[RBP] EC2, VM 대신 16만원으로 개인 서버 구축하기

Rasberry pi 5

작년부터 개인용 서버를 만들어서, 공부나 개인 프로젝트에 사용하고자 하는 마음이 있었습니다. 그러나 여러가지 일로 차일피일 미뤄오다...이제는 진짜 해봐야겠다고 생각해 조사를 해봤습니다. 만들고자 하는 프로젝트는 주로 LLM API를 사용하는 서비스일 것이기에,  Router의 역할을 하는 서버만 필요해 비교적 저렴하게 만들 수 있을 것이라고 생각했습니다. 그러나 실제 계산을 해보니 AWS나 GCP 모두 지속적으로 사용할 시 생각보다 비용이 꽤 비쌌습니다. 그래서 고민하던 중 라즈베리 파이로 개인 서버를 구축할 수 있다는 것에 대해 알게 되었고, 라즈베리 파이(이하 RSP)로 서버를 구축하기로 결정했습니다. 결과는 16만원에 4CPU(쿼드코어) 8GB RAM을 가지는 서버를 구축할 수 있게 됐고, 이러한 구축 과정을 공유드리고자 포스팅을 작성하게 되었습니다. 

라즈베리 파이(RSP, Rasberry Pi)란?

우선, 라즈베리 파이에 대해 말씀을 드리겠습니다. 라즈베리 파이(Raspberry Pi)는 영국에서 개발된 저비용 싱글 보드 컴퓨터(SBC)로, 교육, 취미, 산업용 등 다양한 목적으로 사용됩니다. 저는 예전에 AI 자율주행 자동차 프로젝트를 진행하면서 접했었고, 이번에는 미니 컴퓨터로써 이를 서버로 활용하고자 합니다.

이번에 서버로 사용하려는 라즈베리 파이는 5버전으로, 2023년 10월에 출시된 모델입니다. 기능적으로 이전 모델 대비 2~3배의 성능 향상이 있다고 해서 해당 5버전 모델을 사용하고자 했으며, 메모리는 업그레이드가 안 되기에 8GB 메모리 모델을 구매했습니다. 대략적인 스펙은 다음과 같습니다.

• 프로세서: 2.4GHz 쿼드코어 ARM Cortex-A76 (64비트) CPU
• GPU: VideoCore VII (800MHz), OpenGL ES 3.1 및 Vulkan 1.2 지원
• 메모리: 4GB 또는 8GB LPDDR4X-4267 SDRAM
• 저장장치: 고속 microSD 카드(SDR104 지원) 및 M.2 NVMe SSD(별도 HAT 필요)
• 디스플레이 출력: 듀얼 4K@60fps HDMI 출력
• 카메라 및 디스플레이 인터페이스: 2개의 4-lane MIPI 트랜시버
• USB 포트: USB 3.0 x2(최대 5Gbps 동시 처리), USB 2.0 x2
• 네트워크: 기가비트 이더넷(PoE+ 지원), 듀얼 밴드 Wi-Fi(802.11ac), 블루투스 5.0/BLE
• 전원 관리: 전원 버튼 및 실시간 시계(RTC) 내장, USB-C를 통한 전원 공급(5V/5A)

CSP와  RSP 서버의 가격 비교

사실 개인 프로젝트를 진행함에 있어서 가격은 무시하지 못할 요소라고 생각합니다. 그래서 실제 클라우드 서버와 가격을 비교했을 때, RSP가 가지는 비용적 이점을 비교해보고자 합니다. 우선, 가장 간단하고 저렴한 1CPU에 1GB RAM 스펙의 서버를 가정해보겠습니다. CSP 중 AWS와 GCP에서 제공하는 가상 컴퓨팅 서비스인 EC2와 VM을 비교했을 때 다음과 같은 비용이 소요됩니다. 

CSP	인스턴스	vCPU	RAM (GB)	시간당 비용(USD)	월간 비용(USD)(730h)
AWS (EC2)	t4.micro	1	1	$0.0116	$8.47
GCP (VM)	e2-micro	2 (공유)	1	$0.0084	$6.13

 

가장 최저 스펙의 서버이지만, 비용이 꽤 듭니다. 여기서 스토리지를 활용하게 되면 그만큼의 비용이 추가되게 되며, 퍼블릭 IPv4 주소 추가 시에도 비용이 소요됩니다. 만약, AWS의 경우 서버를 구축 시 30GB의 EBS 사용 시 $2.4가 추가 소요되며, 퍼블릭 IPv4 비용은 $3.65가 추가됩니다. 그러면 총 월간 비용은 $12.18가 되며, 현재 환율 기준 (약 1450원) 약 17500원이 됩니다.

