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Amazon RDS

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RDS (Relational Database Service) SQL 기반 관계형 데이터베이스를 완전관리형으로 제공하는 AWS 서비스

지원 엔진

  • PostgreSQL
  • MySQL
  • MariaDB
  • Oracle
  • Microsoft SQL Server
  • IBM DB2
  • Amazon Aurora (AWS 전용 DB)

⚖️ RDS vs EC2 직접 DB 설치

RDS를 사용하는 이유 = 운영 부담 제거

RDS 장점

  • 자동 프로비저닝
  • OS 패치 자동화
  • 지속적 백업 + 시점 복구 (PITR)
  • 모니터링 대시보드
  • Read Replica
  • Multi-AZ (DR)
  • 유지보수 윈도우
  • 수직 / 수평 스케일링
  • EBS 기반 스토리지

제한 사항

  • ❌ DB 서버에 SSH 접근 불가

📈 RDS Storage Auto Scaling

스토리지 부족을 자동으로 감지 & 확장

동작 조건

  • Free Storage < 10%
  • 상태가 5분 이상 지속
  • 마지막 확장 후 6시간 경과
  • Maximum Storage Threshold 사전 설정 필요

특징

  • 수동 확장 불필요
  • 예측 불가능한 워크로드에 적합
  • 모든 RDS 엔진 지원

📚 RDS Read Replicas (읽기 확장)

읽기 성능 향상을 위한 비동기 복제

핵심 특징

  • 최대 15개 Read Replica
  • 위치
    • Same AZ
    • Cross AZ
    • Cross Region
  • ASYNC 복제
    • Eventually Consistent
  • Read Replica → 독립 DB로 승격 가능
  • 애플리케이션에서 Read 전용 엔드포인트 분리 필요
Writes → Master
Reads  → Read Replicas

🧪 Read Replica 사용

  • 프로덕션 DB는 정상 운영
  • 분석 / 리포팅 워크로드 추가
  • Read Replica에서 SELECT 전용 처리
  • 쓰기 부하에 영향 없음

💸 Read Replica – 네트워크 비용

  • Same Region
    • Cross AZ 포함 → ❌ 비용 없음
  • Cross Region
    • ✅ 네트워크 비용 발생

🛡️ RDS Multi-AZ (Disaster Recovery)

고가용성 목적 (스케일링 아님)

구조

  • Master DB (AZ A)
  • Standby DB (AZ B)
  • SYNC 복제
  • 단일 DNS
  • 자동 Failover

특징

  • AZ / 네트워크 / 인스턴스 / 스토리지 장애 대응
  • 애플리케이션 수정 ❌

🔄 Single-AZ → Multi-AZ 전환

무중단 전환 가능

내부 동작

  1. DB Snapshot 생성
  2. 다른 AZ에 Standby DB 복원
  3. Master ↔ Standby 동기화

🧩 RDS Custom

OS & DB에 직접 접근 가능한 RDS

제공 기능

  • Oracle / SQL Server
  • OS & DB 설정 변경
  • 패치 설치
  • 네이티브 기능 활성화
  • SSH / SSM Session Manager 접근 가능

비교

  • RDS: AWS가 전부 관리
  • RDS Custom: Full Admin 권한

🚀 Amazon Aurora

AWS 전용 고성능 관계형 DB

핵심 특징

  • MySQL / PostgreSQL 호환
  • 성능
    • MySQL RDS 대비 5배
    • PostgreSQL RDS 대비 3배
  • 스토리지
    • 10GB 단위 자동 확장
    • 최대 128TB
  • 최대 15개 Replica
  • Replica Lag < 10ms
  • Failover 거의 즉시
  • 비용
    • RDS 대비 약 20% 비쌈
    • 효율은 더 높음

🏗️ Aurora High Availability 구조

스토리지 레벨에서 고가용성 내장

구조

  • 3 AZ에 6개 데이터 복제본
  • Write: 6개 중 4개 필요
  • Read: 6개 중 3개 필요
  • Peer-to-peer 복제
  • Self-Healing
  • 수백 개 볼륨에 데이터 스트라이핑

🔌 Aurora Cluster 엔드포인트

  • Writer Endpoint
    • Master 인스턴스
  • Reader Endpoint
    • Read Replica 로드밸런싱
  • Shared Storage Volume
    • 모든 인스턴스 공유

⚙️ Aurora 주요 기능

  • 자동 Failover
  • 백업 & 복구
  • 보안 & 격리
  • 컴플라이언스
  • 버튼 클릭 스케일링
  • 무중단 패치
  • 고급 모니터링
  • Backtrack
    • 백업 없이 특정 시점 복원

