📌 RDS (Relational Database Servcie)

RDS는 aws에서 제공하는 관계형 데이터베이스 서비스로 SQL을 쿼리 언어로 사용하는 데이터베이스용 관리형 데이터베이스 서비스다.

DB 엔진의 유형에는 PostgreSQL, MySQL, MariaDB, Oracle, Microsoft SQL Server, Aurora 등이 있다.

데이터베이스 프로비저닝과 기본 운영체제 패치가 완전 자동화 되어 있고 지속적으로 백업이 생성되므로 특정 시점으로 복원할 수 있다. 또한 데이터베이스의 성능을 대시보드에서 모니터링할 수 있고 읽기 전용 복제본을 활용해 읽기 성능을 개선할 수 있다.

또한 재해 복구 목적으로 다중 AZ를 설정할 수 있으며 인스턴스의 수직 확장 및 읽기 전용 복제본을 추가하여 수평 확장이 가능하다 .

📌 RDS 의 ASG

RDS는 오토 스케일링 또한 지원하는데 데이터베이스 스토리지를 수동으로 확장하는 작업을 피하게 해준다. 이를 위해 최대 스토리지 임곗값을 설정해주어야 하는데, 이 임계 값은 스토리지를 확장할 최대치를 정하는 것이다. 할당된 공간에 남은 공간이 10% 미만이 되면 스토리지를 자동으로 수정하며, 스토리지 부족 상태가 5분 이상 지속되거나 지난 수정으로부터 6시간이 지났을 경우 오토 스케일링 활성화를 통해서 스토리지가 자동으로 확장된다. 이 오토스케일링 기능은 모든 DB 엔진을 지원한다.

📌 RDS 읽기 전용 복제본 / 다중 AZ

읽기 전용 복제본

읽기 전용 복제본 (Read Replicas)는 이름에서 알 수 있 듯 읽기를 스케일링한다. 일반적으로 어플리케이션은 그림과 같이 데이터베스 인스턴스에 대해 읽기와 쓰기를 수행하지만 너무 많은 요청으로 인해 스케일링이 필요할 때는 읽기를 스케일링해야하는 상황이 온다. 이 떄 읽기 전용 복제본을 최대 15개 까지 생성함으로써 동일한 AZ 또는 가용 영역이나 리전을 초월하여 생성될 수 있다. 이에는 세가지 다른 옵션이 있다. 그림에는 R이 적혀 있는 읽기 전용 복제본이 있다. 이때 주 RDS 데이터베이스 인스턴스와 두 읽기 전용 복제본 사이에는 비동기식 복제가 발생한다. 이 읽기 전용 복제본은 데이터베이스로도 승격시켜 이용할 수 있다. 읽기 전용 복제본을 계속해서 사용하려면 비동기식이 아닌 연결을 업데이트해야 하며 이를 통해서 RDS 클러스터 상의 읽기 전복제본 전체 목록을 활용할 수 있다.

이제 읽기 전용 복제본의 흔한 사용 사례를 하나 알아보자. 평균적인 로드를 감당하고 있는 프로덕션의 데이터베이스가 있다고 가정했을 때

프로덕션 데이터베이스에서는 메인 RDS 데이터베이스로 인스턴스에 대한 읽기 및 쓰기가 수행되고 있다고 했을 때, 새로운 팀이 와서 데이터를 기반으로 보고와 분석을 실시하고자 할 때 보고 애플리케이션을 메인 RDS 데이터베이스 인스턴스에 연결하면 오버로드가 발생하고 프로덕트 애플리케이션의 속도가 느려진다. 이럴 경우 읽기 전용 복제본을 사용하여 프로덕트 애플리케이션이 영향을 받지 않게 함으로써 솔루션이 될 수 있다. 읽기 전용 복제본은 SELECT 명령문만 사용되며 INSERT,UPDATE,DELETE와 같은 키워드는 사용이 불가능하다.

