AWS ElastiCache 비용구조 완전 이해하기
ElastiCache는 속도, 안정성, 비용 효율성을 동시에 해결하는 AWS의 인메모리 캐시 서비스입니다. 많은 개발자들이 ElastiCache를 단순히 “빠른 캐시”라고 오해하지만, 그 이면에는 데이터베이스 부하 분산, 세션 유지, 실시간 분석, 메시지 큐 등 수많은 실전 시나리오가 숨어 있습니다.
Redis와 Memcached라는 두 엔진은 단순성과 확장성, 비용과 기능 사이에서 고민하는 모든 기술 조직에게 날카로운 선택지를 던져줍니다. 이 글은 단순한 기능 소개를 넘어, 비용 구조와 아키텍처 설계 관점에서 ElastiCache를 왜, 언제, 어떻게 써야 하는지를 명확히 제시하고자 합니다.
ElastiCache란?
ElastiCache는 AWS에서 제공하는 인메모리 캐시 서비스로, 빠른 데이터 처리와 응답 속도가 중요한 애플리케이션에서 주로 사용됩니다. ElastiCache는 데이터베이스 쿼리나 API 응답 결과를 메모리에 저장해두고, 동일한 요청이 반복될 때마다 빠르게 데이터를 반환함으로써 백엔드 데이터베이스의 부하를 줄이고 전체 시스템의 성능을 높입니다.
ElastiCache는 크게 두 가지 엔진 중 하나를 선택해 사용할 수 있습니다. Redis와 Memcached입니다.
Redis
고급 캐시 엔진으로, 단순한 키-값 저장소를 넘어 데이터 구조(리스트, 해시, 집합 등), Pub/Sub 메시징, 트랜잭션, 복제, 백업과 복원 등을 지원합니다. 특히 데이터 내구성(Durability)과 고가용성(HA)을 보장하기 위한 Redis Cluster 모드, Multi-AZ 복제, 자동 장애 조치(Automatic Failover) 같은 기능을 제공합니다.
Memcached
단순한 키-값 저장소로, 매우 가벼운 캐시 서버를 필요로 할 때 유용합니다. 멀티스레드 환경을 지원하며, 단순 캐싱 용도로는 Redis보다 저렴하고 관리가 단순합니다. 하지만 데이터 복제나 지속성(영속성) 기능이 필요하다면 Redis를 선택해야 합니다.
ElastiCache를 사용하는 이유는 단순히 빠른 응답 속도를 얻기 위함만이 아닙니다. 데이터베이스나 API 호출의 부담을 줄여 비용 절감, 서비스 안정성 향상, 스케일링 용이성까지 동시에 달성할 수 있는 전략적인 서비스입니다.
즉, ElastiCache는 DB를 직접 호출하는 대신 캐시 계층을 추가해 데이터 요청을 빠르게 처리하고, 전체 아키텍처의 성능을 높여주는 핵심 구성 요소입니다. Redis와 Memcached의 차이를 잘 이해하고, 서비스의 요구사항에 맞게 선택하는 것이 중요합니다.
ElastiCache 주요 사용 사례
ElastiCache는 다양한 실시간 애플리케이션에서 핵심적인 역할을 합니다. 특히, 대규모 트래픽 처리나 데이터베이스 부하 완화, 빠른 응답 속도가 필요한 경우 ElastiCache를 활용하면 효과적입니다. 다음은 ElastiCache의 대표적인 사용 사례입니다.
세션 캐싱 (Session Caching) 사용자 인증 정보나 로그인 상태, 장바구니 정보와 같은 세션 데이터를 ElastiCache에 저장함으로써, DB를 매번 조회하지 않아도 되므로 웹 애플리케이션의 응답 속도를 빠르게 하고 데이터베이스 부하를 줄입니다. 특히 Redis의 TTL(Time-To-Live) 기능을 활용해 세션 만료 관리도 자동화할 수 있습니다.
