[AWS] Amazon EBS gp2 vs gp3 비교

ㅁ 개요

 ㅇ 이전 글인 [Elasticsearch] Elasticsearch DISK IO 병목현상 및 재기동 방법에서 burst traffic으로 인해 ES Data가 병목이 발생하여 해결하는 과정을 정리를 하였었다.  

 

 ㅇ 현재 E/S Data 볼륨이 brust traffic 상황에서 gp2 볼륨 한계성으로 인해 Throttling 발생하여 2TB의 용량으로 확장하여 6000IOPS를 유지하고 있는 상황이다.

 ㅇ gp2에서 gp3의 확장이 필요하며,ES과 같은 대량의 트래픽을 처리하는 서비스에서 gp2보다는 gp3가 비용적 성능적으로 최적화 되어 있어서 구체적으로 그 차이를 정리하고자 이 글을 작성하였다.

 

 

ㅁ Amazon Elastic Block Store(EBS)란? 

 Amazon Elastic Block Store(Amazon EBS)는 EC2 인스턴스와 함께 사용할 블록 스토리지 볼륨을 제공한다. EBS 볼륨은 포맷되지 않은 원시 블록 장치처럼 작동하여 인스턴스의 디바이스로 탑재할 수 있다. 인스턴스에 연결된 EBS 볼륨은 인스턴스의 수명과 독립적으로 지속되는 스토리지 볼륨인데, 이러한 볼륨 위에 파일 시스템을 만들어 사용할 수 있다.

 

 인스턴스에 연결된 볼륨의 구성을 동적으로 변경할 수 있다. 실제로 NVMe EBS 볼륨과 EBS 볼륨의 파일 시스템을 운영 중에 확장하였는데, 시스템의 재가동이나 단절 없이 수행 할 수 있었다.

 

 빠르게 액세스해야 하고 장기적이고 지속성이 필요한 데이터에는 Amazon EBS를 권장한다. EBS 볼륨은 파일 시스템, 데이터베이스 또는 세부적인 업데이트와 포맷되지 않은 원시 블록 수준 스토리지에 대한 액세스가 필요한 모든 애플리케이션의 기본 스토리지로 사용할 수 있어 확장성과 호완성이 좋다. Amazon EBS는 임의 읽기 및 쓰기에 의존하는 데이터베이스 스타일 애플리케이션과 길고 지속적인 읽기 및 쓰기를 수행하는 처리량 집약적 애플리케이션 모두에 적합하다. Amazon EBS는 사용한 만큼만 비용을 지불한다.

 

 비유를 들자면, 현재 사용하고 있는 컴퓨터에서 USB 저장장치처럼 운영 시 추가 증설할 수 있듯이, AWS ES2와 AWS EBS도 스토리지에 대한 높은 접근성과 확장성을 제공하는 것이다.

 

 

ㅁ Amazon EBS gp2 볼륨의 한계성

  Amazon Elastic Block Store(EBS) gp2는 Amazon EC2 인스턴스와 함께 사용하도록 설계되어 사용하기 쉬운 고성능 블록 스토리지 서비스이다. 기존의 범용 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) gp2 볼륨을 사용하여 스토리지 용량에 맞춰 성능이 확장된다. 더 큰 스토리지 볼륨 크기를 프로비저닝함으로써 애플리케이션 초당 입출력 작업 수(IOPS) 및 처리량을 향상시킬 수 있었다. 다시 말해, 시스템이 요구하는 적정량의 IOPS를 위해 스토리지의 용량을 필요 이상으로 증가 시킬 수 밖에 없는 구조이다. 1GB 당 3 IOPS를 제공한다.

 

 

gp2 볼륨은 2000GB/ 6000 IOS 를 지원하기 때문에 Brust Traffic에 병목이 발생할 수 있다.

 

 

  Elasticsearch나 Hadoop 클러스터와 같은 고성능의 IO가 필요하지만 높은 스토리지 용량이 필요하지 않을 경우 불필요하게 더 많은 스토리지 볼륨에 대한 비용을 지불하지 않고도 이러한 유형의 애플리케이션에 요구되는 성능이 충족되기 위해 gp3 볼륨 유형이 도입되었다. gp3 볼륨은 기존 gp2 볼륨 유형보다 가격이 20% 더 낮은 새로운 유형의 SSD EBS 볼륨인 gp3에 대해 설명하겠습니다.

