Computer Science Knowledge Storage

해당 포스팅은 AWS 강의실(https://www.youtube.com/@AWSClassroom)를 보고 공부한 내용을 정리한 블로그입니다.

아직 많이 부족하고 배울게 너무나도 많습니다. 틀린내용이 있으면 언제나 가감없이 말씀해주시면 감사하겠습니다😁

네 자신의 불행을 생각하지 않게 되는 가장 좋은 방법은 일에 몰두하는 것이다.
Ludwig van Beethoven

인스턴스 유형

• 각 인스턴스 별로 사용목적에 따라 최적화
  • 메모리 위주, CPU 위주, 그래픽 카드 위주 등등
• 타입별로 이름 부여
  • t, m, inf 타입 등
• 타입별 세대별로 숫자 부여
  • m5 = m인스턴스의 5번째 세대
• 아키텍처 및 사용기술에 따라 접두사
  • t4g = t4인스턴스 중에 AWS Gravition 프로세서를 사용(g)

인스턴스 크기

• 인스턴스의 CPU 갯수, 메모리 크기, 성능 등으로 사이즈 결정
• 크기가 클수록
  • 더 많은 메모리
  • 더 많은 CPU
  • 더 많은 네트워크 대역폭
  • EBS와의 통신 가능한 대역폭 EBS ⇒ 가상의 하드 드라이브

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On-Demand

• 실행하는 인스턴스에 따라 시간 또는 초당 컴퓨팅 파워로 측정된 가격을 지불
• 약정은 필요 없음
• 장기적인 수요 예측이 힘들거나 유연하게 EC2를 사용하고 싶을 때
• 한번 써보고 싶을 때

Spot Instance

• 경매 형식으로 시장에 남는 인스턴스를 저렴하게 구매해서 쓰는 방식
  • 수요에 따라 스팟 인스턴스의 가격은 계속 변동
  • 내가 지정한 가격보다 현재 가격이 낮다면 사용
  • 내가 지정한 가격보다 현재 가격이 높다면 반환
• 최대 90%정도 저렴
• 반환 시간 예측 불가능
  • 인스턴스가 확보되고 종료되는 것을 반복해도 문제없는 분산 아키텍처 필요
• 시작 종료가 자유롭거나 추가적인 컴퓨팅 파워가 필요한 경우
  • 빅데이터 처리, ML등 많은 인스턴스가 필요한 작업에 사용

예약 인스턴스(Reserved Instance-RI)

• 미리 일정기간(1년 or 3년) 약정해서 쓰는 방식
• 최대 75% 저렴
• 수요 예측이 확실할 때
• 총 비용을 절감하기 위해 어느정도 기간의 약정이 가능한 사용자

전용 호스트(Dedicated)

• 가상화된 서버에서 EC2를 빌리는 것이 아닌 지정된 물리 서버에서 EC2를 대여
• 라이센스 이슈(Windows Server 등)
• 규정에 따라 필요한 경우
• 보안적인 이유, 규정에 따른 이유, 퍼포먼스 이슈(CPU Steal 등)

기타 특징

• 가격순서
  • 스팟 < 예약 < 온디맨드 < 전용
• EC2의 가격 모델은 EBS와는 별도
  • EBS는 사용한만큼 지불
• 기타 데이터 통신등의 비용은 별도로 청구
  • 참고로 AWS는 AWS 바깥으로 나가는 트래픽에 대해서만 요금을 부과

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EC2(Elastic Computing)

Amazon Elastic Compute Cloud(EC2)는 안전하고 크기 조정이 가능한 컴퓨팅 파워를 클라우드에서 제공하는 웹 서비스입니다. 개발자가 더 쉽게 웹 규모의 클라우드 컴퓨팅 작업을 할 수 있도록 설계되어 있습니다. Amazon EC2의 간단한 웹 서비스 인터페이스를 통해 간편하게 필요한 용량을 얻고 구성할 수 있습니다. 컴퓨팅 리소스에 대한 포괄적인 제어권을 제공하며, Amazon의 검증된 컴퓨팅 인프라에서 실행할 수 있습니다.
-AWS-

• 클라우드의 의미는 컴퓨터를 빌려쓰는 것,
  클라우드 컴퓨팅 => 컴퓨팅을 빌려쓰는 것.
• EC2는 컴퓨팅을 빌려쓰도록 도와주는 서비스

EC2 사용

• 서버를 구축할 때 사용
  • 게임서버, 웹 서버, 애플리케이션 서버
• 애플리케이션을 사용하거나 호스팅할 때 사용
  • 데이터베이스
  • 머신러닝
  • 비트코인 채굴
  • 연구용 프로그램
• 기타목적
  • 그래픽 렌더링
  • 게임 등

