[AWS] Solutions Architect Associate 실습 21일차 - EBS 볼륨 유형, 다중연결, 암호화

1. EBS Volume Types

1-1. What is EBS Volume Types

▶ EBS Volumes come in 6 types

• gp2 / gp3 (SSD): General purpose SSD volume  that balances price and performance for a wide variety of workloads.
• io 1 / io 2 Block Express (SSD): Highest-performance SSD volume for mission-critical low-latency or high-throughput workloads
• st 1 (HDD): Low cost HDD volume designed for frequently accessed, throughput-intensive workloads
• sc 1 (HDD): Lowest cost HDD volume desinged for less frequently accessed workloads

▶ EBS Volumes are characterized in Size | Throughput | IOPS (I/O Ops Per Sec)

▶ When in doubt always consult the AWS documentation - it's good!

▶ Only gp2 / gp3 and io1 / io2 Block Express can be used as boot volumes where OS starts 

 

https://awesomepossum.tistory.com/604

[AWS] EBS 볼륨 유형 (SSD 기반 & HDD 기반), EBS Snapshot

 

1-2. EBS Volume Type Use cases

⭐ 시험에서 가장 중요한 것은 범용 볼륨인 GP2, 그리고 Provisioned IOP 볼륨

https://techondiary.wordpress.com/2020/09/08/ebs-ebs-volume-types/

 

General Purpose SSD - gp3, gp2

• Cost effective storage, low-latency
• System boot volumes, Virtual desktops, Development and test enviroments
• 1 Gib - 16 Tib
• gp3: Baseline of 3,000 IOPS and throughput of 125 MiB/s
• gp3: Can increase IOPS up to 16,000 and throughput up to 1000 MiB/s independently
• gp2: Small gp2 volumes can burst IOPS to 3,000
• gp2: Size of the volume and IOPS are linked, max IOPS in 16,000
• 3 IOPS per GB, means at 5,334 GB we are at the max IOPS

GP2와 GP3는 비용 효율적인 스토리지와 낮은 지연 시간을 위한 선택이다. 
GP3에서는 IOP와 처리량을 독립적으로 설정할 수 있지만, GP2에서는 서로 연결된다.

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Provisioned IOPS (PIOPS) SSD - io1, io2

• Critical business applications with sustained IOPS performance
• Or applications that need more than 16,000 IOPS
• Great for databases workloads (sensitive to storage perf and consistency)

io1 (4 Gib - 16 Tib):

• - Max PIOPS: 64,000 for Nitro EC2 instances & 32,000 for other
• - Can increase PIOPS independently from storage size

io2 Block Express (4 GiB - 64 TiB):

•  - Sub-millisecond latency
•  - Max PIOPS: 256,000 with an IOPS:GiB ratio of 1,000: 1

고성능의 IO볼륨이고 Provisioned IOP Volumes은 EBS Multi-attach(다중 연결 기능)를 지원한다.

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Hard Disk Drives (HDD) - st1, sc1

• Cannot be a boot volume
• 125 GiB to 16 TiB

Throughput Optimized HDD (st1)

• Big Data, Data Warehouses, Log Processing
• Max throughput 500 MiB/s - max IOPS 500

Cold HDD (sc1)

• For data that is infrequently accessed
• Scenarios where lowest cost is important
• Max throughput 250 MiB/s - max IOPS 250

https://aws.amazon.com/ko/blogs/storage/maximizing-microsoft-sql-server-performance-with-amazon-ebs/

✅ 데이터베이스가 필요한 경우 → 범용 SSD와 프로비저닝된 IOP SSD

✅ 높은 처리량과 가장 낮은 비용 → ST1, SC2

✅ 32,000 이상의 IOP → EC2 Nitro와 io1 또는 io2 사용

 

1-3. EBS Volume Types Summary

https://jayendrapatil.com/aws-ebs-volume-types/

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2. EBS Multi-Attach 

https://www.bdrsuite.com/blog/aws-for-beginners-a-guide-to-enable-multi-attach-for-ebs-volumes-part-17/