📊 Aurora Replica Auto Scaling

읽기 부하에 따라 Replica 자동 증감

  • CPU / 요청량 기반
  • Reader Endpoint 자동 확장

🎯 Aurora Custom Endpoints

특정 워크로드를 특정 Replica로 분리

  • 예: 분석 쿼리는 고사양 Replica로
  • Reader Endpoint 대신 Custom Endpoint 사용

⚡ Aurora Serverless

사용량 기반 완전 자동 DB

특징

  • 자동 인스턴스 생성 / 스케일
  • 간헐적·예측 불가 워크로드에 적합
  • 용량 계획 ❌
  • 초 단위 과금
  • 경우에 따라 비용 ↑

🌍 Aurora Cross-Region & Global Database

Cross-Region Read Replica

  • DR 목적
  • 간단한 구성

Aurora Global Database (권장)

  • Primary Region (Read/Write)
  • 최대 5개 Secondary Region
  • 각 Secondary Region당 최대 16 Replica
  • Replication Lag < 1초
  • Region 승격 RTO < 1분
  • 글로벌 지연 시간 감소

🤖 Aurora Machine Learning

SQL에서 바로 ML 예측 수행

연동 서비스

  • Amazon SageMaker
  • Amazon Comprehend

사용 예

  • 추천 시스템
  • 사기 탐지
  • 감성 분석
  • 광고 타게팅

💾 RDS Backups

Automated Backups

  • Daily Full Backup
  • Transaction Log: 5분 간격
  • Point-in-Time Restore
  • 보존 기간: 1 ~ 35일
  • 0 → 비활성화

Manual Snapshots

  • 수동 생성
  • 무기한 보존 가능

⚠️ RDS 중지 상태에서도 스토리지 비용 발생

→ 장기 중지 시 Snapshot + Restore 권장

💾 Aurora Backups

  • Automated Backup
    • 1 ~ 35일
    • 비활성화 불가
  • Manual Snapshot
    • 무기한 보존

♻️ Restore 옵션

  • Restore 시 항상 새 DB 생성
  • MySQL RDS
    • On-Prem → S3 → RDS
  • MySQL Aurora
    • Percona XtraBackup → S3 → Aurora

🧬 Aurora Database Cloning

Snapshot보다 빠른 복제

특징

  • Copy-on-Write
  • 초기 스토리지 공유
  • 변경 시에만 분리
  • 매우 빠르고 비용 효율적
  • 프로덕션 → 스테이징 DB에 최적

🔐 RDS & Aurora 보안

At-rest Encryption

  • KMS 기반
  • 생성 시 설정 필수
  • Master 미암호화 → Replica 암호화 ❌

In-flight Encryption

  • TLS 기본 지원

IAM Authentication

  • 비밀번호 대신 IAM Role

Network Security

  • Security Group 기반 제어
  • SSH 접근 ❌ (RDS Custom 제외)

Audit Logs

  • CloudWatch Logs 연동 가능

🧵 Amazon RDS Proxy

DB 연결을 효율적으로 관리하는 중간 프록시

특징

  • Connection Pooling
  • DB 부하 감소
  • Failover 시간 최대 66% 단축
  • Serverless / Multi-AZ
  • Lambda와 궁합 좋음
  • Secrets Manager 연동
  • Public 접근 불가 (VPC 내부 전용)

⚡ Amazon ElastiCache Overview

인메모리 캐시 DB (Redis / Memcached)

목적

  • DB Read 부하 감소
  • 초저지연
  • 애플리케이션 Stateless화

특징

  • AWS가 운영 전부 관리
  • 애플리케이션 코드 변경 필수

🧱 ElastiCache – DB Cache 패턴

Cache Hit  → ElastiCache
Cache Miss → RDS →Cache 저장
  • 반드시 Cache Invalidation 전략 필요

👤 ElastiCache – Session Store 패턴

  • 사용자 세션을 캐시에 저장
  • 어떤 EC2로 요청 와도 로그인 유지

🆚 Redis vs Memcached

Redis

  • Multi-AZ + Auto Failover
  • Read Replica
  • 영속성 (AOF)
  • 백업 / 복구
  • Sets / Sorted Sets 지원

Memcached

  • 샤딩 기반
  • HA ❌
  • 비영속
  • 멀티스레드
  • 단순 캐시용

🔐 ElastiCache 보안

Redis

  • IAM Authentication
  • Redis AUTH (비밀번호)
  • SSL In-flight Encryption

Memcached

  • SASL 인증 지원

🧠 ElastiCache 사용 패턴

  • Lazy Loading
    • 캐시 미스 시 DB 조회
    • Stale Data 가능
  • Write Through
    • DB write 시 캐시 동시 갱신
  • Session Store
    • TTL 기반 세션 저장

인용

“캐시 무효화와 이름 짓기가 컴퓨터 과학에서 가장 어렵다”

🏆 Redis 대표 사용 사례

게임 리더보드

  • Sorted Set 사용
  • 실시간 순위 계산
  • 고성능 & 정렬 보장

그래프 뷰

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