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What's an EBS Volume?

EBS(Elastic Block Store): 인스턴스가 실행 중인 동안 연결 가능한 네트워크 드라이브

특정 가용 영역에서만 가능(us-east-1a에서 생성한 경우 us-east-1b에서는 생성 불가)

네트워크 USB stick

EBS Volume

네트워크 드라이브, 특정한 AZ에 위치해서 us-east-1a 볼륨이 us-east-1b로 연결 불가(스냅샷을 이용하면 가능)

EBS - Delete on Termination attribute

Delete on Termination 기능이 root 볼륨에는 설정되어 있으며, 새로운 EBS 볼륨에는 체크되어 있지 않다.
- root에서는 인스턴스 종료와 함께 EBS 볼륨이 삭제된다.

이 옵션으로 EC2 인스턴스 종료 시 EBS 행동을 제어할 수 있다.

Use case: 인스턴스가 종료될 때 루트 볼륨을 유지하고자 하는 경우(데이터를 저장할 경우), 루트 볼륨 삭제 속성을 비활성화 한다.

hands-on

+ search > format EBS volume attach EC2

EBS 볼륨의 가용 영역을 인스턴스와 맞춰줘야 한다.

EBS Snapshots Features

최대 75%까지 저렴한 archive tier, 스냅샷을 옮길 수 있는 기능
아카이브를 복원하는 데 24시간에서 최대 72시간이 걸린다.

EBS 휴지통: 스냅샷 삭제 시 recycle bin으로 이동(보관 기간: 1일 ~ 1년)
FSR(빠른 스냅샷 복원): 지연시간 없애는 기능

AMI Overview

아마존 머신 이미지, EC2 인스턴스를 통해 만든 이미지를 통칭

EC2 Instance Store

EC2 인스턴스는 가상 머신이지만 실제로는 하드웨어 서버에 연결되어 있다.
장기적으로 데이터를 저장할 스토리지는 될 수 없다.(장기 스토리지: EBS)

EBS Volume Types

gp2/gp3 (SSD): 범용 SSD 그룹, 절충안

io1/io2 (SSD): 최고 성능, 지연 시간이 낮음

st1 (HDD): 저비용

sc1 (HDD): 가장 비용이 적게 드는 볼륨

EBS Volume Types Use cases General Purpose SSD

범용 gp2, IOPS 프로비저닝

gp2: 짧은 지연 시간, 효율적인 비용의 스토리지

시스템 부팅 볼륨에서 크기는 1GiB - 16TiB

gp2/gp3가 비용 효과적인 스토리지

gp3에서는 IOPS 처리량을 독자적으로 설정할 수 있음

EBS Volume Types Use cases

데이터베이스 워크로드에 적합(스토리지를 이용하는 경우)

EBS Multi-Attach - io1/io2 family

하나의 EBS 볼륨을 같은 가용 영역에 있는 여러 EC2 인스턴스에 연결할 수 있도록 한다. 

각 인스턴스는 고성능 볼륨에 대한 high-performance volume을 갖는다.

해당 가용 영역 내에서만 EBS 볼륨 연결 가능

한 번에 16개의 EC2 인스턴스만 같은 볼륨에 연결할 수 있다.

EBS Encryption

저장 데이터가 볼륨 내부에 암호화된다
암호화가 동시다발적으로 일어난다.

암호화는 지연 시간에는 거의 영향이 없다.

KMS에서 암호화 키를 생성해 AES-256 암호화 표준을 갖는다.

스냅샷을 복사해 암호화를 푼걸 다시 암호화 활성화한다.

Encryption: encrypt an unencrypted EBS volume

EBS 볼륨 암호화 및 암호화 풀기

볼륨의 EBS 스냅샷을 생성하고, 복사 기능을 통해 EBS 스냅샷을 암호화한다.
-> 스냅샷을 이용해 새 EBS 볼륨을 생성하면 해당 볼륨도 암호화된다.
-> 암호화된 볼륨을 인스턴스 원본에 연결한다.