데이터베이스 부하 완화 (Query Result Caching) 반복적으로 요청되는 데이터베이스 쿼리 결과를 ElastiCache에 저장해두고, 동일한 요청이 들어오면 캐시에서 빠르게 반환함으로써 DB의 CPU와 I/O 부담을 크게 줄입니다. 예를 들어, 상품 목록, 인기 콘텐츠, 추천 데이터 등을 캐싱해 DB 쿼리 호출을 최소화합니다.
큐 시스템 (Queue/Message Broker) Redis는 Pub/Sub 기능과 List 자료구조를 활용해 간단한 메시지 큐를 구현할 수 있습니다. 대규모 메시징 시스템이 필요하지 않은 경우, 간단한 작업 큐(예: 작업 순서 관리, 알림 큐)를 ElastiCache로 처리해 비용과 관리 부담을 줄일 수 있습니다.
실시간 순위 처리 (Leaderboard/Ranking) Redis의 Sorted Set 자료구조를 사용하면 점수 기반의 실시간 순위 데이터를 효율적으로 관리할 수 있습니다. 예를 들어, 게임 내 리더보드, 인기 게시물 순위, 실시간 통계 집계 등에 활용할 수 있으며, 빠른 삽입/검색 속도를 제공합니다.
실시간 카운터/통계 처리 Redis는 Atomic Increment/Decrement 연산을 지원하므로, 페이지뷰, 클릭 수, 좋아요 등의 카운터 기능을 구현할 때 DB에 부담을 주지 않고 빠르게 처리할 수 있습니다.
실시간 데이터 분석 및 스트림 처리 Redis Streams 기능을 활용해 이벤트 로그 처리, 스트림 데이터 분석, 실시간 모니터링 시스템의 일부로 ElastiCache를 사용할 수 있습니다.
이처럼 ElastiCache는 단순한 캐시를 넘어, 대규모 트래픽 처리와 실시간 데이터 처리의 핵심 역할을 하는 인프라 구성 요소입니다. 각 사례에 맞게 Redis의 다양한 데이터 구조와 기능을 잘 활용하면 성능과 비용 모두에서 큰 이점을 얻을 수 있습니다.
비용 발생 방식 및 인스턴스 선택의 중요성
ElastiCache는 단순히 캐시 서버를 사용하는 것처럼 보일 수 있지만, 실제 비용 구조는 선택한 인스턴스 유형과 운영 방식에 크게 영향을 받습니다. ElastiCache의 비용은 크게 인스턴스 시간당 요금과 데이터 전송 비용, 그리고 일부 기능 사용(예: 백업, 스냅샷 저장)에 따라 발생하는 비용으로 구분됩니다.
특히 ElastiCache에서 가장 큰 비용 비중을 차지하는 것은 인스턴스 요금입니다. 선택한 노드 타입과 크기(예: cache.t4g.micro vs. cache.r6g.xlarge)에 따라 시간당 비용이 달라지며, 메모리 크기와 CPU 성능, 네트워크 대역폭에 따라 단가 차이가 큽니다. 예를 들어, Graviton 기반의 r6g 계열은 Intel 기반의 r5 계열에 비해 동일 스펙에서 최대 20~30% 비용을 절감할 수 있는 장점이 있습니다. 따라서 성능 요구사항과 예산에 맞는 인스턴스 선택이 매우 중요합니다.
또한, 캐시 노드의 수와 배포 방식도 비용에 영향을 줍니다. 다중 AZ 배포나 클러스터 모드 활성화 시 각 노드별로 비용이 추가되며, Replica 노드를 추가하면 내구성은 높아지지만 그만큼 비용도 증가합니다. 따라서 단순히 고성능 인스턴스를 선택하기보다는, 실제 워크로드 특성과 트래픽 패턴을 분석해 필요한 수준의 노드 수와 유형을 선정하는 것이 비용 절감의 핵심입니다.