EC2 특성

• 초(second) 단위의 온디맨드 가격 모델
  • 온디맨드 모델에서는 가격이 초 단위로 결정 => 쓴만큼 결제
  • 서비스 요금을 미리 약정하거나 선입금이 필요없음.
• 빠른 구축 속도와 확장성
  • 몇분이면 전세계에 인스턴스 수백여대를 구축가능.
• 다양한 구성 방법 지원
  • 머신러닝, 웹 서버, 게임서버, 이미지 처리 등 다양한 용도에 최적화된 서버 구성 가능
  • 다양한 과금 모델 사용 가능
• 여러 AWS 서비스와 연동
  • 오토 스케일링, Elastic Load Balancer(ELB), CloudWatch

EC2 구성

• 인스턴스: 클라우드에서 사용하는 가상 서버로, CPU, memory, 그래픽 카드 등 연산을 위한 하드웨어 담당.
• EBS: Elastic Block Storage의 줄임말로 클라우드에서 사용하는 가상 하드 디스크
• AMI: EC2 인스턴스를 실행하기 위한 정보를 담고있는 이미지
• 보안그룹: 가상의 방화벽

실습

목표: EC2 한대를 프로비젼하여 웹 서버 구성하기.

• AWS 상단 서치바에 ec2 검색 후 이동.
• 해당 화면 ec2 대시보드
• 우측 상단에 인스턴스 시작

• instance 이름 설정
• OS 이미지 설정(Amazon Linux, macOS, Ubuntu...)
  • 현재 실습에서는 Amazon Linux 선택

• t2 micro 선택
  • 인스턴스 유형의 경우에는 다음 포스팅 설명.

• 새 키페어 생성하고, 키 페어 이름을 지정
• RSA, .pem을 선택.
• 해당 키 페어는 각 로컬 머신의 EC2 콘솔을 접속하기 위한 SSH 연결할 수 있도록 도와주는 암호화 키.

• 네트워크 설정은 해당 EC2에 연결할 수 있는 IP를 설정하는 것.
• 보안 그룹 생성 후 인바운드 보안 그룹 규칙에서 WebServer로 접속하는 실습을 진행하기에 포트 HTTP, 모든 트래픽의 접속을 위한 0.0.0.0/0 설정

• 추후에 EBS라는 포스팅 예정.
• 8GB, gp3로 하면 웬만큼의 인스턴스 사용 가능

• 퍼블릭 IP와 프라이빗 IP가 존재.
• 해당 퍼블릭 IP를 위한 DNB가 존재.
• 인바운드 그룹, 스토리지, 상태 경보 확인 가능

• EC2 인스턴스에 접속

• sudo -s를 통해 루트 사용자로 변경
• yum install httpd -y로 웹 서버 설치
• service httpd start로 웹 서버 실행

• 인스턴스의 public IP로 접속.

• /var/www/html에 존재하는 index.html 파일을 작성
• hello, world! 작성 후 ctrl + x 저장

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가상화

가상화: 클라우드를 구성하는 핵심 기술 중 하나

• 가상화
  • 단일 컴퓨터의 하드웨어 요소를 일반적으로 가상머신이라고 하는 다수의 가상 컴퓨터로 분할 할 수 있도록 해주는 기술
  • 리소스를 효율적으로 관리
  • 다수의 컴퓨터를 매니징 가능

• 운영체제: 시스템 하드웨어 자원과 소프트웨어 자원을 운영 관리하는 시스템
• 특권 명령(privileged instruction): 시스템 요소(하드웨어)들과 소통할 수 있는 명령 - os만 가능
  • os는 특권 명령 때문에 하나의 하드웨어 시스템당 하나밖에 돌아갈 수 없음
  • 일반 프로그램은 특권 명령이 없기 때문에 많은 프로그램을 동시에 수행 가능.
• 가상화가 나타나기 전까지는 하나의 하드웨어 시스템은 하나의 os만 실행이 가능.
  • 일반적인 컴퓨터처럼 직접 os가 하드웨어에 설치된 상태(bare-metal)로만 운영이 가능했음.

시스템콜? 특권 명령?

