클라우드 컴퓨팅의 핵심, Amazon EC2 완벽 해부
과거에는 컴퓨터 성능이 물리적 서버 인프라에 의해 좌우되었지만, 현대에는 소프트웨어 솔루션이 클라우드 환경에 자리 잡으면서 Amazon Elastic Compute Cloud(EC2) 웹 서비스가 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다.
EC2는 클라우드 상에서 필요에 따라 조절 가능한 컴퓨팅 자원을 제공합니다. 사용자는 애플리케이션 실행을 위한 가상 컴퓨터를 임대할 수 있으며, 이 인스턴스들은 다양한 구성, 운영 체제, 처리 능력, 저장 용량을 갖출 수 있습니다.
Amazon Web Services(AWS)의 핵심 요소인 EC2는 클라우드 기반 프로젝트의 거의 모든 구현에 널리 사용됩니다. 서버리스 아키텍처를 고려하지 않는 이상, EC2는 클라우드 환경에서 필수적인 구성 요소입니다.
EC2의 주요 구성 요소
프로젝트에 AWS EC2를 사용하기로 결정했다면, 이는 다양한 AWS 구성 요소들의 조합으로 이루어져야 합니다. 이러한 요소들은 EC2 설정의 세부 사항들을 정의합니다.
#1. 인스턴스
EC2 인스턴스는 클라우드 환경에서 작동하는 가상 머신이라고 할 수 있습니다. 사용자는 다양한 구성으로 인스턴스를 설정하고 실행할 수 있으며, 운영 체제 및 CPU, RAM 등 성능 요소를 선택해야 합니다. 또한, 인스턴스에 연결될 영구 스토리지 용량도 지정할 수 있습니다.
#2. Amazon 머신 이미지(AMI)
AMI는 인스턴스를 성공적으로 시작하는 데 필요한 모든 정보를 담은 사전 설정 템플릿입니다. 여기에는 실행될 운영 체제, 애플리케이션 서버 설정, 설치할 애플리케이션에 대한 정보가 포함됩니다.
#3. EBS(탄력적 블록 스토어)
EBS는 EC2 인스턴스와 함께 사용할 수 있는 영구 저장 장치입니다. 애플리케이션과 사용자 데이터는 물론 모든 애플리케이션 데이터가 이곳에 저장됩니다.
#4. 보안 그룹
모든 EC2 인스턴스는 외부 세계와의 통신(아웃바운드 트래픽)과 클라우드 내 AWS 서비스 간의 통신(인바운드 트래픽)에 대한 제어된 보안 액세스가 필요합니다.
#5. 키 페어
보안을 강화하기 위해 EC2 인스턴스에 안전하게 연결하는 데 필요한 공개 및 비공개 키를 생성해야 합니다.
#6. 탄력적 IP 주소
외부 인터넷에서 새로운 EC2 인스턴스에 접근하거나 클라우드 인프라 내부에서 이를 참조하기 위해서는 고정 IP 주소를 할당해야 합니다. 이렇게 하면 가상 머신에 연결할 수 있습니다.
#7. 배치 그룹
배치 그룹을 사용하여 인스턴스의 논리적 그룹을 만들 수 있습니다. 이는 낮은 지연 시간과 고대역폭 네트워크 연결을 제공하며, 조직적 필요와 성능 향상 모두에 사용됩니다.
#8. 자동 확장
자동 확장은 워크로드 요구 사항에 따라 EC2 인스턴스 수를 자동으로 조정하는 서비스입니다. 수요 증가에 대응하기 위해 인스턴스를 확장하거나, 수요가 감소하면 규모를 축소하여 비용을 절감할 수 있습니다.
#9. 로드 밸런서
로드 밸런서는 들어오는 트래픽을 여러 EC2 인스턴스로 분산하여 가용성과 확장성을 향상시키는 서비스입니다.
#10. 가상 사설 클라우드(VPC)
VPC는 EC2 인스턴스를 위한 안전하고 격리된 환경을 제공하는 가상 네트워크입니다. 다양한 EC2 인스턴스를 동일하거나 다른 VPC로 구성한 다음 VPC 간, 즉 클라우드 인프라 내에서 인바운드 및 아웃바운드 트래픽에 대한 규칙을 정의할 수 있습니다.
