AWS 아키텍쳐구축하기 · 2018-06-29 · 서로다른AWS 리전에있는VPC 간의...

이창수 솔루션즈아키텍트

Amazon Web Services

Jun 2018

AWS 아키텍쳐 구축하기천만사용자를위한 AWS 클라우드아키텍쳐진화하기

AWSX인천창조경제혁신센터

© 2018, Amazon Web Services, Inc. or its affiliates. All rights reserved.

본 강연에서 다룰 내용

몇가지 기본 지식

사용자 증가에 따른 클라우드 아키텍쳐 진화하기- 수직적 스케일 업을 통한 확장

- 멀티 AZ 기반 수평적 확장과 부하 이동하기

- 오토 스케일링

- 모니터링과 자동화

- 마이크로 서비스

10가지 체크 포인트


몇가지 기본 지식


Paris

첫 5년: 4 리전

다음 5년: 7 리전

글로벌 리전확장 현황

18+1 로컬 리전54 가용 영역

2016–2018: 현재 7 리전+1 로컬 리전4 리전 추가 예정


서로다른 AWS 리전에있는 VPC 간의사설(Private) 네트워크연결필요고객요청사항

Inter-region Peering

서로 다른 AWS 리전에서 두 개 이상의 VPC를안전하게 연결하여 AWS 백본을 통해

인스턴스 간 통신 가능

Inter-region

Peering

서울리전 Coming Soon


Inter-region VPC Peering

10.1.0.0/16 10.3.0.0/16모든 구간 트래픽은 암호화 되고

아마존 글로벌 네트워크

구간을 이용

Inter-region VPC Peering


Amazon 엣지 로케이션119 PoPs (108 Edge Locations + 11 Regional Edge Caches)


Amazon 글로벌 네트워크

• 이중화된 100GbE 네트워크

• 리전간 이중화된 전용 네트워크 구간 연결


웹어플리케이션에바로접근할경우

사용자의위치에따라많은네트워크경로를경유해야함

어플리케이션도달경로는매번변동가능

Local ISP Network A B C D E F

애플리케이션 접근

좋지 않은 어플리케이션 성능을 보일수 있음

Edge를 활용하면 이러한 비 효율성이 사라짐CF & Route 53을 통해 AWS 네트워크에 빠르게 도달

AWS Shield 와 AWS WAF 를 통해 위협 완화

Edge 서비스를거쳐웹어플리케이션에접근할때

AWS Network


광범위하고 폭넓은 AWS 클라우드 서비스


광범위하고 폭넓은 클라우드 서비스

비지니스 요구 사항에 맞는130여개 이상의 AWS 서비스 조립을 통해 유연한 활용 가능


이제 시작해볼까요?


첫 사용자


첫 사용자 1명

Amazon EC2

Elastic IP

사용자Amazon Route 53


Elastic Compute Cloud (EC2)

• AWS 클라우드 가상 서버

• 다양한 운영 체제 지원

• 손쉽게 생성, 시작, 중단, 종료

• 손쉽게 수백대, 수천대로 확장 가능

• 원하는 대로 사용한 만큼만 과금

• 다양한 비용 모델 제공

• 다양한 컴퓨팅 옵션 선택 가능

인스턴스세대

인스턴스패밀리

인스턴스사이즈

c5.xlarge


서버 트래픽↗ “더 높은 성능 인스턴스!”

수직적 스케일 업 (Scale-Up)• 가장 쉬운 접근 방법

• 더 높은 CPU 인스턴스

• 더 높은 메모리 인스턴스

• 더 높은 스토리지 인스턴스

• 더 높은 I/O 인스턴스

• 쉽게 인스턴스 크기 변경

• 결국에는 한계 용량에 도달

vert

ically

1 vCPU 1 GiB 메모리$0.014/시간

t2.micro

m5.xlarge


c5.4xlarge


[서울 리전 기준]


사용자 1명

• 이중화 없음

• 장애 시 페일 오버 불가

• 한 곳에 모든 것이 존재Elastic IP

AmazonRoute 53

사용자

Amazon EC2


사용자 > 1


사용자 > 1

EC2 DB 인스턴스

AmazonRoute 53

사용자

EC2 웹인스턴스

Elastic IP

먼저, 기능에 따라 인스턴스의역할을 나눈다!

• 웹 서버용 EC2 인스턴스

• DB용 EC2 인스턴스• 직접 EC2에 DB 운영

• DB 관리형 서비스 사용


사용자 > 100


사용자 > 100

편리한 DB 운영을 위해Amazon RDS 이용!

