AWS Solutions Architect · درس

تخزين EC2: مخزن المثيل مقابل EBS

تعرّفوا إلى الحالات المناسبة لاستخدام مخزن المثيل المؤقت مقابل وحدات تخزين EBS الدائمة، وكيفية اختيار نوع وحدة تخزين EBS المناسب.

تخزين EC2: مخزن المثيل مقابل EBS درس مجاني في AWS Solutions Architect على CoddyKit. هذا هو الدرس 4 من أصل 4. يمكنك قراءة الدرس كاملاً أدناه مجاناً — ثم تمرن عليه مباشرة في المتصفح باستخدام محرر أكواد مدمج ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7. هذا الدرس جزء من مسار التعلم في AWS Solutions Architect، وتقدمك يتزامن عبر الويب وتطبيق CoddyKit. تتضمن دورة AWS Solutions Architect 4 دروس في المجموع.

نظرة عامة على خيارات تخزين EC2

يمكن لمثيلات EC2 استخدام نوعين من التخزين المحلي: Instance Store وAmazon EBS (Elastic Block Store). يكون Instance Store متصلًا فعليًا بالخادم المضيف، ويوفر IOPS ومعدل نقل مرتفعين جدًا، لكن مع تنبيه مهم: تُفقد البيانات عند إيقاف المثيل أو إنهائه. يوفر EBS تخزين كتل دائمًا متصلًا عبر الشبكة، ويستمر بعد إيقاف المثيل أو تشغيله أو إنهائه. يُعد فهم وقت استخدام كل منهما موضوعًا متكررًا في اختبار SAA-C03.

Instance Store: تخزين مؤقت

يتكون Instance Store، ويُسمى أيضًا التخزين المؤقت، من أقراص NVMe SSD متصلة فعليًا بأجهزة المضيف التي تشغّل مثيل EC2 لديك. تُفقد البيانات في Instance Store عند إيقاف المثيل أو إسباته أو إنهائه، أو عند تعطل الأجهزة الأساسية. لكن البيانات تستمر بعد إعادة التشغيل. يُعد Instance Store مثاليًا لبيانات المخزن المؤقت وذاكرة التخزين المؤقت ومساحة العمل، والملفات المؤقتة، والبيانات المنسوخة عبر مجموعة مثيلات، مثل عقد Cassandra. لا تتضمن جميع أنواع المثيلات Instance Store؛ ابحث عن اللاحقة d، مثل i3.xlarge وm5d.large.

# List NVMe block devices on an Instance Store instance
lsblk
# Example output:
# NAME       MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
# nvme0n1    259:0    0   500G  0 disk /
# nvme1n1    259:1    0   900G  0 disk   <- instance store

Amazon EBS: تخزين كتل دائم

وحدات تخزين Amazon EBS هي تخزين متصل عبر الشبكة يستمر بصورة مستقلة عن دورة حياة مثيل EC2. توجد وحدة تخزين EBS في منطقة توافر محددة، ويمكن إرفاقها بمثيل EC2 واحد في كل مرة، باستثناء الإرفاق المتعدد لـ io1/io2. عند إيقاف مثيل وإعادة تشغيله، تحتفظ وحدة تخزين EBS بكل البيانات. يمكنك فصلها من مثيل وإرفاقها بآخر في منطقة التوافر نفسها، أو إنشاء لقطة لنسخها إلى منطقة توافر أو Region أخرى.

# Create an EBS volume and attach it to an instance
aws ec2 create-volume \
  --size 100 \
  --volume-type gp3 \
  --availability-zone us-east-1a

aws ec2 attach-volume \
  --volume-id vol-0abcdef1234567890 \
  --instance-id i-0abcdef1234567890 \
  --device /dev/xvdf

