[AWS] RDS

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RDS

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RDS

• Relational Database Service

목차

1. RDS란?
2. RDS를 써야 하는 이유
3. Storage Auto Scaling
4. Read Replicas
5. 네트워크 비용
6. 다중 가용 영역
7. RDS Custom
8. 백업
9. 복원
10. 보안
11. RDS Proxy
12. RDS DB 포트

1. RDS란?

• SQL을 쿼리 언어로 사용하는 관리형 DB 서비스
• AWS가 DB를 관리

DB 엔진 유형

• PostgreSQL
• MySQL
• MariaDB
• Oracle
• MS Server
• Aurora

2. RDS를 써야 하는 이유

• 자동화된 프로비저닝, OS 패치
• 지속적으로 백업하기 때문에 복원 가능
• 대시보드를 통한 모니터링
• 읽기 전용 복제본을 활용한 읽기 성능 개선
• 재해 복구 목적으로 다중 AZ 설정 가능
• 서비스를 유지하면서 업그레이드 가능
• 수직적, 수평적 확장 가능
• EBS 스토리지 사용(gp2 or io1)

💡 RDS 인스턴스에는 SSH로 접근할 수 없다. 대신 배포할 때 설정할 모든 것을 AWS에서 제공하므로 큰 문제는 되지 않는다.

3. Storage Auto Scaling

• RDS DB 인스턴스의 스토리지를 동적으로 증가시킬 수 있는 기능
• 애플리케이션에서 RDS DB에 읽기/쓰기 작업을 많이 하여 임계값에 도달하는 경우 RDS가 자동으로 스토리지를 오토 스케일링
• DB 스토리지를 수동으로 스케일링하는 작업을 피하게 해 줌
• 이를 위해 스토리지의 확장 최대치를 정해야 함

오토 스케일링 조건

• 남은 공간이 10% 미만이 되는 경우
• 스토리지 부족 상태가 5분 이상 지속되는 경우
• 지난 수정으로부터 6시간이 지났을 경우

4. Read Replicas

• 읽기를 스케일링하는 경우 읽기 전용 레플리카(복제본)를 최대 15개까지 생성 가능
• 동일한 가용 영역, 교차 가용 영역, 교차 리전으로 생성 가능

특징

• 레플리케이션은 비동기로 이루어짐
  • 읽기 작업이 최종 상태로 일관적으로 유지됨
• 레플리카는 DB로 사용하고자 하는 권한을 획득하면 DB로 승격 가능
  • 이후 레플리카 메커니즘 탈피
• 읽기 전용 레플리카를 사용하려는 경우 애플리케이션에 있는 모든 연결을 업데이트해야 하며 이를 통해 RDS 클러스터 상의 읽기 전용 레플리카 전체 목록 활용 가능

사용 사례

1. 프로덕션 애플리케이션과 연결된 메인 DB가 있다.
2. 새로운 팀이 와서 메인 DB의 데이터를 기반으로 분석 처리를 해야 한다고 한다.
3. 이때 메인 DB의 읽기 전용 레플리카를 생성하고 분석 애플리케이션을 읽기 전용 레플리카와 연결한다.
4. 프로덕선 메인 DB는 아무런 영향을 받지 않는다.

💡 읽기 전용 레플리카는 `SELECT` 쿼리만 가능하다

5. 네트워크 비용

• 일반적으로 AWS는 다른 가용 영역으로 데이터 이전 시 네트워크 비용이 부과됨
• RDS 읽기 전용 레플리카는 같은 리전인 경우 무료
  • 다른 가용 영역이라도 리전이 같으면 무료
• 다른 리전으로 이전하는 경우 비용 청구

6. 다중 가용 영역

• 주로 재해 복구에 사용되는 기능
• 동기식으로 작동하며 스탠바이 인스턴스로 복제
  • 마스터의 변경 사항이 스탠바이 인스턴스에도 동기적으로 그대로 복제됨
• 하나의 DNS 이름을 가지고 있기 때문에 마스터 DB에 문제가 생겨도 스탠바이 인스턴스에 자동으로 장애 조치가 수행되어 가용성 증가
• 마스터 DB의 인스턴스 또는 스토리지에 장애 발생 시 스탠바이 DB가 새로운 마스터가 되도록 하는 것
  • 따라서 별도의 수동 조치 필요 X
• 스케일링 X
• 스탠바이 DB는 대기 목적으로만 유지
  • 오직 마스터 DB에 문제가 발생할 경우를 대비한 조치
  • 누구도 이를 읽거나 쓸 수 없음
• 재해 복구를 대비해서 읽기 전용 레플리카를 다중 가용 영역으로 설정 가능
• 단일 가용 영역에서 다중 가용 영역으로 전환 가능
  • 이때 다운타임 X

💡 다운타임은 시스템을 이용할 수 없는 시간을 말한다. 즉 가용 영역 전환 시 기존 DB를 종료할 필요가 없다는 뜻이다.