• 1세대 가상화(Fully Emulated)
  • 모든 시스템 요소가 에뮬레이터 안에서 돌아감
  • CPU, 하드디스크, 마더보드 등 모든 요소를 에뮬레이터로 구현하여 os와 연동
  • 엄청 느림

• 2세대 가상화(paravirtualization)
  • Guest OS는 하이퍼바이저와 통신
  • 하이퍼바이저: OS와 하드웨어 사이에 존재하는 일종의 가상화 매니저
  • 속도의 향상
  • 몇몇 요소의 경우 여전히 에뮬레이터 필요 = 느림

• 3세대 가상화(Hardware Virtual Machine, HVM)
  • 하드웨어에서 직접 가상화를 지원
  • 직접 Guest-OS가 하드웨어와 통신 = 빠른 속도(near bare-metal)

가상화와 클라우드

• AWS 클라우드 환경에서 리소스를 작은 단위로 빠르게 구성할 수 있는 원동력은 가상화
• 즉, AWS에서 사용자마다 컴퓨터를 할당해 주는 것이 아닌 이미 구축된 가상화 가능한 서버의 한 부분을 할당해주는 것.

해당 포스팅은 AWS 강의실(https://www.youtube.com/@AWSClassroom)를 보고 공부한 내용을 정리한 블로그입니다.

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IAM 아마존 소개

AWS Identity and Access Management(IAM)를 사용하면 AWS 서비스와 리로스에 대한 액세스를 안전하게 관리할 수 있습니다. 또한, AWS 사용자 및 그룹을 만들고 관리하며 AWS 리소스에 대한 액세스를 허용 및 거부할 수 있습니다.

• 누가 언제 어떻게 무엇을 할 수 있는지 관리하는 것을 설정하는 서비스!

IAM

• AWS 어카운트 관리 및 리소스/사용자/서비스의 권한 제어
  • 서비스 사용을 위한 인증 정보 부여
• 사용자의 생성 및 관리 및 계정의 보안
  • 사용자의 패스워드 정책 관리(일정 시간마다 패스워드 변경 등)
• 다른 계정과의 리소스 공유
  • Identity Federation(Facebook 로그인, 구글 로그인)
• 계정에 별명 부여 가능 -> 로그인 주소 생성 가능
• IAM은 글로벌 서비스(Region 별 서비스가 아님)

IAM 구성

• 사용자
  • 실제 AWS를 사용하는 사람 혹은 애플리케이션을 의미
• 그룹
  • 사용자의 집합
  • 그룹에 속한 사용자는 그룹에 부여된 권한을 행사
• 정책
  • 사용자와 그룹, 역할이 무엇을 할 수 있는 지에 관한 문서
    • 개발자는 ... 회계팀은 ... => 누가 언제 어디서 무엇을 어떻게 설정
  • JSON(JavaScript Object Notation) 형식으로 정의
• 역할
  • AWS 리소스에 부여하여 AWS 리소스가 무엇을 할 수 있는 지를 정의
  • 혹은 다른 사용자가 역할을 부여받아 사용
  • 다른 자격에 대해서는 신뢰관계 구축가능
  • 역할을 바꾸어가며 서비스 사용가능

JSON

• JavaScript Object Notation
• 주로 다양한 프로그램 간에 데이터를 주고받기 위해 사용
• 매우 다양한 언어에서 언어 자체에서 지원하거나 플러그인으로 사용가능
• 키-value로 구성
• 예를 들기

IAM 구성

권한 검증

사용자의 종류

• 루트 사용자: 결제 관리를 포함한 계정의 모든 권한을 가지고 있음
  • 관리 목적 이외에 다른 용도로 사용하지 않는 것을 권장
  • 탈취되었을 때 복구가 매우 어려움 -> MFA를 설정하는 것을 권장
  • MFA(Multi-factor authentication): 일회용 패스워드를 생성하여 로그인
• IAM 사용자: IAM을 통해 생성해서 사용하는 사용자
  • 한사람 혹은 하나의 애플리케이션을 의미
  • 설정시 콘솔 로그인 권한 부여 가능
  • 설정시 AWS 서비스를 이용할 수 있음
    • AccessKey: 유저 이름
    • SecretAccessKey: 패스워드
  • AdminAccess를 부여하더라도 루트 사용자로 별도의 설정을 하지 않으면 Billing 기능을 사용할 수 없음.

IAM 자격 증명 보고서

• 계정의 모든 사용자와 암호, 액세스 키, MFA 장치 등의 증명 상태를 나열하는 보고서를 생성하고 다운로드 가능
• 4시간에 한번씩 생성가능
• AWS 콘솔, CLI, API에서 생성 요청 및 다운로드 가능
• 포함되는 정보
• 암호
  • 암호의 활성화 여부
  • 마지막으로 사용된 시간
  • 마지막으로 변경된 시간
  • 언제 변경되어야 하는지
• 액세스 키
  • 액세스 키 활성화 여부
  • 마지막으로 사용된 시간
  • 마지막으로 변경된 시간
  • 어떤 서비스에서 마지막으로 사용되었는지
• 기타
  • MFA 사용 여부
  • 사용자 생성 시간