أنواع وحدات تخزين EBS: خيارات SSD

تقدم AWS أربعة أنواع من وحدات تخزين EBS. gp3 ‏(SSD للأغراض العامة): توفر أساسياً قدره 3,000 IOPS و125 MB/s، ويمكن ضبطها بشكل مستقل حتى 16,000 IOPS و1,000 MB/s—وهي الخيار الافتراضي والأكثر فعالية من حيث التكلفة لمعظم أعباء العمل. gp2: نوع SSD أقدم للأغراض العامة، تتدرج فيه IOPS بحسب الحجم (3 IOPS/GB، بحد أقصى 16,000)—ويجري إيقافه تدريجياً لصالح gp3. io2 Block Express: ‏SSD مزود بـ IOPS مخصصة يصل إلى 256,000 IOPS و4,000 MB/s—لقواعد البيانات كثيفة الإدخال/الإخراج مثل SAP HANA أو Oracle. io1: ‏SSD قديم مزود بـ IOPS مخصصة.

أنواع وحدات تخزين EBS: خيارات HDD

نوعا EBS المعتمدان على HDD مُحسَّنان لمعدل النقل، وليس لـ IOPS. ‏st1 ‏(HDD محسّن لمعدل النقل): يوفر أساسياً قدره 40 MB/s/TB، مع إمكانية الاندفاع حتى 250 MB/s/TB—وهو مثالي للبيانات الضخمة ومعالجة السجلات ومستودعات البيانات ذات القراءات التسلسلية الكبيرة. sc1 ‏(HDD البارد): يوفر أساسياً قدره 12 MB/s/TB، مع إمكانية الاندفاع حتى 80 MB/s/TB—وهو خيار EBS الأقل تكلفة للبيانات التسلسلية التي يتم الوصول إليها بشكل غير متكرر. لا يمكن استخدام وحدات تخزين HDD كوحدات إقلاع (جهاز الجذر). اختر st1 أو sc1 فقط عندما يكون معدل النقل أهم من IOPS، ويكون نمط الوصول إلى البيانات عبارة عن قراءات/كتابات تسلسلية كبيرة.

لقطات EBS

تُعد لقطات EBS نسخاً احتياطية لوحدة التخزين في نقطة زمنية محددة، وتُخزَّن بشكل دائم في Amazon S3 (مع أنك تصل إليها عبر EC2 API وليس عبر S3 مباشرة). اللقطات تزايدية: تلتقط اللقطة الأولى وحدة التخزين كاملة، بينما تسجل اللقطات اللاحقة الكتل التي تغيرت فقط منذ اللقطة السابقة، مما يقلل تكلفة التخزين. يمكنك إنشاء وحدة تخزين EBS جديدة من أي لقطة في أي AZ ضمن المنطقة نفسها، أو نسخ اللقطة إلى منطقة أخرى للتعافي من الكوارث عبر المناطق.

# Create a snapshot
aws ec2 create-snapshot \
  --volume-id vol-0abcdef1234567890 \
  --description 'Daily backup of prod DB volume'

# Copy snapshot to another region for DR
aws ec2 copy-snapshot \
  --source-region us-east-1 \
  --source-snapshot-id snap-0abcdef1234567890 \
  --region eu-west-1 \
  --description 'Cross-region DR copy'

تشفير EBS

يمكن تشفير وحدات تخزين EBS واللقطات باستخدام مفاتيح AWS KMS. يكون التشفير شفافاً للمثيل—إذ تُشفَّر البيانات أثناء النقل بين المثيل ووحدة التخزين، وأثناء السكون في التخزين. يمكنك تفعيل التشفير الافتراضي على مستوى الحساب لكي تُشفَّر تلقائياً كل وحدة تخزين EBS جديدة تُنشأ في الحساب دون إعداد كل وحدة على حدة. يتطلب تشفير وحدة تخزين غير مشفرة إنشاء لقطة، ثم إنشاء نسخة مشفرة من اللقطة، ثم إنشاء وحدة تخزين جديدة من اللقطة المشفرة.

