 메모리로 로드된 후 실행됩니다. 이 사전 로드 프로세스 덕분에 CPU가 컴퓨터 프로그램에 직접 액세스할 수 있습니다.
애플리케이션을 실행하기 전에 많은 데이터를 미리 로드해야 하는 워크로드가 있다고 가정해 보겠습니다. 고성능 데이터베이스일 수도 있고 방대한 양의 비정형 데이터의 실시간 처리가 필요한 워크로드일 수도 있습니다. 이러한 유형의 사용 사례에서는 메모리 최적화 인스턴스 사용을 고려해야 합니다. 메모리 최적화 인스턴스를 사용하면 많은 메모리가 필요한 워크로드를 실행하고 뛰어난 성능을 얻을 수 있습니다.
액셀러레이티드 컴퓨팅 인스턴스
액셀러레이티드 컴퓨팅 인스턴스는 하드웨어 액셀러레이터 또는 코프로세서를 사용하여 일부 기능을 CPU에서 실행되는 소프트웨어에서 보다 더 효율적으로 수행합니다. 이러한 기능의 예로는 부동 소수점 수 계산, 그래픽 처리, 데이터 패턴 일치 등이 있습니다.
컴퓨팅에서 하드웨어 액셀러레이터는 데이터 처리를 가속화할 수 있는 구성 요소입니다. 가속 컴퓨팅 인스턴스는 그래픽 애플리케이션, 게임 스트리밍, 애플리케이션 스트리밍과 같은 워크로드에 적합합니다.
스토리지 최적화 인스턴스
스토리지 최적화 인스턴스는 로컬 스토리지의 대규모 데이터 집합에 대한 순차적 읽기 및 쓰기 액세스가 많이 필요한 워크로드를 위해 설계되었습니다. 스토리지 최적화 인스턴스에 적합한 워크로드의 예로는 분산 파일 시스템, 데이터 웨어하우징 애플리케이션, 고빈도 온라인 트랜잭션 처리(OLTP) 시스템 등이 있습니다.
컴퓨팅에서 초당 입출력 작업 수(IOPS)라는 용어는 스토리지 디바이스의 성능을 측정하는 지표입니다. IOPS는 디바이스가 1초 내에 수행할 수 있는 입력 또는 출력 작업의 수를 나타냅니다. 스토리지 최적화 인스턴스는 지연 시간이 짧은 임의 IOPS를 애플리케이션에 제공하도록 설계되었습니다.
입력 작업은 데이터베이스에 입력되는 레코드와 같이 시스템에 투입되는 데이터라고 생각할 수 있습니다. 출력 작업은 서버에서 생성된 데이터입니다. 출력의 예로는 데이터베이스의 레코드에 대해 수행되는 분석을 들 수 있습니다. IOPS 요구 사항이 높은 애플리케이션이 있는 경우 스토리지 최적화 인스턴스는 이러한 종류의 사용 사례에 최적화되지 않은 다른 인스턴스 유형보다 나은 성능을 제공할 수 있습니다.
Amazon EC2의 다양한 결제 옵션
온디맨드
온디맨드 인스턴스는 중단할 수 없는 불규칙한 단기 워크로드가 있는 애플리케이션에 가장 적합합니다. 선결제 비용이나 최소 약정은 적용되지 않습니다. 인스턴스는 중지될 때까지 계속 실행되며, 사용한 컴퓨팅 시간에 대해서만 비용을 지불합니다.
온디맨드 인스턴스의 사용 사례에는 애플리케이션 개발 및 테스트와 예측할 수 없는 사용 패턴이 있는 애플리케이션 실행이 포함됩니다. 온디맨드 인스턴스는 1년 이상 지속되는 워크로드에는 권장하지 않습니다. 이러한 워크로드는 예약 인스턴스를 사용하면 비용 절감 효과가 더 크기 때문입니다.
예약 인스턴스
예약 인스턴스는 계정에서 온디맨드 인스턴스를 사용할 때 적용되는 결제 할인 옵션입니다. 두 가지 유형의 예약 인스턴스가 있습니다.