• Only available for io1 / io2 family
• (io1 / io2 제품군에서만 사용가능한 기능)
• Attach the same EBS volume to multiple EC2 instances in the same AZ
• (하나의 EBS 볼륨을 같은 AZ(가용영역)에 있는 여러 EC2 인스턴스에 연결 할 수 있게 해 주는 기능)
• Each instance has full read & write permissions to the high-performance volume
• Up to 16 EC2 Instances at a time (한 번에 16개의 EC2 인스턴스만 연결 가능)
• Must use a file system that's cluster-aware (not XF2, EX4, etc...)
• (다중연결을 실행하려면 반드시 클러스터 인식 파일 시스템을 사용해야 함)

Use case: 

• Achieve higher application availability in clustered Linux applications (ex:Teradata)
• Applications must manage concurrent write operations

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3. EBS Encryption

3-1. What's EBS Encryption?

▶ When you create encrypted volume, you get the following:

• Data at rest is encrypted inside the volulme
• All the data in flight moving between the instance and the volume is encrypted
• All snapshots are encrypted
• All volumes created from the snapshot

▶ Encryption and decryption are handled transparently (you have nothing to do)

▶ Encryption has a minimal impact on latency - 지연시간에 영향이 거의 없음

▶ EBS Encryption leverages keys from KMS (AES-256)

▶ Copying an unencrypted snapshot allows encryption (스냅샷을 복사해 암호화를 푼 걸 다시 암호화 활성함)

 

EBS 암호화는 AWS가 자동으로 데이터를 보호해주는 기능이야. 저장된 데이터뿐만 아니라 인스턴스와 볼륨 간 이동하는 데이터, 스냅샷까지 모두 암호화돼. AES-256 방식의 강력한 보안 기술을 사용하고, 성능에도 거의 영향을 주지 않아. 암호화나 복호화 과정도 자동으로 처리되기 때문에 따로 설정할 필요 없이 안전하게 데이터를 저장할 수 있어! 

 

3-2. Encryption: encrypt and unencrypted EBS Volume

• Create an EBS snapshot of the volume
• Encrypt the EBS snapshot (using copy)
• Create new EBS volume from the snapshot (the volume will also be encrypted)
• Now you can attach the encrypted volume to the original instance

EBS 볼륨을 암호화하려면 먼저 스냅샷을 생성 한 후, 스냅샷을 복사하면서 암호화 하면 돼. 그다음, 암호화된 스냅샷을 이용해 새로운 EBS 볼륨을 생성 하면 자동으로 암호화된 상태가 되고, 이제 이 볼륨을 원래 인스턴스에 붙여서 사용하면 끝! 

 

3-3. 실습

• 암호화되지 않은 볼륨 생성 →  스냅샷도 암호화되지 않음
• 암호화된 볼륨 생성 → 스냅샷도 자동으로 암호화됨

⭐ 3-3-1. 암호화되지 않은 볼륨 생성하기 

EC2 대시보드 > Volumes > Create volume > Encryption에서 Encrypt this volume에 체크 해제 후 볼륨 생성

 

 

⭐ 3-3-2. 암호화된 스냅샷 생성하기

EC2 대시보드 > Snapshots > 이미 생성된 Not encrypted 스냅샷 선택 > Actions > Copy snapshot > Encryption에서 Encrypt this snapshot 체크 > 이 때 Destination Region에 동일한 Region에서 암호화를 활성화하면 스냅샷이 암호화 된다 

⭐ 3-3-3. 암호화된 스냅샷에서  볼륨을 생성하기

EC2 대시보드 > Snapshots > 암호화된 스냅샷 체크 > Create volume from snapshot 

 

이 때 자동으로 Encryption 섹션에서 암호화를 지원함.

왜? underlying snapshot is encrypted

 

 

⭐ 3-3-4. 비암호화된 스냅샷 → 암호화된 볼륨 생성하기

EC2 대시보드 > Snapshots > 비암호화된 스냅샷 체크 > Create volume from snapshot  > Encrypt this volume 활성화 체크 > KMS key 에서 aws/ebs 키 선택한 후 스냅샷 생성

 

이렇게 하면 가장  빠르게 비암호와 스냅샷으로부터 암호화된 볼륨을 생성할 수 있다.