DB 백업, 패치 관리 대신코어 서비스 개발에 집중!

AmazonRoute 53

사용자

웹인스턴스

Elastic IP

Amazon RDS


Amazon RDS

6개 데이터베이스 엔진 기반의 관계형 데이터베이스 관리형 서비스

간편한 관리 뛰어난 확장성 가용성 및 내구성 성능과 낮은 비용

데이터베이스 설치,수동 패치 필요 없음

몇번의 클릭으로손쉽게 컴퓨팅 및스토리지 확장

Multi-AZ 구성 시자동 동기식 복제,

자동화 백업, 페일 오버

고성능 OLTP 최적화된볼륨과 범용 SSD 볼륨

제공


Amazon Aurora

• MySQL, PostgreSQL 호환

• 최대 15개 읽기 복제본

• 최대 64TB 자동 스토리지 확장

• Amazon S3 지속 증분 백업

• 3곳 가용 영역에 6벌 복제

Master Replica

AZ1

SHARED STORAGE VOLUME

AZ2 AZ3

수백 개 이상 SSD 스토리지 노드로 스트라이핑

SQL

트랜잭션

CACHING

SQL

트랜잭션

CACHING

SQL

트랜잭션

CACHING


사용자 > 1,000


수평적

수직

적


EC2 웹인스턴스

RDS DB 인스턴스Active (Multi-AZ)

가용 영역 #1 가용 영역 #2

EC2 웹인스턴스

RDS DB 인스턴스Standby (Multi-AZ)

Elastic Load

Balancing

사용자AmazonRoute 53

사용자 > 1,000

Elastic Load Balancing 확장성 높은 부하 분산 서비스

Multi-AZ 서버 구성가용 영역을 통한 고가용성 확보

데이터베이스 이중화RDS의 Active-Standby 복제본Multi-AZ로 구성


Classic load balancer

• 고가용성• 헬스 체크• 세션 유지(stickiness)• SSL 오프로드• 모니터링, 로깅


Application Load Balancer

• 고가용성• 헬스 체크• 세션 유지(stickiness)• SSL 오프로드• 모니터링, 로깅• HTTP/HTTPS 트래픽 최적화• 컨텐츠/컨테이너 기반 라우팅• 웹 소켓


Network Load Balancer

• 계층 4 TCP 트래픽 처리 최적화• 초당 수백만의 높은 요청 처리량• 매우 짧은 지연 시간• 고정, 탄력적 IP 지원• 향상된 로깅과 모니터링• IP주소를 대상으로 로드 밸런싱


사용자 > 10,000+


사용자 : 10,000 - 100,000

ELB

사용자

Amazon Route 53

RDS DB 읽기전용 복제본

가용 영역 #1 가용 영역 #2

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스


RDS DB 인스턴스Standby (Multi-AZ)





Amazon Aurora 읽기 복제본 오토스케일링

마스터 읽기 복제본

SHARED DISTRIBUTED STORAGE VOLUME

읽기 END-POINT

읽기 복제본 읽기 복제본


부하를 이동하기


EC2 웹인스턴스


가용 영역

ELB

정적, 동적 콘텐츠를Amazon S3로 이전!

• 정적 파일 (CSS/JS 파일,이미지 및 비디오 등)

• 백업 및 애플리케이션로그


Amazon CloudFront

Amazon S3

주위로 부하 이동하기


Amazon Simple Storage Service (S3)

• 오브젝트 기반 스토리지

• 높은 내구성

• 정적 자산에 최적

• “무한 확장성”

• 유휴 및 전송 중 데이터 암호화


Amazon CloudFront

• Edge에 캐시된 콘텐츠로 빠른 전달

• 오리진에 낮은 부하

• AWS 무상 오리진 패치 및 AWS 최적화

• 정적 및 동적 콘텐츠 지원

• 낮은 TTL (0초까지 지원)

• 비디오 스트리밍

• ACM를 통해 손쉽게 SSL 인증서 배포


주위로 부하 이동하기

Amazon DynomoDB와ElastiCache 활용• 자주 사용되는 세션/상태 정보

DynamoDB, ElastiCache에 저장

• Amazon ElastiCache(Memcached, Redis)를 이용한DB 캐싱

EC2 웹인스턴스


가용 영역

ELB


Amazon CloudFront

Amazon S3

DynamoDB

ElastiCache


Amazon DynamoDB

• 손 쉬운 관리형 NoSQL 서비스

• 읽기 및 쓰기 용량 제어 가능

• 한자리 밀리초 수준의 일관된 응답시간

• JSON 지원

• TTL과 스트림

• 전역 테이블


Amazon ElastiCache

• 인메모리 관리형 캐시 서비스

• 관리형 Memcached 및 Redis 지원

• 자가-치유 기능 (장애 인스턴스 교체)