마지막으로, ElastiCache는 사용하지 않는 리소스를 줄이는 것도 중요합니다. 예를 들어 테스트 환경의 인스턴스는 필요할 때만 실행하거나, 오토스케일링을 통해 트래픽에 따라 유동적으로 인스턴스 수를 조절하는 방식을 고려해야 합니다. 이처럼 인스턴스 선택과 운영 방식은 ElastiCache 비용 절감에서 가장 기본적이면서도 효과적인 전략입니다.
ElastiCache 비용 구성 요소
ElastiCache의 비용 구조는 크게 두 가지 핵심 요소로 나누어집니다. 전체적인 비용 구조는 아래 링크에서 확인할 수 있습니다.
https://aws.amazon.com/ko/elasticache/pricing/?nc=sn&loc=5
인스턴스 시간당 비용
ElastiCache는 EC2 인스턴스처럼 노드별로 시간당 요금이 부과됩니다. 선택한 인스턴스 타입(예: cache.t4g.micro, cache.r6g.large), 노드 수, 그리고 노드를 운영하는 리전에 따라 단가가 다릅니다.
cache.m6g 및 cache.r6g 계열은 AWS Graviton 프로세서를 기반으로 하며, x86 기반 인스턴스 대비 최대 20~30%의 비용 절감 효과를 제공합니다. 또한 워크로드에 맞는 인스턴스를 선택하는 것이 중요합니다. 테스트 환경이나 간헐적인 워크로드에는 t4g 계열의 버스터블 인스턴스를, 메모리 집약적인 워크로드에는 r6g 계열을 고려하는 것이 효율적입니다.
온디맨드 모델
ElastiCache는 온디맨드 노드 사용량에 따라 시간 단위 과금하며, 노드 유형(m4, m5, r6g 등)·사이즈(t3.medium 등)에 따라 요금이 달라집니다. 사용한 시간만큼 과금되고 메모리, CPU, 네트워크에 대한 사양이 고정됩니다.
서버리스 모델
ElastiCache Serverless는 용량과 사용량에 따라 자동 확장되며, 데이터 저장량 및 처리량(ECPU 사용량) 기준으로 과금됩니다. 평균 저장 데이터량 기준으로 GB-시간 단위 당 $0.151 과금됩니다. ECPU 처리는 백만 ECPUs 당 $0.0041 과금됩니다. 1GB-hr을 최소 기준으로 매시간 과금하므로 서버리스라 해도 완전히 제로는 불가능합니다.
예측 가능한 트래픽이 있고 예약 인스턴스 사용이 가능하다면 온디맨드 노드 방식이 비용 효율적입니다. 트래픽이 급변하거나 자동 관리가 필요하다면 서버리스 방식이 편리하지만, 고정 사양보다는 단위 비용이 높게 책정되는 편임을 유의해야 합니다.
데이터 전송 비용
ElastiCache 인스턴스와의 통신에서 가용 영역(AZ) 간 전송, VPC 간 전송, 그리고 인터넷 전송이 발생할 때 각각의 데이터 전송 비용이 부과됩니다.
같은 AZ 내 통신은 무료입니다. 따라서 클라이언트 애플리케이션과 ElastiCache 노드가 동일 AZ에 위치하면 데이터 전송 비용이 발생하지 않습니다.
다른 AZ 간 통신의 경우, 예를 들어 ElastiCache 노드가 ap-northeast-2a AZ에 있고, 애플리케이션 서버가 ap-northeast-2b AZ에 있을 때는 Cross-AZ 데이터 전송 요금이 발생합니다. 이 비용은 GB당 $0.01(서울 리전 기준)입니다.
VPC 간 통신(VPC Peering, Transit Gateway 등으로 연결된 경우) 역시 데이터 전송량에 따라 과금됩니다. 이 경우 요금은 GB당 $0.01 ~ $0.02 수준이며, 전송 경로와 구조에 따라 차이가 있을 수 있습니다.
