EC2 스토리지: 인스턴스 스토어와 EBS

EC2 인스턴스는 두 가지 유형의 로컬 스토리지를 사용할 수 있습니다. 인스턴스 스토어와 Amazon EBS(Elastic Block Store)입니다. 인스턴스 스토어는 호스트 서버에 물리적으로 연결되어 매우 높은 IOPS와 처리량을 제공하지만, 중요한 주의 사항이 있습니다. 인스턴스가 중지되거나 종료되면 데이터가 손실됩니다. EBS는 인스턴스 중지, 시작, 종료 후에도 유지되는 영구적인 네트워크 연결 블록 스토리지를 제공합니다. 각각을 언제 사용해야 하는지 이해하는 것은 SAA-C03 시험에서 반복적으로 나오는 주제입니다.

인스턴스 스토어(임시 스토리지라고도 함)는 EC2 인스턴스를 실행하는 호스트 하드웨어에 물리적으로 연결된 NVMe SSD로 구성됩니다. 인스턴스 스토어의 데이터는 인스턴스가 중지, 최대 절전 모드 전환 또는 종료될 때마다, 또는 기반 하드웨어에 장애가 발생하면 손실됩니다. 하지만 재부팅 후에도 데이터는 유지됩니다. 인스턴스 스토어는 버퍼/캐시/스크래치 데이터, 임시 파일, 플릿 전체에 복제되는 데이터(예: Cassandra 노드)에 적합합니다. 모든 인스턴스 유형에 인스턴스 스토어가 포함되는 것은 아니며, d 접미사를 확인하세요(예: i3.xlarge, m5d.large).

Amazon EBS 볼륨은 EC2 인스턴스 수명 주기와 독립적으로 유지되는 네트워크 연결 스토리지입니다. EBS 볼륨은 특정 가용 영역에 존재하며 한 번에 하나의 EC2 인스턴스에 연결할 수 있습니다(io1/io2 다중 연결 제외). 인스턴스를 중지했다가 다시 시작해도 EBS 볼륨은 모든 데이터를 유지합니다. 한 인스턴스에서 분리하여 동일한 AZ의 다른 인스턴스에 연결하거나, 스냅샷을 생성하여 다른 AZ 또는 리전에 복사할 수 있습니다.

AWS는 네 가지 EBS 볼륨 유형을 제공합니다. gp3(범용 SSD): 기본 3,000 IOPS 및 125 MB/s를 제공하며, 최대 16,000 IOPS 및 1,000 MB/s까지 각각 독립적으로 구성할 수 있습니다. 대부분의 워크로드에 기본값이자 가장 비용 효율적인 선택입니다. gp2: IOPS가 크기에 따라 확장되는 이전 범용 SSD(3 IOPS/GB, 최대 16,000)로, gp3로 대체되고 있습니다. io2 Block Express: 최대 256,000 IOPS 및 4,000 MB/s를 제공하는 프로비저닝된 IOPS SSD로, SAP HANA 또는 Oracle과 같은 I/O 집약적 데이터베이스에 적합합니다. io1: 기존 프로비저닝된 IOPS SSD입니다.

HDD 기반 EBS 유형 두 가지는 IOPS가 아니라 처리량에 최적화되어 있습니다. st1(처리량 최적화 HDD): 기본 40 MB/s/TB, 최대 250 MB/s/TB까지 버스트 가능하며, 대규모 순차 읽기가 많은 빅 데이터, 로그 처리, 데이터 웨어하우스에 적합합니다. sc1(콜드 HDD): 기본 12 MB/s/TB, 최대 80 MB/s/TB까지 버스트 가능하며, 자주 액세스하지 않는 순차 데이터에 사용할 수 있는 가장 저렴한 EBS 옵션입니다. HDD 볼륨은 부팅 볼륨(루트 디바이스)으로 사용할 수 없습니다. 처리량이 IOPS보다 중요하고 데이터 액세스 패턴이 대규모 순차 읽기/쓰기인 경우에만 st1 또는 sc1을 선택하십시오.

EBS 스냅샷은 Amazon S3에 내구성 있게 저장되는 특정 시점의 볼륨 백업입니다(S3에 직접 액세스하는 것이 아니라 EC2 API를 통해 액세스합니다). 스냅샷은 증분 방식입니다. 첫 번째 스냅샷은 전체 볼륨을 캡처하고, 이후 스냅샷은 마지막 스냅샷 이후 변경된 블록만 기록하여 스토리지 비용을 줄입니다. 동일한 리전 내의 모든 AZ에서 어떤 스냅샷으로든 새 EBS 볼륨을 생성할 수 있으며, 리전 간 재해 복구를 위해 스냅샷을 다른 리전으로 복사할 수도 있습니다.