AWS에서는 하나의 AZ에서 다른 AZ로 데이터가 이동할 때에 비용이 발생한다. 하지만 예외가 존재하며 이 예외는 보통 관리형 서비스에서 나타난다. 읽기 전용 복제본은 관리형 서비스로 읽기 전용 복제본이 비록 다른 AZ에 있어도 동일한 리전 내에 있을 때는 비용이 발생하지 않는다. 즉 us-east-1a에 마스터 DB 인스턴스가 있고 그에 대한 읽기 전용 복제본은 us-east-1b에 있다고 치면 이는 비동기식 복제로 읽기 전용 복제본의 복제 트래픽이 하나의 AZ에서 다른 AZ로 넘어가더라도 해당 트래픽은 비용 없이 무료로 이동할 수 있다.

하지만 서로 다른 리전에 복제본이 존재하는 경우 즉 us-east-1에 대해서 복제본이 us-west-1에 존재하는 경우에는 RDS DB 인스턴스와 읽기 전용 복제본이 여러 리전을 넘나들어야 하기 때문에 네트워크에 대한 복제 비용이 발생한다.

다중 AZ

다중 AZ는 주로 재해 복구에 사용된다. 그림의 이 애플리케이션은 가용 영역 AZ A에서 읽기와 쓰기를 수행하는 마스터 데이터베이스 인스턴스이다. 그리고 이를 동기식으로 AZ B에 스탠바이 인스턴스로 복제한다. 동기식은 마스터 데이베이스의 모든 변화를 동기적으로 복제하는 것인데 하나의 DNS 이름을 갖고 애플리케이션 또한 하나의 DNS 이름으로 통신하며 마스터에 문제가 생길 때에도 스탠바이 데이터베이스에 자동으로 장애 조치가 수행된다. 이를 통해 가용성을 높일 수 있기 때문에 다중 AZ라고 불린다. 리전에 해당 AZ 또는 네트워크가 손실된 때에 대비한 장애 조치이자 마스터 데이터베이스의 인스턴스 또는 스토리지에 장애가 발생할 때 스탠바이 데이터베이스가 새로운 마스터가 될 수 있도록 하는 것이다. 스탠바이 데이터베이스는 누구도 읽기와 쓰기를 할 수 없으며 단지 문제가 발생했을 떄의 경우를 대비한 대기 목적 하나의 역할만 수행한다. 원하는 경우에 읽기 전용 복제본 또한 다중 AZ로 설정할 수 있다.

단일 AZ에서 다중 AZ로 전환하는데 다운타임이 발생하지 않는다. 즉 DB를 중지할 필요가 없으며, 다중 AZ 옵션을 활성화만 해주어도 RDS DB 인스턴스는 마스터를 갖고 동기식 복제본인 스탠바이 데이터베이스를 확보한다. 이 때 사용자는 설정을 수정하는 것외에 아무작업도 할 필요가 없다. 활성화 과정은 다음과 같다. 마스터 데이터 베이스의 RDS가 자동으로 스냅샷을 제공하고 이 스냅샷은 새로운 스탠바이 데이터베이스에 복원된다. 스탠바이 데이터베이스가 복원되면 두 데이터베이스 간 동기화가 설정되고 스탠 바이 데이터베이스가 메인 데이터베이스의 내용을 모두 수용함으로써 다중 AZ 설정 상태가 된다.

📌 RDS Custom

RDS에서는 기저 운영체제나 사용자 지정 기능에 액세스 할 수 없지만 RDS Custom에서는 가능하다. RDS Custom은 두 유형의 데이터베이스를 다룬다. Oracle 과 Microsoft SQL server 이다. RDS custom에서는 내부 설정 구성, 패치 적용, 네이티브 기능 활성화 및 기저 운영체제와 데이터베이스에 관리자 권한 전체를 갖게 되는 것이 가능하며 SSH 또는 SSM 세션 관리자를 사용해서 RDS 뒤에 있는 기저 EC2 인스턴스에 액세스할 수 있다.