단일 AZ → 다중 AZ로 전환 시 내부 동작

1. 마스터 DB의 스냅샷 생성
2. 새로운 DB는 새 가용 영역에서 스냅샷을 기반으로 복원
3. 두 DB 간 동기화 설정

7. RDS Custom

• Oracle, MS-SQL은 OS와 DB를 커스터마이즈하여 운영할 수 있다.

커스텀 옵션

• 환경설정 세팅
• 패치
• 네이티브 기능 활성화
• SSH 또는 SSM을 사용하여 EC2 인스턴스에 접근 등

💡 자동화 모드가 비활성화되어 있으므로 백업 등의 작업을 직접 해주어야 한다.

RDS vs RDS Custom

• RDS: 모든 DB 및 OS 관리를 AWS에서 담당
• RDS Custom: DB 및 OS와 관련된 모든 관리를 관리자가 담당

8. 백업

자동 백업

• RDS 서비스가 자동으로 매일 DB 유지 관리 시간에 DB 전체를 백업
• 5분마다 트랜잭션 로그 백업
  • 가장 최신 백업이 5분 전임을 의미함
• 따라서 자동 백업 사용 시 5분 전 어떤 시점으로도 복구 가능

보유 기간

• 1일 ~ 35일
• 0 - 비활성화

수동 DB 스냅샷 생성

• 사용자가 수동으로 트리거하여 스냅샷을 생성하는 방법
• 원하는 기간만큼 보유 가능

💡 RDS DB가 있고 매달 2시간만 사용한다고 하면 DB를 정지한다 해도 스토리지 비용을 지불해야 한다. 그 대신 2시간 사용 후 스냅샷을 만들고 원본 DB는 삭제하는 방법으로 비용을 절감할 수 있다. 스냅샷 비용이 스토리지 비용보다 훨씬 저렴하다. DB를 다시 사용하려면 스냅샷을 복원하여 사용하면 된다.

9. 복원

스냅샷

• 자동 백업이나 수동 스냅샷을 복원할 때마다 새로운 DB 생성

S3

기본 개념

1. 온프레미스 DB의 백업을 만들어서 S3에 둠
2. S3의 백업 파일로 실행 중인 MySQL을 새로운 RDS 인스턴스로 복원

10. 보안

• 암호화
  • AWS KMS를 사용한 DB 마스터 및 레플리카 암호화
    • 반드시 생성 시 정의
  • 마스터가 암호화되지 않았다면 레플리카 또한 암호화 불가
  • 암호화되지 않은 DB를 암호화하려면 DB 스냅샷 생성 후 복원 시 암호화
• In-flight 암호화
  • 기본적으로 데이터 전송 중 암호화 기능 적용
  • 클라이언트는 AWS에서 제공하는 AWS의 TLS 루트 인증서를 사용해야 함
• IAM 인증
• 보안 그룹
  • 특정 포트, IP 등을 활용하여 네트워크 통제
• SSH 접근 불가능 - Custom 제외
• Audit 로그 사용 가능, 장기 보존을 위해 CloudWatch 로그로 전송 가능

11. RDS Proxy

• 완전 관리형 RDS DB 프록시
• RDS Proxy를 사용하여 애플리케이션이 DB 내에서 DB 커넥션 풀 형성 및 공유 가능
• 애플리케이션을 RDS DB 인스턴스에 일일이 연결하는 대신 프록시에 연결하면 프록시가 하나의 풀에 커넥션을 모아 RDS DB 인스턴스로 가는 커넥션 감소

목적

• RDS DB 인스턴스의 CPU, RAM 등의 리소스 부담 감소 및 DB 효율성 향상

특징

• 완전한 서버리스
• 오토 스케일링 가능 → 용량 관리 X, 가용성 높음
• 다중 AZ 지원
  • RDS DB 인스턴스에 장애 조치 발생 시 스탠바이 인스턴스로 실행
  • RDS 프록시 활용 시 RDS 및 Aurora의 장애 조치 시간을 66%까지 감소
• 메인 RDS DB 인스턴스에 애플리케이션을 모두 연결 후 장애 조치를 각자 처리하게 하는 대신 장애 조치와 무관한 RDS 프록시에 연결
• RDS 프록시가 장애 조치가 발생한 RDS DB 인스턴스를 처리하므로 장애 조치 시간 개선
• DB에 IAM 인증을 강제하여 RDS 인스턴스에 연결하도록 하여 보안 향상
  • 자격 증명은 ASM 서비스에 저장
• 퍼블릭(인터넷을 통한) 접근 불가

지원 DB

• MySQL
• PostgreSQL
• MariaDB
• Aurora

💡 애플리케이션 코드를 변경할 필요가 없으며 RDS 프록시에 연결하기만 하면 된다.

정리

• RDS DB 인스턴스의 연결 최소화
• 장애 조치 시간을 최대 66%까지 감소
• DB에 IAM 인증 강제 시 활용

12. RDS DB 포트

• PostgreSQL: 5432
• MySQL, MariaDB: 3306
• Oracle RDS: 1521
• MSSQL Server: 1433
• Aurora: 5432(PostgreSQL과 호환될 경우) 또는 3306(MySQL과 호환될 경우)