AWS에서 S3와 CloudFront

September 12, 2022

Nginx(웹서버)

엔진엑스(Nginx)는 Igor Sysoev라는 러시아 개발자가 동시접속 처리에 특화된 웹 서버 프로그램이다. Apache보다 동작이 단순하고, 전달자 역할만 하기 때문에 동시접속 처리에 특화되어 있다.

동시접속자(약 700명) 이상이라면 서버를 증설하거나 Nginx 환경을 권장한다고 한다. 지금은 아파치가 시장 점유율을 많이 차지하지만, 아마존웹서비스(AWS) 상에서는 시장 점유율 44%에 달할정도로 가볍고, 성능이 좋은 엔진이라고 한다.

정적 파일을 처리하는 HTTP 서버로서의 역할
- 웹서버의 역할은 HTML, CSS, Javascript, 이미지와 같은 정보를 웹 브라우저(Chrome, IE, Opera, Firefox 등)에 전송하는 역할을 한다. (HTTP 프로토콜을 준수)
응용프로그램 서버에 요청을 보내는 리버스 프록시로서의 역할

S3란?

Amazon Simple Storage Service(Amazon S3)는 업계 최고의 확장성, 데이터 가용성, 보안 및 성능을 제공하는 객체 스토리지 서비스입니다.

AWS 사용 설명서에서 S3에 대해 위와 같이 설명한다. 즉, S3(Simple Storage Service)는 이름 그대로 간단한 저장소를 제공하는 서비스이다. 주로 정적 컨텐츠를 저장할 때 사용된다.

S3와 EC2 차이점

S3(Simple Storage Service)는 클라우드 공간에 데이터(파일)를 저장하고 사용자에게 제공 해 주는 온라인 스토리지 웹 서비스이다.
- (일반적인 기존의 환경으로 기준으로 얘기하자면 CDN서버나 FTP로 파일을 업로드 / 다운로드 할 수 있는 공간을 생각하면 된다.)
- AWS 콘솔을 통해서 업로드 / 다운로드가 가능 하고 http를 통한 접근이 가능하기 때문에 브라우저를 통한 서비스가 가능하다. 일반적인 시스템과는 파일(또는 데이터) 다르게 key, value 조합인 객체 타입의 구조로 구성된다. key는 파일 혹은 데이터 이름 value 파일 혹은 데이터 그 자체를 말한다.
- 정적인 html이나 이미지 등을 제공 하는데 용이 하다. 대량 트래픽에 대응 하기 위한 시스템 구축이 필요 없다. 권한 및 캐싱 전략을 쉽게 추가 할 수 있다.
EC2(Elastic Compute Cloud)는 AWS에서 제공하는 가상 컴퓨터 머신이라고 생각하면 된다. 기존의 웹 서버를 구축하기 위해서 사용한다.
- 기존에는 웹 서비스를 제공하기 위해서 직접 물리적인 서버를 구축하거나 호스팅 업체에서 제공하는 서버의 서비스를 사용한다. 컴퓨터의 용량이나 트래픽을 시작부터 정해서 특정 공간을 임대하는 방식이나 보니 사용량이 몰릴때 유연하게 대처하기 어렵다.

웹 컨텐츠를 S3에 저장하면 다음과 같은 이점이 있다

S3 버킷이 자동으로 확장 및 축소되기 때문에 스토리지 공간을 계획하여 특정 크기를 할당할 필요가 없다.
서버리스(Serverless) 서비스이기 때문에 파일이 저장되는 서버를 관리하거나 패치할 필요가 없다.
서버리스 란 무엇인가?
- 서버리스(serverless)란 개발자가 서버를 관리할 필요 없이 애플리케이션을 빌드하고 실행할 수 있도록 하는 클라우드 네이티브 개발 모델이다.
- 서버리스 모델에도 서버가 존재하긴 하지만, 애플리케이션 개발에서와 달리 추상화되어 있다. 클라우드 제공업체가 서버 인프라에 대한 프로비저닝, 유지 관리, 스케일링 등의 일상적인 작업`을 처리하며, 개발자는 배포를 위해 코드를 컨테이너에 패키징하기만 하면 된다.
- 서버 관리 : 서버 인프라에 대한 프로비저닝, 유지 관리, 스케일링 등의 일상적인 작업
- 이 작업을 개발자가 직접 안하게 되니 서버리스다.
- 서버리스 애플리케이션은 배포되고 나면 필요에 따라 자동으로 스케일 업되거나 스케일 다운된다. 퍼블릭 클라우드 제공업체의 서버리스 오퍼링은 일반적으로 이벤트 기반 실행 모델을 통해 온디맨드로 미터링된다. 그러므로 서버리스 기능이 유휴 상태일 때는 아무런 비용도 들지 않는다.
애플리케이션에 서버가 필요하더라도 정적 콘텐츠에 대한 요청을 처리할 필요가 없기 때문에 서버 크기를 줄일 수 있다.
- 즉, 동적 애플리케이션가 돌아가는 백엔드 앱 서버와 분리하여 별도의 이미지 서버를 구축하면 이미지에 대한 요청을 백엔드 앱 서버가 처리할 필요가 없기 때문에 백엔드 앱 서버의 크기와 부하를 줄일 수 있다.