일반적으로 일부 EC2 인스턴스를 비공개로 유지하고 애플리케이션 코드로만 접근하게 할 수 있습니다. 반면, 인터넷에서 접근해야 하는 EC2 인스턴스도 있을 수 있습니다. VPC는 이러한 시나리오에 적합한 솔루션입니다.
EC2의 주요 특징
출처: aws.amazon.com
EC2 인스턴스는 AWS 클라우드에서 확장 가능한 컴퓨팅 용량을 제공합니다. 기업은 물리적 하드웨어에 투자하지 않고도 필요한 컴퓨팅 성능과 스토리지 용량을 가진 가상 머신을 빠르게 실행할 수 있습니다. 이러한 유연성이 클라우드 인프라의 핵심적인 이점이며, EC2가 중요한 역할을 합니다.
EC2 인스턴스의 일반적인 목적은 클라우드에서 다양한 애플리케이션이나 웹사이트를 호스팅하는 것입니다. 이를 통해 배치 처리, 실시간 처리 요구 사항, 웹 또는 모바일 애플리케이션과 같은 워크로드를 처리할 수 있습니다.
EC2의 활용 범위는 매우 다양합니다. 데이터 처리, 머신 러닝, 게임을 위한 고성능 컴퓨팅 환경 구축, 개발 및 테스트 환경 구축 등 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 필요에 따라 인스턴스를 생성하고 삭제할 수 있으므로, 사용하지 않는 시간 동안 불필요한 비용 지출을 방지할 수 있습니다. 온디맨드 종료 및 재생 기능은 비즈니스에 다양한 적용점을 제공합니다.
클라우드 컴퓨팅 기초
EC2에 대해 알아보았으니, 클라우드 컴퓨팅이 정확히 무엇인지 이해를 돕기 위해 잠시 논의를 넓혀보겠습니다.
클라우드 컴퓨팅은 서비스 형태로 인터넷을 통해 컴퓨팅 자원을 제공하는 모델입니다. 사용자는 물리적 하드웨어나 인프라에 투자하지 않고도 컴퓨팅 성능에 접근할 수 있습니다. 클라우드 컴퓨팅은 다음과 같은 기본 원칙을 기반으로 합니다.
- 사용자는 서버와 스토리지를 긴 조달 과정 없이 언제든지 즉시 사용할 수 있습니다.
- 클라우드 리소스는 노트북, 데스크톱, 태블릿, 모바일 등 다양한 장치에서 접근할 수 있습니다.
- 변화하는 환경과 요구 사항에 따라 컴퓨팅 리소스를 공유하고 동적으로 할당할 수 있습니다.
- 현재 수요에 따라 리소스를 빠르게 확장하거나 축소할 수 있습니다.
- 클라우드 컴퓨팅은 사용한 리소스에 대해서만 비용을 지불하는 종량제 방식이며, 사용량은 실시간으로 추적할 수 있습니다.
클라우드 컴퓨팅의 서비스 모델
클라우드 컴퓨팅에는 세 가지 주요 서비스 모델이 있습니다.
- IaaS(Infrastructure as a Service)는 서버, 스토리지, 네트워킹과 같은 가상화된 컴퓨팅 리소스를 제공합니다.
- PaaS(Platform as a Service)는 애플리케이션을 개발, 배포 및 관리하기 위한 플랫폼을 제공합니다.
- SaaS(Software as a Service)는 이메일, CRM 또는 생산성 도구와 같은 완전한 소프트웨어 애플리케이션을 제공합니다.
클라우드 컴퓨팅의 배포 모델
클라우드 컴퓨팅은 리소스를 배포하고 접근하는 방식에 따라 구분될 수 있습니다.
- 퍼블릭 클라우드는 AWS, Microsoft Azure, Google Cloud와 같은 제3자 제공업체가 리소스를 제공하고 인터넷을 통해 접근할 수 있습니다.
- 프라이빗 클라우드는 조직이 자체 데이터 센터를 구축하고 네트워크 내에서만 리소스에 접근할 수 있습니다.
- 하이브리드 클라우드는 퍼블릭 클라우드와 프라이빗 클라우드 리소스를 결합한 형태입니다.