- 표준 예약 인스턴스
- 컨버터블 예약 인스턴스
표준 예약 인스턴스 및 컨버터블 예약 인스턴스는 1년 또는 3년 약정으로 구입할 수 있습니다. 3년 약정 옵션으로 더 큰 비용 절감을 실현할 수 있습니다.
1. 표준 예약 인스턴스: 이 옵션은 안정적 상태의 애플리케이션에 필요한 EC2 인스턴스 유형 및 크기, 그리고 해당 애플리케이션을 실행할 AWS 리전을 알고 있는 경우에 적합합니다. 예약 인스턴스를 사용하려면 다음 자격 요건을 명시해야 합니다.
- 인스턴스 유형 및 크기: 예를 들어 m5.xlarge
- 플랫폼 설명(운영 체제): 예를 들어 Microsoft Windows Server 또는 Red Hat Enterprise Linux
- 테넌시: 기본 테넌시 또는 전용 테넌시
EC2 예약 인스턴스의 가용 영역을 지정할 수 있습니다. 이 사양을 지정하면 EC2 용량이 예약됩니다. 그러면 필요할 때 원하는 양의 EC2 인스턴스를 사용할 수 있습니다.
2. 컨버터블 예약 인스턴스: EC2 인스턴스를 여러 가용 영역 또는 다양한 인스턴스 유형에서 실행해야 하는 경우 컨버터블 예약 인스턴스가 적합할 수 있습니다. 참고: EC2 인스턴스를 실행하는 데 유연성이 필요한 경우 더 큰 할인 혜택을 받습니다.
EC2 Instance Savings Plans
AWS는 Amazon EC2를 비롯한 몇몇 컴퓨팅 서비스에 대한 Savings Plans를 제공합니다. EC2 Instance Savings Plans는 특정 인스턴스 패밀리 및 리전에 대해 1년 또는 3년 기간 동안 시간당 지출 약정을 할 경우 EC2 인스턴스 비용을 할인합니다. 이 기간 약정을 통해 온디맨드 요금 대비 최대 72%의 비용을 절감할 수 있습니다. 약정 사용량까지는 할인된 Savings Plans 요금이 청구됩니다(예: 시간당 10 USD). 약정을 초과한 사용량에 대해서는 일반 온디맨드 요금이 청구됩니다.
EC2 Instance Savings Plans는 약정 기간 동안 Amazon EC2 사용량에 유연성이 필요한 경우 유용한 옵션입니다. 가용 영역, 인스턴스 크기, OS 또는 테넌시에 관계없이 선택한 리전에서 EC2 인스턴스 패밀리의 EC2 인스턴스를 실행(예: 버지니아 북부에서 M5를 사용)하면 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있습니다. EC2 Instance Savings Plans가 제공하는 절감 효과는 표준 예약 인스턴스와 비슷합니다.
그러나 예약 인스턴스와 달리 할인을 받기 위해 EC2 인스턴스 유형 및 크기(예: m5.xlarge), OS, 테넌시를 사전에 지정할 필요가 없습니다. 1년 또는 3년 기간 동안 특정 수의 EC2 인스턴스를 약정할 필요도 없습니다. 또한 EC2 Instance Savings Plans에는 EC2 용량 예약 옵션이 포함되어 있지 않습니다.
이 과정의 뒷부분에서는 시간 경과에 따른 AWS 비용 및 사용량을 시각화, 이해 및 관리하는 데 사용할 수 있는 AWS Cost Explorer를 살펴봅니다. Savings Plans 옵션을 고려하고 있는 경우, AWS Cost Explorer를 사용하여 지난 7일, 30일 또는 60일 동안의 Amazon EC2 사용량을 분석할 수 있습니다. AWS Cost Explorer는 Savings Plans를 위한 맞춤형 권장 사항도 제공합니다. 이러한 권장 사항은 이전 Amazon EC2 사용량과 1년 또는 3년 Savings Plan의 시간당 약정 금액을 기준으로 월별 Amazon EC2 비용을 얼마나 절감할 수 있는지 예상합니다.
스팟 인스턴스
스팟 인스턴스는 시작 및 종료 시간이 자유롭거나 중단을 견딜 수 있는 워크로드에 적합합니다. 스팟 인스턴스는 미사용 Amazon EC2 컴퓨팅 용량을 사용하며 온디맨드 요금의 최대 90%까지 비용을 절감할 수 있습니다.