인터넷 전송(ElastiCache에 연결된 클라이언트가 인터넷을 통해 접근하거나, ElastiCache 데이터를 외부로 전송하는 경우)은 표준 AWS 데이터 전송 요금이 적용되며, 서울 리전 기준 GB당 $0.08입니다.
ElastiCache를 구성할 때는 클라이언트와 노드가 가능한 한 같은 AZ 내에 위치하도록 하고, 불필요한 Cross-AZ 통신이나 외부 전송이 발생하지 않도록 아키텍처를 설계하는 것이 비용 절감의 핵심입니다.
데이터 백업 및 클러스터 복구 시 발생하는 비용
ElastiCache에서 클러스터를 복원하거나 백업된 데이터를 바탕으로 새 클러스터를 만드는 경우, 백업과 복원 자체에 대한 별도의 요금은 부과되지 않습니다. 다만, 복원 후 생성된 클러스터에서 사용되는 리소스에 따라 요금이 발생합니다.
Redis vs Memcached 비용 차이
ElastiCache에서는 Redis와 Memcached 두 가지 엔진 중 하나를 선택해 사용할 수 있습니다. 비용 측면에서는 크게 다음과 같은 차이점이 있습니다.
클러스터링 및 고가용성 지원 (Redis만 해당)
Redis는 클러스터 모드와 리전 내 복제(Replication)를 지원합니다. 이를 통해 고가용성(AZ 장애 대비) 및 수평적 확장이 가능합니다. 하지만 이런 기능을 사용하면 노드 수가 늘어나기 때문에 비용이 증가합니다.
반면, Memcached는 클러스터링은 지원하지만, 복제나 장애 조치(Failover) 기능은 없습니다. 단일 노드 단위로만 운영되며, 고가용성이 필요하면 애플리케이션에서 직접 처리해야 합니다. 그만큼 Redis 대비 상대적으로 저비용 구조를 가질 수 있습니다.
성능 및 기능 차이에 따른 비용
Redis는 데이터 영속성(AOF/RDB 저장), Lua 스크립트 지원, Pub/Sub 기능 등 다양한 고급 기능을 제공합니다. 이러한 기능 때문에 Redis는 일반적으로 메모리 사용량이 더 많고, 클러스터 및 복제 구성이 필수인 경우도 있어 비용이 높게 나올 수 있습니다. 또한 Redis의 경우 스냅샷 및 백업 기능 사용 시 스토리지 요금이 추가로 발생 가능합니다. Memcached는 백업 기능이 없으므로 관련 추가 비용은 없습니다.
Memcached는 단순 캐시 용도로 특화되어 있고, 추가 기능이 없어 메모리당 처리 효율이 높습니다. 따라서 같은 노드 크기로 비교하면 Redis보다 상대적으로 저비용, 고성능의 캐시 솔루션으로 활용됩니다.
실제 비용 예시
동일한 인스턴스 타입(cache.r6g.large) 기준으로 Redis와 Memcached의 시간당 요금은 동일합니다. 즉, Redis와 Memcached는 인스턴스 자체의 비용 차이는 없습니다.
다만, Redis는 복제본을 추가해야 고가용성 보장이 가능하고, Memcached는 단일 노드로만 운영이 가능하기 때문에 전체 클러스터 운영 비용은 Redis 쪽이 더 높아질 가능성이 큽니다.
Multi-AZ 및 클러스터 모드에 따른 ElastiCache 비용 영향
ElastiCache에서는 Redis를 사용할 때 특히 Multi-AZ 구성과 클러스터 모드 활성화 여부에 따라 비용이 크게 달라질 수 있습니다.