S3 관련 용어

버킷

데이터를 저장하고 있는 컨테이너이다. S3는 객체 단위로 데이터를 저장한다. 따라서 버킷은 객체 들의 컨테이너라고 할 수 있다.

객체

S3에 저장되는 데이터의 기본 단위

키

버킷 내의 각 객체를 식별할 수 있는 고유한 값이다.

관련 용어에 대한 자세한 설명은 아래 북마크된 문서의 Amazon S3 작동 방식 부분에서 확인 가능하다.

Amazon S3란 무엇인가요?

CloudFront란? - 성능 최적화

CloudFront는 전 세계의 정적/동적 웹 콘텐츠, 비디오 스트림 및 API를 안전하게 대규모로 전송할 수 있는 콘텐츠 전송 네트워크(CDN) 서비스입니다. CloudFront에서 데이터를 전송하면 설계상 S3에서 직접 사용자에게 전송하는 것보다 더욱 비용 효율적입니다.

AWS 블로그 문서에는 위와 같이 CloudFront가 정의돼 있다. 즉, CloudFront는 CDN 서비스이다.

CloudFront는 엣지 로케이션 덕분에 전 세계 네트워크를 통해 컨텐츠를 빠르게 제공할 수 있다. CloudFront의 특징을 정리하면 다음과 같다.

CloudFront는 컨텐츠를 캐싱하고 있다.
- 사용자가 요청한 컨텐트를 CloudFront에서 캐싱하고 있다면 바로 제공한다.
- 그렇지 않다면 S3와 같이 컨텐츠를 저장하고 있는 서버에서 컨텐츠를 가져온 후 제공 및 저장 과정을 거친다. CloudFront는 TCP Handshake에 최적화되어 있기 때문에 S3와 빠르게 통신이 가능하다. 이와 관련해서 AWS 블로그에 아래와 같이 명시돼 있다.
  
  콘텐츠가 엣지 서버에 아직 캐싱되어 있지 않으면 CloudFront가 S3 버킷 오리진에서 해당 콘텐츠를 가져옵니다. 그 밖에도 콘텐츠가 퍼블릭 인터넷이 아닌 AWS 프라이빗 네트워크를 통해 전송되는 동시에 CloudFront가 TCP 핸드셰이크를 최적화하기 때문에 요청 및 콘텐츠 반환 속도가 퍼블릭 인터넷을 통해 액세스하는 것보다 훨씬 빠릅니다.
CloudFront는 전 세계 여러 곳에 엣지 서버가 존재한다.
- 사용자가 CloudFront에서 제공하는 컨텐츠를 요청했을 때, 가까운 엣지 로케이션으로 라우팅됩니다.
- 덕분에 사용자는 물리적으로 가까운 위치의 서버로부터 컨텐츠를 제공 받는다.