- 멀티 클라우드는 여러 클라우드 공급자를 활용하여 특정 비즈니스 요구 사항을 충족하는 전략입니다.
EC2의 탄력성
출처: aws.amazon.com
탄력성은 클라우드 컴퓨팅의 핵심 기능입니다. 이는 변화하는 요구 사항에 따라 컴퓨팅 자원을 동적으로 할당하고 해제하는 클라우드 인프라의 능력입니다. 탄력성을 통해 필요에 따라 인프라를 확장하거나 축소할 수 있으며, 물리적 하드웨어에 투자할 필요가 없습니다.
확장성은 성능 저하 없이 증가하는 워크로드나 트래픽 양을 처리할 수 있는 시스템의 능력을 의미합니다. 예를 들어, 신제품 출시로 인해 홈페이지 트래픽이 갑자기 증가하는 경우, 확장성을 통해 이러한 높은 부하에 대응할 수 있습니다.
확장성은 가상 머신, 스토리지, 네트워킹과 같은 탄력적인 리소스를 활용하여 빠르게 확장하거나 축소할 수 있습니다. 자동 확장은 미리 정의된 로드 예상에 따라 컴퓨팅 리소스 수를 자동으로 조정하는 기능을 제공합니다. 이는 CPU 사용률, 네트워크 트래픽, 애플리케이션 응답 시간과 같은 다양한 지표를 기반으로 할 수 있습니다.
또한 리소스는 실시간으로 동적으로 할당됩니다. 이를 통해 인프라 사용을 최적화하고 필요한 경우에만 리소스를 할당하고, 더 이상 필요하지 않으면 해제하여 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있습니다.
EC2의 이점
EC2의 주요 이점은 다음과 같습니다.
유연성
EC2를 사용하면 현재 로드 수준에 맞게 컴퓨팅 리소스를 쉽게 확장하거나 축소할 수 있습니다. 필요에 따라 인스턴스를 시작, 삭제, 일시 중지 또는 재개할 수 있습니다. 백업을 통해 만일의 사태에 대비할 수도 있습니다.
비용 효율성
유연성은 인프라 프로비저닝 비용을 절약할 수 있는 기회를 제공합니다. EC2 인스턴스는 적시에 시작 및 종료되어 불필요한 리소스 프로비저닝 비용을 절감할 수 있습니다.
고가용성
EC2는 가동 중지 시간을 최소화하고 애플리케이션과 서비스에 항상 접근할 수 있도록 고가용성 인프라를 제공합니다.
신뢰성
EC2는 애플리케이션과 서비스가 항상 사용 가능하고 안정적으로 작동하도록 하는 신뢰할 수 있는 인프라를 제공합니다.
접근성
데스크톱, 노트북, 태블릿, 스마트폰 등 다양한 장치에서 EC2에 접근할 수 있으며, 필요한 접근 권한을 설정할 수 있습니다.
글로벌 도달 범위
EC2는 전 세계 여러 지역에서 사용할 수 있으므로 고객에게 더 가까운 곳에 애플리케이션과 서비스를 배포하고 현지 데이터 개인 정보 보호 규정을 준수할 수 있습니다.
민첩성
변화하는 시장 상황에 신속하게 대응하고 혁신을 가속화할 수 있는 민첩한 인프라를 구축할 수 있습니다.
데이터 보안
EC2는 무단 접근 및 사이버 위협으로부터 데이터와 애플리케이션을 보호하도록 설계된 보안 인프라를 제공합니다.
규정 준수
EC2는 HIPAA, PCI DSS, GDPR과 같은 다양한 산업 표준 및 규정을 준수합니다.
협업
EC2는 팀이 프로젝트에서 함께 작업하고 리소스와 데이터를 공유할 수 있는 협업 환경을 제공합니다.
EC2의 과제
EC2 사용 시 고려해야 할 몇 가지 과제도 있습니다.
#1. 비용 관리
AWS 비용 모델은 복잡하기 때문에 EC2 요금 관리에도 주의해야 합니다. 예상치 못한 비용이 발생하지 않도록 사용량을 주의 깊게 관리하고 모니터링해야 합니다. AWS Cost Explorer 또는 AWS Trusted Advisor와 같은 도구를 사용하여 비용을 최적화할 수 있습니다.