Multi-AZ 구성의 비용 영향
Multi-AZ를 활성화하면, 장애 대비를 위한 복제본(Replica)이 추가로 생성됩니다. 기본적으로 Redis는 단일 노드(Master)만으로도 동작할 수 있지만, 고가용성을 위해 Multi-AZ를 선택하면 최소 2개의 노드를 운영해야 합니다.
cache.r6g.large 인스턴스에서 Multi-AZ를 설정하면 Master 1개 + Replica 1개 → 총 2개의 노드 비용이 발생합니다. 즉, Multi-AZ를 선택하면 인스턴스 요금이 2배로 증가할 수 있습니다. 하지만, 장애 발생 시 서비스 중단을 최소화할 수 있으므로 가용성이 중요한 서비스라면 Multi-AZ 구성이 필요합니다.
클러스터 모드의 비용 영향
Redis 클러스터 모드는 데이터 샤딩(분산 저장)을 지원해 대규모 데이터 처리에 유리합니다. 하지만 클러스터 모드를 사용하면 기본적으로 복수의 샤드(Shard)를 구성해야 하므로 노드 수가 추가로 늘어나게 됩니다.
3개의 샤드를 사용하는 클러스터 모드에서는 최소 3개의 Master 노드 + 각 샤드당 Replica(선택 시)까지 포함하여 총 6개 이상의 노드를 운영할 수도 있습니다. 각 노드마다 별도의 인스턴스 요금이 청구되므로, 클러스터 모드의 샤드 수와 Replica 설정에 따라 비용은 선형적으로 증가합니다.
Multi-AZ와 클러스터 모드는 ElastiCache에서 성능과 안정성을 높이는 중요한 옵션이지만, 활성화 시에는 노드 수가 증가하여 비용이 빠르게 상승할 수 있다는 점을 반드시 고려해야 합니다. 따라서 비용 최적화를 위해서는 서비스의 중요도와 워크로드 특성을 먼저 파악한 뒤, 필요한 경우에만 Multi-AZ나 클러스터 모드를 선택적으로 적용하는 것이 중요합니다.
예를 들어, 장애 대비가 반드시 필요한 프로덕션 환경에서는 Multi-AZ 구성이 필요하지만, 개발 및 테스트 환경에서는 단일 노드로 설정해 비용을 최소화하는 전략이 유효합니다. 또한 클러스터 모드는 대규모 데이터 처리에 유리하지만, 불필요하게 많은 샤드를 설정하면 오히려 과도한 비용이 발생할 수 있으므로, 필요한 샤드 수를 최소화하고 Replica도 반드시 필요한 경우에만 추가하는 것이 좋습니다.
아래 환경에 맞춰서 Multi-AZ 사용 여부를 판단하면 좋습니다. 비용과 서비스 안정성 사이의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
고가용성이 중요한 서비스: Multi-AZ 필수, 비용은 2배 이상 고려
대규모 데이터 처리 필요: 클러스터 모드 + Multi-AZ 필수, 비용 상승 대비 필요
테스트/개발 환경: 단일 노드로 구성해 비용 최소화
결론
“ElastiCache는 빠름을 팔지 않습니다. ‘부하 분산’이라는 본질을 제공합니다.”
ElastiCache를 단순히 속도 향상 도구로만 이해한다면, 그 잠재력의 절반만 사용하는 셈입니다. 진짜 가치의 핵심은, DB나 API 호출을 줄여 전체 아키텍처의 효율성을 높이고, 장애 지점을 줄이며, 비용까지 최적화할 수 있다는 점입니다.
Redis의 다양한 자료구조, Memcached의 단순성과 성능, 그리고 Multi-AZ와 클러스터링 옵션은 “우리 서비스가 진짜 필요한 속도는 무엇인가?” “얼마까지 가용성을 확보해야 하는가?”라는 전략적 질문과 고민이 필요합니다.
우리는 종종 빠르게 만드는 것보다, 빠르게 유지하는 데 실패합니다. ElastiCache는 속도의 일관성, 서비스의 탄력성, 비용의 예측 가능성이라는 세 가지 축을 동시에 잡을 수 있는 드문 도구입니다.