가장 저렴한 서버를 올렸음에도 장기적으로 사용하면, 1년만 유지해도 20만원이 넘습니다. 그러나 라즈베리 파이 5를 사용하게 되면, 4CPU 8GB의 서버를 16만원(필자가 구축한 비용)에 구축할 수 있습니다. 이를 비슷한 스펙의 서버와 비교하면 비용 차이를 더 체감할 수 있습니다.

	인스턴스	vCPU	RAM (GB)	시간당 비용(USD)	월간 비용(USD)(730h)	월간 비용 (*1450원)
Rasberry Pi	-	4	8	-	-	160,000 (초기 구축)
AWS (EC2)	c6g.xlarge	4	8	$0.1360	$99.28	144,000
GCP (VM)	c3-highcpu-4	4	8	$0.170104	$124.18	180,000

비슷한 스펙의 서버를 1달 이용할 돈으로 서버를 구축할 수 있다는 점에서 RSP로 서버를 구축하는 것에 충분한 메리트가 있다고 생각해 구축을 진행했습니다. (RSP는 쿼드 코어로 4개의 물리적 코어를 가지기에  4vCPU와 같다고 상정했습니다)

(참고로, 전기세는 한 달 대략 3000원 안쪽으로 나옵니다!!)

부품 구매하기

라즈베리 파이 5 서버 구축을 위해, 필요한 부품 리스트는 다음과 같습니다.

• 라즈베리 파이 5 본체: 컴퓨터 본체
• 5V 5A 충전기: 라즈베리 파이 5 전원 공급을 위한 전용 충전기
• micro SD:  저장장치
• micro HDMI 케이블: 모니터 송출을 위한 케이블 선
• 쿨러 및 케이스 (옵션): 라즈베리 파이 5 과열 방지 및 전시용
• SD 카드 리더기: 초기 라즈베리파이 OS 설치를 위함

우선, 당연히 본체가 필요한데 실제 인터넷에서 구매를 하려고 하면, 12~13만원 정도이기에 중고 마켓에서 구매를 진행해 9만원 정도에 구매를 했습니다(!!추천!!). 충전기의 경우 C타입으로 충전이 되나, 정격 전압을 맞춰줘야 하기에 19,000원 정도를 주고, 특정 사이트에서 호환되는 충전기를 샀습니다. (5V 3A 정도로도 충분히 구동이 가능하다는 말이 있어, 25W 이상 지원하는 충전기로 사용하셔도 괜찮을 것 같습니다) 디스크의 역할을 하는 Micro SD와 Micro HDMI 케이블은 쿠팡에서 주문을 했습니다.

그리고 대망의 쿨러 및 케이스의 경우, 저렴한 것도 있고, 필요가 없다는 말도 있습니다. 하지만, 저는 케이스가 구매를 결정한 꽤 결정적인 요인(?)이어서 30000원이나 주고 구매를 했습니다  (이따 보여드리겠습니다) . 다음은 해당 부품의 구매 경로 및 가격에 대해 참고 차 작성해두겠습니다. (만약, SD카드 리더기가 없다면 다이소에서 저렴하게 구매가 가능하시며, 노트북에 기본적으로 달려있을 수도 있습니다!) 

	가격	구매 경로
라즈베리 파이 5 본체	90,000	(중고구매)
5V 5A 충전기	19,310	링크
micro SD	16,500	링크
micro HDMI 케이블	3,510	링크
쿨러 및 케이스	30,700	링크
SD 카드 리더기	- (구매 X)	-
키보드 및 마우스	- (구매 X)	-
(총계)	160,020

서버 구축

서버 제작을 위해 필요한 부품을 구매를 했다면, 실제 구축은 매우 간단하며, 1시간 정도 소요됩니다. 이 또한, OS 이미지를 설치하고, OS를 설치하는 과정이 전부입니다. 실제 설치는 다음 4가지 과정만 거치면 됩니다. 

1. 부품 조립
2. microSD에 라즈베리 파이 이미지 설치
3. Rasberry Pi에 micro SD 삽입 후 OS 설치
4. SSH 설정

1. 부품 조립

다음과 같이 부품이 오면, 설명서가 잘 정리되어 있어서 확인 후 조립을 해주시면 됩니다. 사실 라즈베리 파이 설치와는 직접적 연관이 없고, 쿨러를 본체에 조립해주는 단계입니다.