Amazon EFS - Elastic File System

EFS: 관리형 NFS, 네트워크 파일 시스템

네트워크 파일 시스템이므로 많은 EC2 인스턴스에 마운트될 수 있다.

EC2 인스턴스는 서로 다른 가용성 영역에 있을 수 있다.

가용성이 높고 확장성이 뛰어나며 가격이 비싸다.

Amazon EFS - Elastic File System

사용 사례: 콘텐츠 관리, 웹 서빙, 데이터 공유, wordpress

내부적으로 NFS 프로토콜을 사용한다.

윈도우가 아닌 Linux 기반 AMI와만 호환된다.

EFS - Storage Classes

언제 EFS를 사용해야 하는지, 네트워크 파일 시스템에 어떤 옵션을 설정해야 하는지 - 요구사항을 준수하고 검증

EBS vs EFS - Elastic Block Storage

EBS 볼륨과 EFS 파일 시스템의 차이

EBS 볼륨

1)한 번에 하나의 인스턴스에 첨부된다. (io1, io2 유형 볼륨의 다중 첨부 기능을 사용하는 경우 제외)

2) AZ 수준에서 잠긴다.

...

EFS는 EBS보다 가격대가 높다.

[Quiz#04]

1) us-east-1a에서의 EC2 인스턴스를 종료하여, 이 인스턴스에 연결된 EBS 볼륨을 사용할 수 있게 되었다. 팀원이 us-east-1b의 EC2 인스턴스에 이 볼륨을 연결하려 했으나, 연결이 불가능한 상태이다. 이 경우, EBS 볼륨은 가용 영역으로 제한되어 있으므로(특정 AZ에 맞춰 생성되므로) 스냅샷을 활용하여 다른 AZ 간의 이전을 가능하게 한다.

2) AMI는 특정 AWS 리전에 국한되고, 각 AWS 리전에는 고유한 AMI가 있다.

3) EC2 인스턴스를 생성할 때 부팅 볼륨으로는 gp2, gp3, io1, io2, Magnetic(표준) EBS 볼륨 유형만을 사용할 수 있다.

4) EBS 다중 연결이란? 동일한 EBS 볼륨을 동일한 AZ에 있는 다수의 EC2 인스턴스에 연결할 수 있다.

5) EFS는 네트워크 파일 시스템(NFS)으로 여러 AZ 상에 있는 EC2 인스턴스에 동일한 파일 시스템을 마운트할 수 있게 해준다.

6) EC2 인스턴스 스토어는 최적의 디스크 I/O 성능을 제공한다.(EC2 인스턴스 종료 시, 캐시가 소실되어도 문제가 없는 상황)

7) 기반 스토리지에 310,000의 IOPS가 필요한 고성능 데이터베이스를 실행할 경우, 이는 IOPS 기준이므로 EC2 인스턴스 스토어를 선택해야 한다.

- EC2 인스턴스에서 데이터베이스를 인스턴스 스토어를 사용하여 실행 가능하지만, EC2 인스턴스가 중지 시 데이터가 손실이라는 문제가 있다 (문제 없이 다시 시작할 수 있음). 한 가지 솔루션은 인스턴스 스토어가 있는 다른 EC2 인스턴스에서 복제 메커니즘을 설정하여 대기 복사본을 가질 수 있다는 것다. 또 다른 솔루션은 데이터에 대한 백업 메커니즘을 설정하는 것입니다. 요구 사항을 검증하기 위해 아키텍처를 설정하는 방법은 모두 사용자에게 달려 있다.