S3 및 CloudFront로 정적 사이트 배포하기

S3 버킷 생성

버킷의 모든 퍼블릭 액세스를 차단한다.

aws 3

S3 버킷 정책 설정

aws 4

버킷 정책 설정 시 참고 속성

Version : “2012–10–17”, “2008–10–17” 값을 가질 수 있습니다.
ID : (optional) Policy 의 구분자로 UUID를 사용하기를 권장합니다. 예) cd3ad3d9–2776–4ef1-a904–4c229d1642ee”
SID : (optional) Statement ID로 statement 를 구분하기 위해서 사용
Effect : Allow, Deny 사용
Principal , NotPrincipal : 대상(주체)를 지정합니다. 예를 들면 Users, Services, Federated users, Roles 가 될 수 있습니다.
Action, NotAction : 서비스의 API Calls를 지정합니다.
Resource, NotResource : Action이 영향을 미치는 리소스 리스트를 지정합니다.
Condition : 조건을 넣어 줄 수 있습니다. 조건을 충족되는 경우에만 해당 정책을 적용시킬 수 있습니다.

{
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Sid": "S3ReadOnlyPolicy",
            "Effect": "Allow",
            "Principal": "*",
            "Action": "s3:GetObject",
            "Resource": "arn:aws:s3:::{버킷이름}/*",
            "Condition": {
                "IpAddress": {
                    "aws:SourceIp": "{현재IP}"
                }
            }
        }
    ]
}

S3 정적 웹 사이트 호스팅

S3에서 정적 웹 사이트 호스팅 바로 가능

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CloudFront 배포 후 S3 버킷 엑세스

배포 생성
- Legacy access identities가 OAI 사용 설정임
  - 새 OAI 생성 후, 버킷 정책 업데이트 체크
  - Redirect HTTP to HTTPS 체크

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배포 완료
CloudFront에서 일반 탭에서 설정 섹션의 편집 버튼 누르고
- 기본값 루트 객체에 index.html 설정

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사용자 정의 오류 응답 생성

index외 다른 route path 응답 페이지 경로를 index.html로 설정한다.
- 예를 들어 /search 페이지 새로고침 시 403 에러가 발생하는데, 에러 응답 페이지를 index로 설정하여 200 응답이 되도록 하는 것이다.

[참고내용] Web Server와 WAS의 차이

참고 자료 출처 : https://gmlwjd9405.github.io/2018/10/27/webserver-vs-was.html

aws 1

Web Server(ex, Nginx)

Static Pages
- Web Server는 파일 경로 이름을 받아 경로와 일치하는 file contents를 반환한다.
- 항상 동일한 페이지를 반환한다.
- Ex) image, html, css, javascript 파일과 같이 컴퓨터에 저장되어 있는 파일들
Web Server의 개념
- 소프트웨어와 하드웨어로 구분된다.
  - 1. 하드웨어 : Web 서버가 설치되어 있는 컴퓨터
  - 1. 소프트웨어 : 웹 브라우저 클라이언트로부터 HTTP 요청을 받아 정적인 컨텐츠(.html .jpeg .css 등)를 제공하는 컴퓨터 프로그램
Web Server의 기능
- HTTP 프로토콜을 기반으로 하여 클라이언트(웹 브라우저 또는 웹 크롤러)의 요청을 서비스 하는 기능을 담당한다.
- 요청에 따라 아래의 두 가지 기능 중 적절하게 선택하여 수행한다.
  - 기능 1) 정적인 컨텐츠 제공
    - WAS를 거치지 않고 바로 자원을 제공한다.
  - 기능 2) 동적인 컨텐츠 제공을 위한 요청 전달
    - 클라이언트의 요청(Request)을 WAS에 보내고, WAS가 처리한 결과를 클라이언트에게 전달(응답, Response)한다. 클라이언트는 일반적으로 웹 브라우저를 의미한다.
- Web Server의 예 Ex) Apache Server, Nginx, IIS(Windows 전용 Web 서버) 등

WAS(ex, Spring boot)

Dynamic Pages
- 인자의 내용에 맞게 동적인 contents를 반환한다. 즉, 웹 서버에 의해서 실행되는 프로그램을 통해서 만들어진 결과물 Servlet: WAS 위에서 돌아가는 Java Program 개발자는 Servlet에 doGet()을 구현한다.

aws 2

참고 자료

Amazon S3란 무엇인가요?

실전 Amazon S3와 CloudFront로 정적 파일 배포하기 | Amazon Web Services

사례별로 알아본 안전한 S3 사용 가이드 | 우아한형제들 기술블로그

[Web] Web Server와 WAS의 차이와 웹 서비스 구조 - Heee’s Development Blog

[Web] Web Server와 WAS의 차이와 웹 서비스 구조

Written by@Marco

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