IAM 모범 사용 사례

• 루트 사용자는 사용하지 않기
• 불필요한 사용자는 만들지 않기
• 가능하면 그룹과 정책을 사용하기
• 최소한의 권한만을 허용하는 습관을 들이기(Principle of least privilege) ⇒ 오타 아닌가?
• MFA 활성화하기
• AccessKey 대신 역할을 사용하기

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Requirements

• 처음 생성할 때 본인 명의의 신용카드 필요!
• AWS 계정을 처음 생성하면 루트 유저와 기본 리소스(VPC 등)이 생성
• AWS 계정 아이디가 부여됨(숫자)
  • 추후 AWS 계정에 별명 지정 가능!(문자)

AWS 유저

루트 유저

• 생성한 계정의 모든 권한을 자동으로 가지고 있음
• 생성시 만든 이메일 주소로 로그인
• 탈취당했을 때 복구가 매우 힘듦 => 사용을 지양하고 MFA 설정 권장!
  • MFA: 일회용 패스워드
• 루트 유저는 관리용으로만 이용가능: 게정 설정 변경, 빌링 등 기능에서 사용
• AWS API 호출 불가(AccessKey/ SecrteAccessKey 부여 불가)

IAM User

• IAM(Identity and Access Management)를 통해 생성한 유저
  • IAM: AWS에서 제공하는 모든 권한을 관리하는 서비스
• 만들때 주어진 아이디로 로그인
• 기본 권한 없음: 따로 권한을 부여해야함.
  • 예: 관리자 IAM User, 개발자 IAM User, 디자이너 IAM User, 회계팀 IAM User
  • IAM 계정은 탈취당하면 삭제 가능!
• 꼭 사람이 아닌 애플리케이션 등의 가상의 주체를 대표할 수도 있음.
• AWS API 호출 가능
  • AccessKey: 아이디 개념
  • SecretAccessKey: 패스워드 개념
• AWS의 관리를 제외한 모든 작업은 관리용 IAM User를 만들어 사용
• 권한 부여시 루트 유저와 같이 모든 권한을 가질 수 있지만 빌링 관련 권한은 루트 유저가 허용해야 함.

처음 만들어졌을 때 기본 제공

실습

1. AWS 계정 만들기
2. 루트 유저로 로그인하기
3. 루트 유저 MFA 설정하기
   1. 구글 OTP(안드로이드/아이폰) 다운로드 필요
4. 계정 별명 생성하기
5. 관리 권한(Admin Access)가진 IAM 유저 생성하기
6. IAM 유저 MFA 설정하기
7. 루트유저로 로그아웃하고 IAM 유저로 로그인하기(계정 별명 활용)

1. AWS 계정 만들기

1. AWS에 접속

2. 우측 상단에 콘솔에 로그인 클릭 후 계정 새로 생성하기

3. 아이디 입력 -> 메일 검증 후 -> 비밀번호 입력 -> 연락처 정보 입력(영문 주소를 입력해야합니다!)

4. 신용카드 정보 입력

2. 루트 유저로 로그인하기

루트 사용자 또는 IAM 사용자로 콘솔에 로그인 가능합니다!!

1. 오른쪽 위의 자기의 이름이 있는 곳에 보면 리전과 계정 정보가 존재

  1. 리전은 서울로 변경하고 보안 자격 증명 클릭!

2. 멀티 팩터 인증(MFA)

  1. 인증 관리자 앱 선택

  2. 구글 authenticator -> qr에 코드 두개 입력!

3. 대시보드에서 계정 생성

  1. 이제부터 https://hiro17-aws.signin.aws.amazon.com/console으로 로그인 가능

4. IAM 사용자 생성

  1. 권한 => 빌링 제외한 모든 AWS 권한

  2. 빌링은 루트 유저의 허락

  3. 태그는 선택사항

5. IAM 로그인 화면

이후 AWS의 서비스를 이용하면 됩니다 :)

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AWS

Amazon Web Service(AWS)는 전 세계적으로 분포한 데이터센터에서 200개가 넘는 완벽한 기능의 서비스를 제공하는,
세계에서 가장 포괄적이며 널리 채택되고 있는 클라우드 플랫폼

• 클라우드 서비스 점유율 1위. => 많은 사용자가 사용하므로 그에 따라 많은 레퍼런스가 존재함.
• 수많은 스타트업, 엔터프라이즈 기업들이 사용중
• 매년 새로운 서비스 런칭 및 지속적인 성장 중

구조

• AWS에는 서비스가 있으며 여러개의 region으로 나누어져 있음
  • region 별로 나누어져 있음
• region 내부에는 가용영역(AZ)라는 곳이 있음
  • 적어도 두개 이상.