EBS 볼륨과 스냅샷은 AWS KMS 키를 사용하여 암호화할 수 있습니다. 암호화는 인스턴스에 투명하게 적용됩니다. 즉, 인스턴스와 볼륨 간 전송 중인 데이터와 스토리지에 저장된 데이터가 모두 암호화됩니다. 계정 수준 기본 암호화를 활성화하면 볼륨별 구성 없이 계정에서 생성되는 모든 새 EBS 볼륨이 자동으로 암호화됩니다. 암호화되지 않은 볼륨을 암호화하려면 스냅샷을 생성하고, 해당 스냅샷의 암호화된 복사본을 만든 다음, 암호화된 스냅샷에서 새 볼륨을 생성해야 합니다.

EBS Multi-Attach를 사용하면 io1 또는 io2 볼륨을 동일한 가용 영역 내의 최대 16개 EC2 인스턴스에 동시에 연결할 수 있습니다. 연결된 모든 인스턴스는 전체 읽기/쓰기 액세스 권한을 가집니다. 이는 클러스터 인식 파일 시스템을 사용하여 애플리케이션 계층에서 동시성을 관리하는 Oracle RAC 또는 Teradata와 같은 클러스터형 Linux 애플리케이션에 사용됩니다. Multi-Attach는 공유 파일 시스템용 EFS를 대체하는 기능이 아닙니다. 애플리케이션이 관리하는 조정 기능을 갖춘 클러스터형 블록 수준 액세스에 특화된 기능입니다.

주요 결정 기준은 다음과 같습니다. 영구 저장이 필요한가요? → EBS를 사용하십시오. 데이터를 다시 생성할 수 있거나 복제되어 있나요? → 인스턴스 스토어를 사용할 수 있으며 더 높은 성능을 제공합니다. 중요한 데이터가 있는 데이터베이스인가요? → 항상 EBS를 사용하십시오(스냅샷 및 암호화 포함). ML 학습 또는 정렬 작업을 위한 임시 작업 공간인가요? → 추가 비용 없이 최대 처리량을 얻으려면 인스턴스 스토어를 사용하십시오. 시험에서는 주어진 워크로드에 일시적 스토리지와 영구 스토리지 중 무엇이 적합한지 식별해야 하는 시나리오가 자주 출제됩니다.

EBS 최적화 인스턴스는 EC2 인스턴스와 EBS 사이에 전용 네트워크 대역폭을 제공하며, 이는 일반 인스턴스 네트워크 대역폭과 분리되어 있습니다. 따라서 애플리케이션 트래픽과 스토리지 I/O 간의 네트워크 경합을 방지합니다. 대부분의 현세대 인스턴스 유형은 추가 비용 없이 기본적으로 EBS 최적화되어 있습니다. 이전 인스턴스 유형은 EBS 최적화를 수동으로 활성화해야 할 수 있으며, 이 경우 시간당 추가 요금이 발생합니다. I/O가 많은 데이터베이스 워크로드에서는 볼륨에 프로비저닝된 전체 IOPS를 달성할 수 있도록 인스턴스 유형이 EBS 최적화되어 있는지 항상 확인하십시오.

Amazon Data Lifecycle Manager (DLM)는 EBS 스냅샷과 AMI의 생성, 보존 및 삭제를 자동화합니다. 백업할 볼륨(태그 기준), 스냅샷 생성 빈도(1, 2, 3, 4, 6, 8 또는 12시간마다, 또는 매일), 보존할 스냅샷 수를 지정하는 수명 주기 정책을 정의합니다. DLM은 사용자 지정 백업 스크립트가 필요 없게 하며, 정책 상태를 모니터링할 수 있도록 CloudWatch와 통합됩니다. 리전 간 스냅샷의 경우 동일한 DLM 정의에서 복사 정책을 구성하십시오.

이 레슨에서 다룬 AWS Solutions Architect (SAA-C03) 개념에 대한 이해도를 확인해 보십시오.

이 레슨에서 배운 내용은 다음과 같습니다. 인스턴스 스토어는 가장 높은 로컬 I/O 성능을 제공하지만 일시적이므로 중지하거나 종료하면 데이터가 손실됩니다, EBS는 영구적인 네트워크 연결 블록 스토리지를 제공하며 IOPS(gp3, io2) 또는 처리량(st1, sc1)에 최적화된 네 가지 볼륨 유형을 제공합니다, 그리고 EBS 스냅샷은 S3에 저장되는 특정 시점 백업을 제공하며 AZ 간 또는 리전 간 복구에 사용할 수 있습니다. 다음으로 S3 객체 스토리지 기본 사항을 살펴보겠습니다.