읽기 확장을 위한 읽기 전용 복제본

Read Replicas는 비동기식 복제를 통해 업데이트를 받는 RDS 기본 인스턴스의 복사본입니다. Multi-AZ 대기 인스턴스와 달리 Read Replicas는 SELECT 쿼리에 액세스할 수 있으므로 읽기 트래픽을 분산하고 기본 데이터베이스의 부하를 줄일 수 있습니다.

Read Replicas는 MySQL, PostgreSQL, MariaDB, Oracle(Active Data Guard 사용) 및 모든 Aurora 에디션에서 지원됩니다. Aurora MySQL과 Aurora PostgreSQL에는 최대 15개의 Read Replicas를 둘 수 있으며, 표준 RDS MySQL/PostgreSQL에는 최대 5개를 둘 수 있습니다.

Read Replica를 생성하려면 원본 인스턴스에서 자동 백업이 활성화되어 있어야 합니다(보존 기간이 0보다 커야 함). AWS는 기본 인스턴스의 스냅샷을 생성하고 이를 새 DB 인스턴스로 복원한 다음, 기본 인스턴스에서 비동기식 복제를 설정합니다.

각 Read Replica에는 자체 DNS 엔드포인트가 부여됩니다. 애플리케이션을 업데이트하여 읽기를 복제본 엔드포인트로 보내야 합니다. 연결 풀러 또는 읽기/쓰기 분할을 지원하는 애플리케이션 프레임워크를 사용하면 SELECT 쿼리를 복제본으로 자동 라우팅할 수 있습니다.

복제가 비동기식으로 이루어지므로 Read Replicas는 쓰기 양에 따라 기본 인스턴스보다 몇 밀리초에서 몇 초 늦을 수 있습니다. 이를 복제 지연이라고 합니다. ReplicaLag CloudWatch 지표를 통해 이를 모니터링할 수 있습니다.

애플리케이션은 복제본에서 읽을 때 최종 일관성을 허용하도록 설계해야 합니다. 예를 들어 레코드를 삽입한 직후 복제본에서 읽으면 새 행이 아직 반환되지 않을 수 있습니다. 쓰기 후 읽기 일관성이 필요하면 해당 읽기를 기본 인스턴스로 다시 라우팅해야 합니다.

RDS는 다른 AWS 리전에 Read Replicas를 생성하는 기능을 지원하므로 전 세계 읽기 확장성과 재해 복구를 구현할 수 있습니다. 리전 간 복제는 퍼블릭 인터넷 또는 AWS Global Accelerator를 사용하며, 네트워크 지연으로 인해 같은 리전 내 복제보다 복제 지연이 큽니다.

리전 간 복제본은 다음과 같은 경우에 유용합니다. 다른 지역의 사용자와 가까운 곳에서 읽기를 제공하려는 경우, 다른 리전에 즉시 Promote할 수 있는 웜 재해 복구 복사본이 필요한 경우, 또는 프로덕션에서 분석 쿼리의 부하를 분리하려는 경우입니다.

Read Replica를 Promote하면 복제 연결이 끊어지고 독립적인 쓰기 가능한 기본 DB 인스턴스가 됩니다. 이는 원래 기본 인스턴스를 사용할 수 없는 재해 복구 상황이나, 복제본을 다른 엔진 버전으로 업그레이드하여 새 기본 인스턴스로 사용하려는 경우에 이용합니다.

승격은 되돌릴 수 없습니다. 한 번 승격된 인스턴스는 더 이상 복제본이 될 수 없습니다. 승격하기 전에 데이터 손실을 최소화할 수 있도록 복제본이 가능한 한 최신 상태인지(지연이 최소인지) 확인하십시오. 승격 후에는 애플리케이션의 연결 문자열을 새 기본 엔드포인트로 변경하십시오.

SAA-C03 시험에서는 Read Replicas와 Multi-AZ를 구분하는 것이 중요합니다.

• 시나리오에서 읽기 성능 향상 또는 읽기 확장을 요구하는 경우 → Read Replicas
• 시나리오에서 자동 장애 조치 또는 고가용성을 요구하는 경우 → Multi-AZ
• 시나리오에서 둘 다 요구하는 경우 → 기본 인스턴스에는 Multi-AZ를, 여기에 Read Replicas를 추가

또한 다음을 기억하십시오. Multi-AZ 대기 인스턴스는 읽기를 처리하지 않으며, Read Replicas는 자동 장애 조치를 제공하지 않습니다(Aurora가 아닌 복제본은 수동으로 Promote해야 함).

