우리가 AWS에서 중요한 애플리케이션이나 데이터베이스를 호스팅할 때, 종종 우리의 데이터가 영원히 안전하다고 가정합니다. 하지만 한 번 생각해보셨나요 - EC2나 EBS 볼륨이 실제로 데이터를 잃을 수 있을까요?
AWS 스토리지의 실제 내구성, 이를 뒷받침하는 기술, 그리고 이것이 일상 생활의 위험과 어떻게 비교되는지 깊이 파고들어 봅시다.
1. AWS 스토리지 계층 이해하기
EC2 인스턴스를 시작하면, 이는 AWS 데이터 센터 내의 물리적 하드웨어에서 실행됩니다. 데이터 자체는 두 가지 유형의 스토리지에 저장될 수 있습니다:
- 인스턴스 스토어 (일시적): 매우 빠르지만 임시적입니다 — 인스턴스가 중지되면 데이터가 삭제됩니다.
- 아마존 EBS (Elastic Block Store): 재시작을 견디고 내구성을 위해 복제되는 지속적인 네트워크 연결 블록 스토리지입니다.
대부분의 워크로드(데이터베이스, 웹 앱, 로그)에 대해서는 EBS 볼륨을 사용하게 되며, 이는 내구성이 뛰어나고 확장 가능한 SSD 또는 HDD 기반 스토리지 장치로, EC2와 고속 내부 네트워크를 통해 연결됩니다.
2. AWS EBS의 기술: gp2, gp3, 및 SSD
AWS는 EBS를 NAND 플래시 SSD 기술 위에 구축하여, 오래된 회전 디스크를 저지연, 고IOPS 스토리지로 대체했습니다. 이것이 실제로 의미하는 바는 다음과 같습니다:
SSD (솔리드 스테이트 드라이브) 기술
현대 EBS 볼륨(gp2 및 gp3)은 다층 NAND 플래시로 구축되어, 초당 수백만 개의 I/O 작업을 수행할 수 있습니다. 데이터는 단일 디스크에 저장되지 않고, 스트라이프 및 미러링되어 동일한 가용 영역(AZ) 내의 여러 SSD에 분산되어 하드웨어 실패를 견딥니다.
AWS는 EBS 내구성을 99.8%–99.9% (연간 실패율 ≤ 0.2%)로 광고합니다. 간단히 말해, 연간 1,000개의 볼륨당 1회의 데이터 손실 사건을 기대할 수 있다는 의미입니다.
gp2 vs gp3 볼륨
| 특징 | gp2 | gp3 |
|---|---|---|
| IOPS 기준선 | GiB당 3 IOPS | 고정 3,000 IOPS 기준선 |
| 최대 IOPS | 16,000 | 80,000 |
| 처리량 | 최대 250MB/s | 최대 1,000 MB/s |
| 크기와 성능 연관? | ✅ 예 | ❌ 아니오 |
| 비용 | ~20% 더 비쌈 | ~20% 더 저렴함 |
| 내구성 | 99.8-99.9% | 99.8-99.9% |
gp3는 이제 기본 선택 사항입니다 — 더 빠르고, 저렴하며, 크기와 관계없이 IOPS 및 처리량을 별도로 조정할 수 있습니다.
데이터가 EC2에 연결되는 방법
EBS 볼륨을 연결하면, 일반 블록 장치(예: /dev/xvdb)처럼 보입니다 — 하지만 실제로 AWS는 데이터를 안전하고 저지연 스토리지 네트워크를 통해 라우팅합니다.
인스턴스는 물리적 디스크에 직접 접근하지 않습니다. 대신:
- 데이터는 로컬 네트워크 스토리지 패브릭에 기록됩니다.
- EBS는 동일한 AZ 내의 여러 드라이브에 자동으로 복제합니다.
- AWS는 드라이브 실패를 지속적으로 모니터링하고, 불량 블록을 뒤에서 교체합니다.
이 설계는 하드웨어 실패가 데이터 손실과 같지 않다는 것을 보장합니다. 물리적 서버 드라이브 충돌과는 다릅니다.
3. AWS 데이터 센터 내부: 중복성의 계층
각 AWS 리전은 여러 가용 영역 (AZ)을 포함하고, 각 AZ는 여러 데이터 센터를 포함합니다. 당신의 EBS 볼륨은 하나의 AZ에 존재하지만, AWS는 해당 AZ 내의 여러 서버와 랙에 걸쳐 내부 중복성을 유지합니다.
더 높은 안전성을 위해:
- 스냅샷은 데이터를 Amazon S3에 복제하여 11개의 9(99.999999999%) 내구성을 제공합니다.
- 재해 복구를 위해 스냅샷을 다른 리전으로 복원할 수 있습니다.
따라서 EBS는 하나의 AZ 내에서 탄력적이지만, 스냅샷만이 AZ 간 또는 리전 간 보호를 보장합니다.