References

Udemy, Ultimate AWS Certified Solutions Architect Associate SAA-C03, Section 7

Placements Groups

Cluster, Spread(분산, 각 EC2 인스턴스가 여러 AZ에 걸쳐 서로 다른 물리적 하드웨어(랙)에 배치), Partition(분할)

hands-on

EC2- Network & security > Placement Groups

Launch an instance > Advanced details - Placement group에서 설정

Elastic Network Interfaces (ENI)

VPC의 논리적 구성 요소, 가상 네트워크 카드
EC2 인스턴스가 네트워크에 액세스할 수 있게 해준다.

https://aws.amazon.com/blogs/aws/new-elastic-network-interfaces-in-the-virtual-private-cloud/

EC2 Hibernate

절전 모드, 인스턴스 부팅이 빨라진다.

백그라운드에서 RAM에 기록되었던 인 메모리 상태는 루트 경로의 EBS 볼륨에 기록된다.

인스턴스를 종료하면 RAM은 삭제되지만, EBS 볼륨에는 여전히 RAM이 덤프된 게 있으니 인스턴스를 다시 실행하면 디스크에서 RAM을 불러와 EC2 인스턴스 메모리로 가져간다.

hands--on

Launch an instance > Advanced details - Stop-Hibernate behavior: Enable

루트 볼륨에 RAM을 저장할 수 있는 공간, 즉 EC2 인스턴스를 저장할 공간이 충분한지 확인 루트 EBS 볼륨이 암호화되었는지 확인

-> Configure storage - Advanced 설정

EC2 Instance connect 시 최근 재시작부터 가동된 시간

uptime

[Quiz#03]

탄력적 네트워크 인터페이스(ENI)는 다른 AZ에 있는 EC2 인스턴스와 연결될 수 없다.(특정 AZ로 국한된다.)

EC2 인스턴스 RAM은 150GB 미만이어야 함, 절전 모드를 활성화하기 위해서는 EC2 인스턴스 루트 볼륨 유형은 EBS 볼륨이어야 함
EC2 절전 모드는 온디맨드 및 예약 인스턴스를 지원함

References

Udemy, Ultimate AWS Certified Solutions Architect Associate SAA-C03

Amazon EC2

EC2: Elastic compute cloud, AWS에서 제공하는 서비스형 infrastructure

EC2 sizing & configuration options

AWS에서 임대하는 가상 서버인 EC2에서 어떤 것을 선택? EC2 인스턴스 운영체제로 어떤 것을 선택?

OS: Linux, Windows, Mac OS

CPU(compute power & cores), RAM(random-access memory), 부트스트랩 스크립트 등

EC2 User Data

bootstrapping: 머신이 작동될 때 명령을 시작하는 것, 스크립트는 처음 실행할 때 시작

사용자 데이터 스크립트에 작업을 추가할수록 부팅 시 인스턴스가 할 일이 늘어난다.

모든 명령문은 sudo로 실행된다.

EC2 instance types: example

네트워크 성능은 낮음에서 중간 사이

t2 제품군에서 large로 변환하면, 네트워크 성능은 중간, c5d.4xlarge는 CPU, memory, storage 등 달라진다.

t2.micro가 AWS 프리티어

Hands-On: Launching an EC2 Instance running Linux

EC2 인스턴스에서 웹 서버 생성

User data

#!/bin/bash
# Use this for your user data (script from top to bottom)
# install httpd (Linux 2 version)
yum update -y
yum install -y httpd
systemctl start httpd
systemctl enable httpd
echo "<h1>Hello World from $(hostname -f)</h1>" > /var/www/html/index.html

인스턴스 수명 주기 중 단 한번만 실행, 몇 가지를 업데이트하고 HTTP 코드

EC2 Instance Types - Overview

https://aws.amazon.com/ec2/instance-types

AWS naming convention: example - m5.2xlarge

m: instance class
5: generation
2xlarge: 더 많은 메모리와 사이즈

EC2 Instance Types

compute-intensive tasks
ec2instances.info

Introduction to Security Groups

보안 그룹, 허용 규칙만 포함된다. 보안 그룹끼리 참조할 수도 있다.