Aurora는 표준 RDS와 다른 방식으로 Read Replicas를 처리합니다. Aurora는 공유 분산 스토리지 계층을 사용하므로 복제본이 기본 인스턴스와 동일한 underlying 데이터 페이지에 액세스합니다. 따라서 Aurora 복제본은 복제 지연이 최소화되며(일반적으로 100ms 미만), 각각 읽기 트래픽을 처리할 수 있습니다.

Aurora는 사용 가능한 모든 복제본 인스턴스에 연결을 분산하는 Reader Endpoint를 제공합니다. 애플리케이션이 Reader Endpoint에 연결하면 Aurora가 읽기를 자동으로 분산합니다. 복제본에 장애가 발생하면 엔드포인트에 영향을 주지 않고 리더 풀에서 해당 복제본이 제거됩니다.

Aurora에서는 기본(쓰기) 인스턴스에 장애가 발생하면 Aurora가 약 30초 내에 Read Replicas 중 하나를 기본 인스턴스로 자동 Promote합니다. 이는 표준 RDS Multi-AZ 장애 조치보다 훨씬 빠릅니다. 승격된 복제본은 즉시 Cluster Writer Endpoint를 통해 쓰기를 허용하기 시작합니다.

Aurora는 장애 조치 우선순위 계층(0~15)을 지원하므로 어떤 복제본을 먼저 승격할지 제어할 수 있습니다. 더 큰 인스턴스 클래스에 있거나 선호 AZ에 있는 복제본에 더 높은 우선순위(계층 0)를 할당하십시오.

일반적인 읽기 확장 아키텍처는 Application Load Balancer 또는 애플리케이션 로직을 통해 트래픽을 라우팅합니다.

• 모든 쓰기 작업(INSERT, UPDATE, DELETE) → 기본 DB 엔드포인트
• 모든 읽기 작업(SELECT) → Read Replica 엔드포인트 또는 Aurora Reader Endpoint
• 세션 캐시 및 결과 캐시 → ElastiCache(복제본 읽기를 추가로 줄임)

분석 쿼리가 매우 무거운 경우에는 복제본을 Promote하거나 Aurora의 병렬 쿼리 기능을 사용하여 계산을 스토리지 계층으로 보내 프로덕션 클러스터에 미치는 영향을 방지하는 방법을 고려하십시오.

Read Replicas의 주요 CloudWatch 지표는 다음과 같습니다.

• ReplicaLag — 기본 인스턴스보다 뒤처진 시간(초)입니다. 예기치 않게 증가하면 경고를 발생시키십시오.
• ReadIOPS — 복제본의 스토리지가 쿼리 부하를 따라가고 있는지 확인합니다.
• DatabaseConnections — 복제본의 연결이 포화 상태가 아닌지 확인합니다.
• CPUUtilization — 복제본의 CPU가 높으면 쿼리 최적화가 필요하다는 의미입니다.

RDS Performance Insights는 Read Replicas에서 사용할 수 있으며, 데이터베이스 시간을 가장 많이 소비하는 상위 SQL 문을 보여 줍니다. 이를 통해 비용이 큰 읽기 쿼리를 식별하고 최적화할 수 있습니다.

SAA-C03 시험에서 다루는 RDS Read Replicas의 일반적인 사용 사례는 다음과 같습니다.

• 보고 및 분석: 프로덕션 쓰기 작업의 속도를 늦추지 않도록 복제본에서 무거운 SELECT 쿼리를 실행합니다.
• 지리적 분산: 리전 간 복제본을 사용하여 다른 대륙의 사용자에게 더 짧은 지연 시간으로 서비스를 제공합니다.
• 재해 복구: 기본 리전에 장애가 발생하면 리전 간 복제본을 Promote할 수 있습니다.
• 개발/테스트: 복제본을 Promote하여 최신 프로덕션 데이터 복사본을 사용하는 테스트 환경을 생성합니다.

Read Replicas는 백업을 대체하지 않습니다. 자동 백업과 수동 스냅샷을 항상 별도로 유지하십시오.

이 단원에서 다룬 AWS Solutions Architect(SAA-C03) 개념을 제대로 이해했는지 확인해 보십시오.

이 단원에서는 다음을 배웠습니다. Read Replicas는 비동기식 복제를 사용하여 읽기 트래픽을 분산하고, 복제 지연으로 인해 복제본이 기본 인스턴스보다 약간 뒤처질 수 있으며, Aurora 복제본은 지연이 최소화되고 자동 승격을 지원합니다. 리전 간 복제본은 전 세계 읽기 확장성과 재해 복구 옵션을 모두 제공합니다. 다음 단원에서는 암호화와 파라미터 그룹을 사용한 RDS 보안을 살펴봅니다.