• 하나에서 다수 노드로 확장

• 한 자리수 밀리초 속도


오토 스케일링


일요일 월요일 화요일 수요일 목요일 금요일 토요일

Amazon.com 전형적인 주간 트래픽


Provisioned capacity

일요일 월요일 화요일 수요일 목요일 금요일 토요일

Amazon.com 전형적인 주간 트래픽


11월

Amazon.com 11월 트래픽



76%

24%


11월



11월



11월



오토 스케일링컴퓨트 그룹 최소/최대 크기안에서 자동 조정

CloudWatch 메트릭 기반 스케일 인/아웃

온 디맨드와 스팟 인스턴스

대상 추적 조정 정책

단계 추가 조정 정책


오토 스케일링 대상 추적

ELB

오토스케일링그룹

트래픽 5

10

15

20

25

30

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Inst

ance

s

CPU

Target Utilization CPU Utilization Instances

트래픽


오토 스케일링 지원 서비스

클러스터

Fleet

Aurora 읽기 복제본

EMR 인스턴스 그룹

확장 가능한 타겟 확장 가능한 요소

Aurora

서비스 태스크ECS

Spot Fleet 요청 Spot 인스턴스EC2 Spot Fleet

AppStream 2.0

EMR코어 노드태스크 노드

AppStream 인스턴스

테이블, 글로벌 보조인덱스 (GSI)

읽기/쓰기 용량DynamoDB


사용자 50만+


사용자 > 50만+Amazon Route 53사용자

Amazon S3

ELB

DynamoDBRDS DB

인스턴스 읽기전용 복제본

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

ElastiCache

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

ElastiCacheRDS DB 인스턴스

Active (Multi-AZ) 가용 영역 #1 가용 영역 #2

Amazon CloudFront

RDS DB 인스턴스 읽기전용 복제본

RDS DB 인스턴스 Standby

(Multi-AZ)


사용자 > 50만+Amazon Route 53사용자

Amazon S3

ELB

DynamoDBRDS DB

인스턴스 읽기전용 복제본

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

ElastiCache

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

ElastiCacheRDS DB 인스턴스

Active (Multi-AZ) 가용 영역 #1 가용 영역 #2

Amazon CloudFront


RDS DB 인스턴스 Standby

(Multi-AZ)


모니터링과 자동화


모니터링

Build Measure

Learn

• 서비스 별 다양한 모니터링 지표 제공

• 지속적인 모니터링 통해 연속적인 개선

• 고객의 목소리 귀 기울이기

• 각 서비스와 구성 요소 별 성능, 비용 최적화!


집계 수준 메트릭

로그 분석 3rd 파티 tool

호스트 수준메트릭


AWS X-Ray


불필요한 시간 소모가 발생하는 곳!

개발과 테스트 팀변경이 우선

보안팀위험 방지가 우선

운영팀안정성이 우선

개발 테스트 보 안 운영


효과적인 데브옵스를 위한 AWS 개발 도구

소스 빌드 테스트 프로덕션

Third Party Tooling

AWSCodeCommit

AWSCodeBuild

AWS CodeDeployAWS Elastic Beanstalk AWS CloudFormation

AWSCodePipeline

AWSCodeStar

AWSIAM

AmazonCloudWathch

3rd Party Extensions


마이크로 서비스계층을 분해해서 추가로 더

개선할 수 있습니다!


마이크로 서비스란

서비스들이 네트워크를통해 서로 통신한다.

composed of

that have

Adrian Cockcroft (VP of Cloud Architecture @ AWS, former Cloud Architect at Netflix)

서비스는 독자적으로업데이트하며 서로영향을 주지 않는다 .

“service-oriented architecture

DLoosely coupled elements

Bounded contexts” 다른 서비스의 내부 구조를 알지못해도 서비스를 업데이트할 수있다 .


SOA

Presentation Tier Logic Tier

Data Tier

서비스를 단독적인 계층으로 분리하기• 티어별 독립적으로 서비스 처리

• 독립적인 크기 변경 및 업데이트 가능

유연성과 확장성각 구성 요소에 대한 이해


서비스 재활용

다시 만들지 말자!

