[AWS] Nitro system 이란?(AWS 5세대 인스턴스)

지난해 2018년 3월 이후 Amazon EC2 5세대 인스턴스가 서울리전에 출시되었습니다.

정확한 출시일은 M5 인스턴스는 2018년3월13일, C5 인스턴스는 2018년 4월10일, R5 인스턴스는 2018년9월20일 입니다.

벌써출시된지 1년 이상 되었네요. 세대가 바뀌면서 가격도 저렴해지고, 성능은 증가했기 때문에 막 출시되었을 당시 M4에서 M5으로 변경하고자하는 고객의 요구가 많았습니다.

요구에 맞게 M4 -> M5으로 타입을 변경을 시작했을때 참 이슈가 많았습니다. 바로 NVMe 와, ENA 때문이었죠.

EC2가 5세대로 접어들면서 AWS는 Nitro 시스템을 도입하였습니다.
Nitro 시스템은 NVMe와 ENA을 도입하였고 이에 필요한 드라이버가 기존 4세대에 포함되지 않아서 문제였습니다.
해당 드라이버를 설치하기 위해 일일이 서버에 접속하여 수동으로 작업을 해야하는 상황이 발생했었습니다.

지금은 이전 4세대 인스턴에 해당 드라이버를 포함시켜 놓는다고 합니다.


AWS에서 EC2인스턴스 타입을 표기할때 일정한 규칙으로 표현하는데, 5세대 인스턴스는 아래와 같이 표기합니다.
M 이라는 instance family 옆에 5라는 숫자가 5세대 EC2 인스턴스 라는 표기 입니다.

AWS EC2 인스턴스 타입에 대한 설명은 다음에 한번 다뤄보도록 하겠습니다.

이번 발표된 5세대 인스턴스의 가장큰 특징은 Nitro hypervisor 도입, NVMe 스토리지 사용, 네트워크 모듈인 ENA를 사용한것 입니다.

EC2 instance의 가상화 기술은 아래 표와 같이 Xen PV 으로 시작하여 Xen HVM 을거쳐 Nitro 까지 발전을 거듭해왔습니다.

가상화개념에 있어서 Xen과 PV, HVM과 같은 기술은 중요한 개념이기때문에 이에 대한 설명은 다음 이어서 다루어보도록하겠습니다.

우선 Nitro hypervisor에 대해 설명드리자면 KVM 의 코어 커널모듈을 사용하고 있고, 가상화 솔루션 QEMU처럼 KVM의 다양한 컴퍼넌트는사용하지 않습니다.

이 말은 I/O path와 관련된 dom0 또는 IDD와 같은 지원 장비 없이 직접 접근하는 방식을 사용하여 기존 방식보다 빠르고 가볍게 만들었다는 것입니다.

AWS공식 문서에서는 메모리, CPU의 할당을 관리하고 대부분의 워크로드에있어서 베어 메탈과 거의 유사한 성능을 제공하는 하이퍼바이저라고 설명하고 있습니다.

그럼 NVMe는 무엇일까요?
NVMe는 (Non-Volatile Memory express)의 약자이며 초고속 저장장치를 뜻합니다.
NVMe는 인텔, 삼성, 샌디스크, 델, 시게이트 등 포함된 산업 컨소시엄이 SSD전용으로 개발한 통신 표준/프로토콜 입니다.

PCIe 버스를 통해 작동 하므로 특성은 하드디스크가 아닌 고속 메모리에 가깝다고 할 수 있습니다.
한마디로 NVMe를 사용하면 엄청나게 빠르다고 할 수 있는 것입니다.


ENA는 Elastic Network Adapter로 기존보다 향상된 네트워크 처리를 가능하게 해주는 네트워크 통신모듈 입니다.

M타입을 기준으로 네트워크 속도를 비교하였을때 약 2배이상 빠른 네트워크 성능을 확인할 수가 있습니다.

아래표를 참고하기 바랍니다.

이렇게 AWS는 EC2 insance를 지속적으로 발전시키고 향상된 성능, 저렴한 비용으로 고객들에게 서비스를 제공해주고 있습니다.

이부분은 다른 public cloud와 비교되는 부분이기도 하죠.


여기 까지 AWS의 Nitro System에대해서 알아보았습니다. AWS 사용에 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.