EC2 인스턴스에 액세스하려고 할 경우 인스턴스 주변 보안 그룹을 생성해야 한다.(방화벽 생성) -> 보안 그룹은 규칙을 가지게 된다. 그 규칙은 인바운드 트래픽의 여부인데, 외부에서 EC2 인스턴스로 들어오는 것이 허용되면 아웃바운드 트래픽도 수행할 수 있다. 현재 위치에서 인터넷으로 들어오는 것.

Security Groups Deeper Dive

보안 그룹은 EC2 인스턴스의 방화벽이다. 포트로의 액세스를 통제하며 인증된 IP 주소의 범위를 확인해 IPv4인지 IPv6인지 확인한다.

인바운드 네트워크/아웃바운드 네트워크를 통제한다.

Security Groups Good to know

여러 인스턴스에 연결할 수 있다.
보안 그룹과 인스턴스 간의 일대일 관계는 없다.

여러 보안 그룹을 연결할 수 있다.

지역을 전환하면 새 보안 그룹을 생성하거나 다른 VPC를 생성해야 한다.

보안 그룹은 EC2 외부에 있다. -> 트래픽이 차단되면 EC2 인스턴스로는 확인할 수 없다. (EC2 외부의 방화벽이므로)

SSH 액세스를 위해 하나의 별도 보안 그룹을 유지하는 것이 좋다.

time out으로 애플리케이션에 접근할 수 없으면, 보안 그룹의 문제이다.

연결 거부 오류(connection refused)이면 트래픽은 통과했지만, 애플리케이션 문제이거나 실행되지 않는 등 문제이다.

기본적으로 인바운드 트래픽은 blocked, 아웃바운드 트래픽은 authorised

Referencing other security groups Diagram

인바운드 큐칙은 보안 그룹 1의 인바운드를 보안 그룹 2에 허용하는 것
로드 밸런서에서도 나온다.

Classic Ports to know

22: SSH(리눅스 인스턴스 로그인 시)

21: FTP / 22: SFTP / 80: HTTP / 443: HTTPS

3389: RDP(Remote Desktop Protocol, 윈도우 인스턴스에 로그인 시 사용)

HTTP, SSH 등 어떤 것을 시도할 때 time out이 되면, 100% EC2 보안 그룹 때문이다.(EC2 > Security Groups)

How to SSH into your EC2 Instance

ssh ec2-user@(public ipv4 address)
ssh -i EC2Tutorial.pem ec2-user@(public ipv4 address)
chmod 0400 EC2Tutorial.pem (소유자의 읽기 권한)

aws iam list-users 안되는 경우, 자격증명을 찾을 수 없어 aws configure 실행

개인 정보를 입력해두면 이 계정 상의 누구라도 다시 EC2 인스턴스 커넥트 등을 통해 EC2 인스턴스에 접근해서 자격 증명 정보를 실행할 수 있음 -> IAM API key 입력하지 말 것

그 대신 IAM role 이용: 역할을 EC2 인스턴스에 연결해서 자격 증명을 제공

Instances > Actions > Security - Modify IAM role

EC2 Spot Instances

Not suitable for critical jobs or databases

EC2 Dedicated Instances

전용 인스턴스란 자신만의 인스턴스를 자신만의 하드웨어에 갖는다는 것인 반면,

전용 호스트는 물리적 서버 자체에 대한 접근권을 갖고 낮은 수준의 하드웨어에 대한 가시성을 제공해준다.

Which purchasing option is right for me?

On demand - Reserved - Saving Plans - Spot instances - Dedicated Hosts - Capacity Reservations

How to terminate Spot Instances?

원하는 인스턴스 수, 최대 가격, 시작 사양 등 정의 (AMI 등), 언제부터 언제까지 유효한지 등
일회성 요청 or 영구 인스턴스 요청
일회성 요청: 스팟 요청 시 인스턴스 생성 및 스팟 요청은 사라짐
영구 요청: 스팟 요청이 유효한 기간 동안 인스턴스 수도 유효함, 인스턴스가 중지되거나 스팟 가격 기준으로 종료되는 경우

스팟 요청을 취소하고 -> 스팟 인스턴스를 종료

Spot Fleets

스팟 플릿에 스팟 인스턴스를 할당하는 전략을 정의해야 한다.