• 모바일 푸시 보내기

• 이메일 보내기

• 큐와 토픽

• 트랜스 코딩

• 검색

• 모니터링 및 로깅

• IoT

Amazon ES Amazon SQSAWS IoT

Amazon Elastic

Transcoder

AWS Step Function

Amazon SES

직접 개발하지 말고 AWS의 다양한 관리형 서비스 활용

Amazon Pinpoint

Amazon SES


AWS Lambda를 이용한 서버리스 아키텍쳐

• 확장성 높은 완전 관리형 서버리스 서비스• Java, Node.js, Python, C#, Go 런타임 지원• 클라우드 기반 통합 개발 환경 AWS Cloud9 IDE 제공

비동기성 큐 기반동기성 푸쉬 기반 스트림 기반

AmazonAPI Gateway

Amazon SNS

Amazon S3

Amazon DynamoDB

Amazon Kinesis


AWS Lambda의 다양한 활용

AmazonAPI

Gateway

AmazonAlexa

AWS IoT Amazon

Kinesis

Amazon SNS

AmazonSES

AWS Step Functions 2

호출

1

함수

3

인터랙션

Amazon S3

Amazon DynamoDB

Custom endpoints

Amazon CloudWatch

Amazon Elasticsearch

EC2 instance


사용자 100만+


사용자: 100만+


가용 영역

ELB



웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

웹인스턴스

DynamoDB

Amazon SQS

ElastiCache

작업자인스턴스

작업자인스턴스

Amazon CloudWatch

사내 앱인스턴스

사내 앱인스턴스


AmazonCloudFront

Amazon S3

Amazon SES

Lambda


사용자 1,000만+


사용자 > 1000만

데이터베이스 쓰기 부하 병목이 잠재적으로 발생할 수있습니다.

이 문제를 해결할 수 있을까요?• 기능 기반의 데이터베이스 분리하기

• 수평적 확장을 위한 샤딩 : 다중 호스트로 하나의 데이터 집합 분리

• 다른 유형의 데이터베이스 검토


데이터베이스 분리하기

• 데이터베이스를 기능 및 목적에 따라 분리

• 거대한 단일 함수 및 테이블, 데이터베이스간 교차 쿼리에 어려움

포럼 DB 사용자 DB 제품 DB


수평적 확장 : 샤딩

CBA

사용자 ShardID

002345 A

002346 B

002347 C

002348 B

002349 A

• 함수나 키 영역에 의한 샤딩

• 확장에 실질적인 제한 없음

• 효율적인 구성을 위한 전문성 요구


다른 유형의 데이터베이스 검토

강력한 일관성

무결성

트랜잭션

그래프Key / Value 도큐먼트관계형

높은 처리량

빠른 데이터 처리

매우 짧은 지연 시간

속성에 대한 쿼리

인덱싱 및 문서 저장

쉽고 빠르게 데이터

간 관계 생성 및 탐색

SQL 기반 복잡한쿼리

필터 기반 간단한쿼리

필터, 집합, 프로젝션기반 간단한 쿼리

관계를 기준으로쿼리를 쉽게 표현

AmazonDynamoDB

AmazonRDS

AmazonDynamoDB

AmazonNeptune

Non-Relational


AWS Non-relational 데이터베이스 고객 사례


체크 리스트

1. Multi-AZ 아키텍처로 고가용성 확보

2. 자가 확장하는 서비스 사용– ELB, Amazon S3, Amazon SNS, Amazon SQS, Amazon Step function Amazon IoT, Amazon SES 등

3. 모든 계층 이중화

4. 인프라 내/외부 캐시 적극 활용

5. 인프라 및 배포 자동화 도구 사용


체크 리스트

6. 좋은 모니터링/측정/로깅 도구 확보

7. 계층을 분해한 느슨한 결합과 마이크로 서비스

8. 오토스케일링 적극 사용

9. 직접 만들지 말고 AWS 관리형 서비스 활용

10. 상황에 맞게 다양한 데이터베이스 검토


본 강연이 끝난 후

AWS 시작하기:

aws.amazon.com/ko/getting-started/tutorials/


본 강연이 끝난 후

AWS 프리 티어 체험하기:

aws.amazon.com/ko/free/


감사합니다

문의사항은아래 contact us를통해남겨주세요

https://aws.amazon.com/ko/contact-us

https://aws.amazon.com/ko/contact-us

Date post:	25-Feb-2020
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