필요에 따라 시작 및 중지할 수 있는 백그라운드 처리 작업(예: 고객 설문 조사 데이터 처리 작업)이 있다고 가정해 보겠습니다. 전반적인 비즈니스 운영에는 영향을 주지 않고 처리 작업을 시작하고 중지하려고 합니다. 스팟 요청을 하고 Amazon EC2 용량을 사용할 수 있는 경우 스팟 인스턴스가 시작됩니다. 하지만 스팟 요청을 했는데 Amazon EC2 용량을 사용할 수 없다면 용량을 사용할 수 있을 때까지 요청이 성공하지 못합니다. 용량을 사용할 수 없으므로 백그라운드 처리 작업의 시작이 지연될 수 있습니다.
스팟 인스턴스를 시작한 후 용량을 더 이상 사용할 수 없거나 스팟 인스턴스에 대한 수요가 늘면 인스턴스가 중단될 수 있습니다. 이 경우 백그라운드 처리 작업에는 문제가 없을 수 있습니다. 하지만 앞에서 예로 든 애플리케이션 개발 및 테스트에서는 예기치 않은 중단을 방지하는 것이 좋습니다. 따라서 해당 작업에 더 적합한 다른 EC2 인스턴스 유형을 선택합니다.
전용 호스트
전용 호스트는 사용자 전용의 Amazon EC2 인스턴스 용량을 갖춘 물리적 서버입니다.
기존 소켓당, 코어당 또는 VM당 소프트웨어 라이선스를 사용하여 라이선스 규정 준수를 유지할 수 있습니다. 온디맨드 전용 호스트와 전용 호스트 예약을 구매할 수 있습니다. 지금까지 다룬 모든 Amazon EC2 옵션 중에서 전용 호스트가 가장 비용이 많이 듭니다.
Amazon EC2 Auto Scaling의 이점
Amazon EC2 Auto Scaling을 사용하면 변화하는 애플리케이션 수요에 따라 Amazon EC2 인스턴스를 자동으로 추가하거나 제거할 수 있습니다. 필요에 따라 인스턴스를 자동으로 조정하여 애플리케이션 가용성을 효과적으로 유지할 수 있습니다.
Amazon EC2 Auto Scaling에서는 동적 조정과 예측 조정이라는 2가지 접근 방식을 사용할 수 있습니다.
- 동적 조정은 수요 변화에 대응합니다.
- 예측 조정은 예측된 수요에 따라 적절한 수의 Amazon EC2 인스턴스를 자동으로 예약합니다.
Amazon EC2 인스턴스에서 애플리케이션을 시작할 준비를 하고 있다고 가정해 보겠습니다. Auto Scaling 그룹의 크기를 구성할 때 최소 Amazon EC2 인스턴스 수를 1로 설정할 수 있습니다. 즉, 하나 이상의 Amazon EC2 인스턴스가 항상 실행 중이어야 합니다.
Auto Scaling 그룹을 생성할 때 최소 Amazon EC2 인스턴스 수를 설정할 수 있습니다. 최소 용량은 Auto Scaling 그룹을 생성한 직후 시작되는 Amazon EC2 인스턴스의 수입니다. 이 예에서 Auto Scaling 그룹의 최소 용량은 Amazon EC2 인스턴스 1개입니다.
그런 다음 애플리케이션을 실행하려면 최소 하나의 Amazon EC2 인스턴스가 필요하더라도 희망 용량을 Amazon EC2 인스턴스 2개로 설정할 수 있습니다.
*Auto Scaling 그룹에서 희망 Amazon EC2 인스턴스 수를 지정하지 않으면 희망 용량은 기본적으로 최소 용량으로 설정됩니다.
Auto Scaling 그룹에서 설정할 수 있는 세 번째 구성은 최대 용량입니다. 예를 들어 수요 증가에 대응하여 확장하도록 Auto Scaling 그룹을 구성하되 Amazon EC2 인스턴스 수를 최대 4개로 제한할 수 있습니다.
Amazon EC2 Auto Scaling은 Amazon EC2 인스턴스를 사용하므로 사용하는 인스턴스에 대해서만 비용을 지불하면 됩니다.
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