 

 

ㅁ EBS gp3 볼륨

  EBS gp3 볼륨은 추가 블록 스토리지 용량을 프로비저닝할 필요 없이 필요한  IOPS와 처리량을 독립적으로 늘릴 수 있다. gp3은 볼륨 크기와 관계없이 예측 가능한 3,000 IOPS 기준 성능과 125MiB/s를 제공한다. MySQL, Cassandra, 가상 데스크톱 및 Hadoop 분석과 같이 적은 비용으로 고성능을 요구하는 애플리케이션에 이상적이다. 더 높은 성능을 원하는 고객은 추가 요금을 지불하고 최대 16,000 IOPS 및 1,000MiB/s까지 확장할 수 있다. gp3의 최고 성능은 gp2 볼륨의 최대 처리량보다 4배 빠르지만 gp3 볼륨은 범용 SSD(gp2) 볼륨보다 GiB당 20% 저렴하다. gp3 볼륨은 한 자릿수 밀리초의 대기 시간과 99.8% ~ 99.9%의 볼륨 내구성을 0.2% 이하의 연간 고장률(AFR)로 제공한다. 

 

IOPS 성능

gp3 볼륨은 스토리지 가격에 포함된 3,000 IOPS의 일관된 기본 IOPS 성능을 제공한다. 볼륨 크기의 GiB당 500IOPS의 비율로 추가 비용으로 추가 IOPS(최대 16,000)를 프로비저닝할 수 있다. 최대 IOPS는 32GiB 이상의 볼륨에 프로비저닝할 수 있다(GiB당 500IOPS × 32GiB = 16,000IOPS).

 

처리 성능

gp3 볼륨은 스토리지 가격에 포함된 125MiB/s의 일관된 기본 처리 성능을 제공한다. 프로비저닝된 IOPS당 0.25MiB/s의 비율로 추가 비용으로 추가 처리량(최대 1,000MiB/s)을 프로비저닝할 수 있다. 최대 처리량은 4,000IOPS 이상 및 8GiB 이상(4,000IOPS × IOPS당 0.25MiB/s = 1,000MiB/s)으로 프로비저닝할 수 있다.

 

gp3 볼륨크기

gp3 볼륨의 크기는 1GiB에서 16TiB까지 선택할 수 있다.

 

 

 

ㅁ gp2와 gp3 비교 표

 

 

ㅁ gp2에서 gp3로 마이그레이션

  현재 사용 중인 gp2 볼륨을 사용 중인 경우 Amazon EBS Elastic Volumes 작업을 사용하여 볼륨을 gp3로 마이그레이션할 수 있다. Amazon EBS 탄력적 볼륨 작업을 사용하여 Amazon EC2 인스턴스를 중단하지 않고 기존 볼륨의 볼륨 유형, IOPS 및 처리량을 수정할 수 있다. 이렇게 하면 변경 사항이 적용되는 동안 애플리케이션을 계속 사용할 수 있다. 또한 새 볼륨을 생성하거나 새 인스턴스를 시작하거나 AMI를 생성할 때 기본 gp2 볼륨 유형을 사용하는 대신 해당 시점에서 볼륨 유형으로 gp3를 선택할 수 있다.

 

  볼륨 구성을 수정하는 데 드는 비용은 없습니다. 볼륨 수정이 시작된 후 새 볼륨 구성에 대한 비용이 청구된다.

 

 

ㅁ 정리

 gp2 볼륨도 SSD 기반으로 빠른 성능을 제공하고 있다. 하지만 고고성능을 요구하는 Elasticsearch에서 brust traffic 상황에서 gp2 볼륨으로 인해 Throttling이 발생하는 상황에서 gp2의 한계성은 명확했다. 반복적으로 Throttling을 해소하기 위해 E/S data node를 재가동하는 상황에서 gp3로 무조건 바꾸어야 하는 것은 분명해 보인다. 더욱이 가격도 20% 저렴하고 기본적으로 125MiB/s와 3,000 IOPS를 제공하여 운영하는 입장에서는 매우 유용한 조건이다.

 

 

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