라즈베리 파이에 쿨러 조립

2. microSD에 라즈베리 파이 이미지 설치

라즈베리 파이 이미지 설치는 다음과 같습니다. micro SD를 연결하고, 다음 서버에서 라즈베리 파이 이미지 설치 도구(https://www.raspberrypi.com/software/)를 다운로드 받습니다. 그리고 다음 과정을 거쳐 이미지를 다운로드 합니다. (이미지를 다운로드 하는 시간이 사실상 제일 오래 걸립니다)

추가적으로 라즈베리 파이 OS말고, 다른 OS를 설치해도 가능합니다만, 호환성 이슈가 발생하는 경우가 있다고 합니다. 저는 예전에 사용해 봤기도 해서 기본 OS로 설치를 진행했습니다.

 

 

라즈베리 파이 디바이스 설정 (Rasberry Pi 5)

라즈베리 파이 OS 설정 (64-bit)

Micro SD 선택

Image 쓰기

3. Rasberry Pi에 micro SD 삽입 후 OS 설치

실제, 이미지 설치가 완료되었으면, 라즈베리 파이 5에 microSD 카드를 연결하고 설치를 진행하시면 됩니다. 이때, micro HDMI  케이블 연결과 USB 연결이 되는 키보드와 마우스가 필요합니다. (설치의 경우, 어려운 점이 없어 스크린샷이 없습니다. 안내하는 과정을 이행하시며 설치를 하시면 됩니다)

참고로 설치 중, 국가 설정 시 '한국'으로 했을 시 와이파이가 안 잡히는 문제가 있다고 합니다. 이 경우 US나 UK로 설정하시면 잡힌다고 합니다. 저는 일단 US로 설정 후 과정을 진행했고, 크게 이슈는 없었습니다.

4. SSH 설정

설치가 완료되면, 원격 접속을 위해서는 SSH 허용만 진행하시면 됩니다. 1시 방향 상단의 'Preference' - 'Rasberry Pi Configuration'에서 SSH를 사용가능하게 설정해주시면 끝입니다.

참고로 SSH(Secure Shell)는 네트워크 상에서 원격 컴퓨터를 안전하게 제어하거나 통신하기 위한 프로토콜입니다. 주로 원격 로그인, 명령 실행, 파일 전송 등의 작업을 수행할 때 사용합니다. 기본적으로 22번 포트를 사용합니다.)

이렇게 하면 라즈베리 파이 서버 구축은 완료되었습니다. 이를 통해 메인 컴퓨터에서 라즈베리 파이 서버로 SSH를 통해 접근이 가하며, 아래와 같은 식으로 폴더(ex. remote_home)를 하나 연결해두고 파일을 주고 받을 수도 있습니다.

정리하며

실제  서버를 구축하기 위해 자료조사를 해본 결과 꽤 많은 분들이 라즈베리 파이로 서버를 구축하고 계셨었습니다. 그리고 저 또한 실제 구축을 해보면서 그렇게 어렵지 않고, 만족도도 꽤 좋았습니다. 그런데 찾아봤을 때, 실제 가성비 있다고 얘기는 많이들 하시지만 실제 라즈베리 파이를 구축하는데 드는 세부적인 비용에 대한 정보가 많이 부족하다고 생각했습니다. 그래서 이번에 이를 구축하면서 실제 고민했던 내용을 정리했습니다. 해당 글이 개인 서버에 관심이 있으신 분들에게 도움이 될 수 있으면 좋겠습니다. 이제 해당 서버를 가지고, 미뤄왔던 서비스들을 하나 둘씩 만들어보면서 라즈베리 파이에 관련 내용도 추가로 작성해보도록 하겠습니다. 

지금까지는 서버 구축을 위한 가장 기본적인 부분만 다뤘습니다. 외부 접속을 위한 포트포워딩 설정이라든가, Docker를 설치해서 자원을 효율적으로 설정하기 등이 남아있습니다만, 잘 정리되어 있는 자료도 많기에 저는 시간이 되면 추후 다뤄보겠습니다.

여담으로, 더 저렴하게 구매를 원하시면 쿨러만 구매도 가능하십니다. 하지만 저는 사실 케이스 때문에 서버를 구매한 이유도 있다보니, 추후 더 저렴하게 구축을 원하시면 해당 부분을 고려해주시면 좋을 것 같습니다. 마지막으로 제 소비에 정당성(?)을 얻기 위해, 이번에 구축한 라즈베리 파이를 자랑하며 마무리 짓겠습니다. 

예쁘잖아요...작고 아담하니 좋아요...

불 끄면 더 예뻐요...여러분도 저처럼 합리적인(?) 소비하세요