4. AWS가 데이터를 잃은 적이 있나요?
매우 드물지만, 예. 고립된 사례가 있었습니다.
- 2011년, 미국 동부 1 리전에서 발생한 큰 EBS 장애로 인해 복제 루프가 미러링된 복사본을 손상시켜 일부 데이터 손실이 발생했습니다.
- 2017년, S3 장애로 인해 주요 사이트가 일시적으로 다운되었지만, 영구적인 데이터 손실은 발생하지 않았습니다.
- 그 이후로 AWS는 EBS 복제 알고리즘, 일관성 검사 및 모니터링을 크게 개선했습니다.
현재 EBS에서의 데이터 손실 사건은 연간 0.1% 미만으로 추정됩니다, 일반적으로 사용자 오류(예: 스냅샷 없이 볼륨 삭제)로 인해 발생하며 인프라 실패 때문이 아닙니다.
5. 실제 확률은 얼마나 될까요?
통계적 위험을 비교해 봅시다:
| 사건 | 연간 확률 | 비교 |
|---|---|---|
| AWS EBS 볼륨 손실 | 1 in 100,000 | 참조 |
| ⚡ 번개에 맞을 확률 (미국) | 1 in 1,000,000 | 10배 덜 가능성 |
| 🦈 상어 공격 | 1 in 3,700,000 | 37배 덜 가능성 |
| ✈️ 비행기 추락 사망 | 1 in 11,000,000 | 100배 덜 가능성 |
| 🚗 자동차 사고 사망 | 1 in 8,500 | 12배 더 가능성 |
| 🔥 집 화재 피해 | 1 in 3,000 | 30배 더 가능성 |
| 💽 소비자 SSD/HDD 고장 | 1 in 100 | 1,000배 더 가능성 |
| ⚰️ 사망 (일반, 30-40세) | 1 in 1,000 | 100배 더 가능성 |
따라서, 당신의 EBS 볼륨은 출퇴근보다 통계적으로 더 안전하지만, 여전히 "불가능"하진 않습니다.
6. AWS가 데이터 무결성을 보장하는 방법
AWS는 위험을 최소화하기 위해 여러 기술을 결합합니다:
- 체크섬: EBS에 대한 모든 쓰기는 무결성을 확인합니다.
- 복제: AZ 내에서 여러 복사본.
- 자동 교체: 실패한 드라이브는 투명하게 교체됩니다.
- 스냅샷: S3에 저장되어 거의 완벽한 내구성을 제공합니다.
- 니트로 아키텍처: 테넌트 간 데이터 유출을 방지하는 보안 가상화 계층입니다.
이 모든 것은 하드웨어나 RAID 설정을 관리하지 않고도 이루어집니다 - AWS가 이를 추상화합니다.
7. 추가 안전성을 위한 조치
AWS의 신뢰성에도 불구하고, 가장 큰 데이터 손실 위험은 인간입니다:
- 스냅샷 없이 볼륨 삭제.
- IAM 권한 잘못 구성하기.
- 중요 데이터 백업 실패.
따라서, 다음과 같은 모범 사례를 따르세요:
- 항상 EBS 스냅샷을 활성화하세요 (생산 환경에서는 매일 또는 매시간).
- 여러 AZ를 사용하세요 또는 다른 리전으로 복제하세요.
- 자동 백업을 위한 라이프사이클 정책을 사용하세요.
- CloudWatch 메트릭을 모니터링하세요 (I/O 오류, 버스트 밸런스 등).
- 모든 것을 암호화하세요 — 준수 및 안전성을 위해.
8. 더 큰 그림
AWS 스토리지 내구성은 현대 클라우드 아키텍처가 달성한 것을 보여줍니다: 분산된 중복성, 자가 치유, 그리고 대규모 데이터 센터에 걸친 고성능 SSD 스토리지.
"높은 내구성"이 "무적"을 의미하지는 않습니다. 완전한 보호에 대한 책임은 궁극적으로 당신에게 있습니다 — 스냅샷, 백업 및 좋은 구성을 통해.
다음 번에 EC2 인스턴스를 시작할 때, 기억하세요:
당신의 데이터는 단일 하드 드라이브가 아닌, 강화된 데이터 센터의 복제된 NAND 플래시 SSD에 저장됩니다. 하지만 인생처럼, 어떤 시스템도 진정으로 위험이 없는 것은 아닙니다 - 항상 백업하세요.
9. 최종 생각
EBS 데이터 손실 확률은 번개에 맞을 확률보다 낮습니다 - 하지만 책임감 있는 엔지니어는 확률에 의존하지 않습니다. 스냅샷, 복제 및 인식이 당신의 안전벨트입니다.
따라서, 당신의 데이터는 AWS에서 매우 안전하지만, 당신의 임무는 그것을 그렇게 유지하는 것입니다.