• 글로벌 서비스 => IAM, Amazon CloudFront
• 리전 내 가용영역 외부 => VPC, S3
• 리전 내 가용영역 내부 => RDS, EC2

Region

• AWS의 서비스가 제공되는 서버의 물리적 위치
• 전 세계에 흩어져 있으며 큰 구분(동남아, 유럽, 북아메리카 등등으로 묶여있음)
• 각 리전에는 고유의 코드가 부여됨
  • 서울 리전 -> ap-northeast-2 (ap-northeast-1은 도쿄)
  • 미국 동부(버지니아 북부) 리전은 us-east-1
• 리전 별로 가능한 서비스가 다르기도 함.

고려할점

• 지연 속도
• 법률(데이터, 서비스 제공 관련)
• 사용 가능한 AWS 서비스

가용영역(Availability Zone)

• 리전의 하부 단위
  • 하나의 리전은 반드시 2개 이상의 가용영역으로 구성
• 하나 이상의 데이터 센터로 구성된다고 생각
• 리전 간의 연결은 매우 빠른 전용 네트워크로 연결
• 반드시 물리적으로 일정거리(몇 km 이상) 떨어져 있음
  • 다만 모든 AZ는 서로 100km 이내의 거리에 위치
  • 여러 재해에 대한 대비 및 보안
• 각 계정별로 AZ의 코드와 실제 위치는 다름.
  • 예: test1의 AZ-A와 test2의 AZ-A는 다른 위치
  • 보안 및 트래픽 분산(한 AZ로 몰림 방지)

엣지 로케이션

• AWS의 CloudFront(CDN)등의 여러 서비스들을 가장 빠른 속도로 제공(캐싱)하기 위한 거점
• 전세계에서 여러 장소에 흩어져 있음

글로벌 서비스와 리전 서비스

• AWS에는 서비스가 제공되는 지역의 기반에 따라 글로벌 서비스와 리전 서비스로 분류
• 글로벌 서비스: 데이터 및 서비스를 전세계의 모든 인프라가 공유
  • CloudFront
  • IAM
  • Route53
  • WAF
• 지역 서비스: 특정 리전을 기반으로 데이터 및 서비스를 제공
  • 대부분의 서비스
  • S3: 전세계에서 동일하게 사용할 수 있으나, 데이터 자체는 리전에 종속 -> 리전 서비스

ARN

• Amazon Resource Name: AWS의 모든 리소스의 공유 아이디
• 형식
  • arn: [partition]:[service]:[region]:[account_id]:[resource_type]/resource_name/(qualifier)
  • 예시
    • arn:aws:s3:::test_bucket/text.txt
    • arn:aws:dynamodb:ap-northeast-2:123456789012:table/mytable
    • arn:aws:dynamodb:ap-northeast-2:123456789012:table/*
  • 와일드카드(*)를 사용하여 다수의 리소스를 지정 가능

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클라우드 컴퓨팅 종류

• 클라우드에서 무엇을 제공하는지 => 컴퓨팅 모델
• 클라우드 컴퓨팅을 어떻게 제공하는지 => 컴퓨팅 배포 모델

클라우드 컴퓨팅 모뎅

애플리케이션의 구성

IaaS: Infrastructure as a Service

• 인프라만 제공
• OS를 직접 설치하고 필요한 소프트웨어를 개발해서 사용
• 가상의 컴퓨터를 하나 임대하는 것과 비슷.
• ex) AWS EC2 ⇒ 가상의 컴퓨터를 임대하는 서비스

PaaS: Platform as a Service

• 인프라 + os + 기타 프로그램 실행에 필요한 부분
• 바로 코드만 올려서 돌릴 수 있도록 구성
• ex) Firebase, Gogle App Engine

SaaS: Software as a Service

• 인프라 + OS+ 필요한 소프트웨어가 제공됨.
• 서비스 자체를 제공
• 다른 세팅 없이 서비스만 이용
• Gmail, DropBox, Slack, Google Docs

클라우드 컴퓨팅 배포 모델

공개형(클라우드)

• AWS
• 모든 부분이 클라우드에서 실행
• 낮은 비용
• 높은 확장성

혼합형(하이브리드)

• 폐쇄형과 공개형의 혼합
• 폐쇄형에서 공개형으로 전환하는 과도기에 사용
• 혹은 폐쇄형의 백업으로 사용

폐쇄형

• 높은 수준의 커스터마이징 가능
• 초기 비용이 비쌈
• 유지 보수 비요이 비쌈
• 높은 비용