1) lowestPrice(최저 가격): 스팟 플릿은 가장 낮은 가격인 풀에서 인스턴스를 시작하기 때문에 비용이 최적화된다. 워크로드가 매우 짧은 경우 좋은 옵션

2) diversified: 스팟 인스턴스는 내가 정의한 모든 풀에 분산된다. 가용성과 긴 워크로드에 적합하다.(한 풀이 사라져도 다른 풀은 여전히 활성화되어 있기 때문)

3) capacityOptimized(용량 최적화): 원하는 인스턴스 수에 맞는 최적의 용량을 가진 풀을 갖게 된다.

4) priceCapacityOptimized(recommended)(가격 용량 최적화): 사용 가능한 용량이 가장 큰 풀을 선택하고 그 중 가격이 가장 낮은 풀을 선택, 대부분의 워크로드에 가장 적합한 선택

Spot Fleets: 사용하면 여러 개의 런치 풀과 여러 인스턴스 유형을 정의할 수 있다. 원시 전력만 신경쓰면 된다. 자동으로 가장 낮은 가격으로 스팟 인스턴스 풀을 선택해 추가 비용 절감 가능

- 간단한 스팟 인스턴스 요청을 하는 경우: 원하는 인스턴스 유형과 AZ(Availability Zone)를 정확히 알고 있는 경우
- 스팟 플릿을 요청하는 경우: 조건을 만족하는 모든 인스턴스 유형과 모든 AZ를 선택하라는 것(조건 예: 낮은 가격)

[Quiz#02]

1. 스팟 인스턴스는 단기적인 워크로드에 적합하고, 가장 저렴한 EC2 구매 옵션, EC2 인스턴스를 손실할 우려가 있기 때문에 신뢰도가 떨어진다.(데이터베이스 혹은 중요 업무에는 적합하지 않다.)

2. EC2 인스턴스 내/외의 트래픽을 제어하기 위해 보안 그룹을 사용한다.

3. EC2 예약 인스턴스는 1년 혹은 3년의 기간으로만 예약이 가능하다.

4. 컴퓨팅 최적화 EC2 인스턴스는 고성능 프로세서(배치 처리, 미디어 트랜스코딩, 고성능 컴퓨팅, 과학적 모델링 및 머신 러닝, 전용 게이밍 서버 등)가 필요한 집중 컴퓨팅 워크로드에 적합하다. (고성능 컴퓨팅: HPC)

5. 온디맨드 인스턴스는 가격 예측이 가능한 짧은 경우에 적합, 예약 인스턴스는 장기적인 워크로드에 적합하다.(1년 혹은 3년의 기간)

6. 메모리 최적화 EC2 인스턴스는 메모리에 대규모 데이터 세트가 필요한 워크로드에 적합하다.

7. 스토리지 최적화 EC2 인스턴스는 로컬 스토리지의 대규모 데이터 세트에 대해 높은 수준의, 그리고 순차적인 읽기/쓰기 액세스 권한이 필요한 워크로드에 적합하다.

8. 전용 호스트는 높은 수준의 규정 준수가 필요한 기업, 혹은 복잡한 라이선스 모델을 가진 소프트웨어에 적합하다. 가장 비싼 EC2 구매 옵션, 물리적 코어 및 기반 네트워크 소켓 가시성을 기반으로 비용을 책정할 때, 가시성을 확보하기 좋은 구매 옵션

9. 스팟 플릿은 스팟 인스턴스의 집합이고, 선택적으로 온디맨드 인스턴스이다. 스팟 플릿은 가장 낮은 가격으로 스팟 인스턴스를 자동으로 요청할 수 있게 해준다.

References

Udemy, Ultimate AWS Certified Solutions Architect Associate SAA-C03