#2. 보안
EC2는 보안 인프라를 제공하지만, 애플리케이션과 데이터를 보호할 책임은 사용자에게 있습니다. 강력한 비밀번호 사용, 데이터 암호화, 접근 제어 구현 등 보안 모범 사례를 따라야 합니다.
#3. 규정 준수
EC2를 사용하는 동안 산업 표준 및 규정을 준수해야 합니다. AWS 규정 준수 문서를 검토하고 AWS 규정 준수 전문가와 협력하여 고객이 요청하는 규정 준수 요구 사항을 충족해야 합니다.
#4. 성능
네트워크 지연 시간, 디스크 I/O, CPU 사용률 등 다양한 요인에 따라 EC2 성능이 영향을 받을 수 있습니다. 인프라 성능을 모니터링하고 AWS CloudWatch 및 AWS X-Ray와 같은 도구를 사용하여 성능 문제를 식별하고 해결해야 합니다.
#5. 가용성
EC2는 고가용성 인프라를 제공하지만, 애플리케이션과 서비스도 고가용성을 위해 설계되었는지 확인해야 합니다. Elastic Load Balancing 또는 Auto Scaling과 같은 서비스를 사용하여 애플리케이션과 서비스를 항상 사용할 수 있도록 해야 합니다.
#6. 데이터 전송
EC2 인스턴스와 다른 AWS 서비스 간 데이터 전송에는 추가 비용이 발생할 수 있으므로 데이터 전송 비용에 유의해야 합니다. Amazon S3 및 Amazon CloudFront를 사용하여 데이터 전송 비용을 최소화할 수 있습니다.
#7. 벤더 종속
EC2 사용 시 벤더 종속 가능성을 고려해야 합니다. 애플리케이션과 서비스를 클라우드 공급자 간에 이식 가능하도록 설계하고, 개방형 표준과 API를 사용하여 상호 운용성을 보장해야 합니다.
EC2와 미래 동향
출처: aws.amazon.com
EC2의 미래를 형성할 미래 동향과 혁신은 다음과 같습니다.
서버리스
서버리스 컴퓨팅은 개발자가 서버나 인프라를 관리할 필요 없이 코드를 실행할 수 있게 해주는 클라우드 컴퓨팅의 새로운 패러다임입니다. AWS Lambda 또는 AWS Step Functions는 EC2 위에 구축할 수 있는 서버리스 컴퓨팅 서비스입니다.
머신 러닝
EC2는 머신 러닝 모델, 예측, 워크로드 실행을 위한 완벽한 인프라입니다. AWS는 EC2를 기반으로 Amazon SageMaker 및 Amazon Rekognition과 같은 다양한 머신 러닝 서비스를 제공합니다.
엣지 컴퓨팅
엣지 컴퓨팅은 데이터를 생성하는 소스에 더 가까운 곳에서 데이터를 처리하는 클라우드 컴퓨팅의 새로운 패러다임입니다. AWS는 EC2 위에 배포할 수 있는 AWS Greengrass 및 AWS IoT와 같은 다양한 엣지 컴퓨팅 서비스를 제공합니다.
컨테이너화
컨테이너화는 애플리케이션과 서비스를 쉽게 배포하고 관리할 수 있는 컨테이너로 패키징하는 전략입니다. AWS는 EC2를 기반으로 Amazon ECS 및 Amazon EKS와 같은 다양한 컨테이너화 서비스를 제공합니다.
양자 컴퓨팅
양자 컴퓨팅은 양자 역학적 현상을 활용하여 계산을 수행하는 새로운 패러다임입니다. AWS는 Amazon Braket과 같은 다양한 양자 컴퓨팅 서비스를 제공하며 EC2 위에 배치할 수 있습니다.
최종 의견
EC2는 모든 주요 클라우드 인프라의 핵심 부분이며 앞으로도 그 중요성은 계속될 것입니다. EC2는 클라우드 인프라의 기본 골격을 형성하며, 클라우드 컴퓨팅 세계에서 성공하고자 한다면 EC2에 대한 이해가 필수적입니다.
다음으로는, AWS EC2 보안 모범 사례에 대해 알아보시기 바랍니다.