# Enable default EBS encryption for the account
aws ec2 enable-ebs-encryption-by-default --region us-east-1

# Verify it is enabled
aws ec2 get-ebs-encryption-by-default --region us-east-1

الإرفاق المتعدد لـ EBS

تتيح ميزة الإرفاق المتعدد لـ EBS إرفاق وحدة تخزين io1 أو io2 بما يصل إلى 16 مثيل EC2 في منطقة التوافر نفسها في الوقت ذاته. تتمتع جميع المثيلات المرفقة بوصول كامل للقراءة/الكتابة. يُستخدم ذلك لتطبيقات Linux المجمعة (مثل Oracle RAC أو Teradata) التي تدير التزامن على طبقة التطبيق باستخدام نظام ملفات واعٍ بالمجموعة. لا تُعد ميزة الإرفاق المتعدد بديلاً عن EFS لأنظمة الملفات المشتركة—فهي مخصصة تحديداً للوصول المجمّع على مستوى الكتل مع تنسيق يديره التطبيق.

الاختيار بين Instance Store وEBS

معايير القرار الأساسية: هل تحتاج إلى استمرارية البيانات؟ ← استخدم EBS. هل يمكن إعادة إنشاء البيانات أو هل هي مكررة؟ ← يكون Instance Store مقبولاً ويوفر أداءً أعلى. قاعدة بيانات تحتوي على بيانات حرجة؟ ← استخدم EBS دائماً (مع اللقطات والتشفير). مساحة عمل مؤقتة لتدريب ML أو عمليات الفرز؟ ← استخدم Instance Store لتحقيق أقصى معدل نقل دون تكلفة إضافية. يعرض الاختبار عادةً سيناريوهات يجب فيها تحديد ما إذا كان التخزين المؤقت أو الدائم مناسباً لعبء عمل معين.

المثيلات المحسّنة لـ EBS

توفر المثيلات المحسّنة لـ EBS نطاقاً ترددياً مخصصاً للشبكة بين مثيل EC2 وEBS، منفصلاً عن النطاق الترددي العام لشبكة المثيل. يمنع ذلك تنافس الشبكة بين حركة مرور التطبيق وعمليات الإدخال/الإخراج الخاصة بالتخزين. تكون معظم أنواع المثيلات من الجيل الحالي محسّنة لـ EBS افتراضياً دون رسوم إضافية. وقد تتطلب أنواع المثيلات الأقدم تفعيل تحسين EBS يدوياً (مقابل رسوم إضافية بالساعة). بالنسبة إلى أعباء عمل قواعد البيانات ذات الإدخال/الإخراج المرتفع، تأكد دائماً من أن نوع المثيل لديك محسّن لـ EBS لتحقيق كامل IOPS المخصصة لوحدة التخزين.

Amazon Data Lifecycle Manager

يُؤتمت Amazon Data Lifecycle Manager (DLM) إنشاء لقطات EBS وAMI والاحتفاظ بها وحذفها. يمكنك تعريف سياسات دورة الحياة التي تحدد وحدات التخزين المطلوب نسخها احتياطياً (حسب العلامة)، ومدى تكرار إنشاء اللقطات (كل 1 أو 2 أو 3 أو 4 أو 6 أو 8 أو 12 ساعة، أو يومياً)، وعدد اللقطات المطلوب الاحتفاظ بها. يلغي DLM الحاجة إلى نصوص برمجية مخصصة للنسخ الاحتياطي ويتكامل مع CloudWatch لمراقبة سلامة السياسات. بالنسبة إلى اللقطات عبر المناطق، اضبط سياسة نسخ في تعريف DLM نفسه.

تحقق سريع

اختبر فهمك لمفاهيم AWS Solutions Architect (SAA-C03) الواردة في هذا الدرس.

ملخص الدرس

تعلمت في هذا الدرس: يوفر Instance Store أعلى أداء محلي للإدخال/الإخراج، لكنه مؤقت—وتُفقد البيانات عند الإيقاف أو الإنهاء، ويوفر EBS تخزيناً دائماً على مستوى الكتل متصلاً بالشبكة، مع أربعة أنواع من وحدات التخزين المحسنة لـ IOPS ‏(gp3 وio2) أو معدل النقل ‏(st1 وsc1)، وتتيح لقطات EBS نسخاً احتياطية في نقطة زمنية محددة تُخزَّن في S3 ويمكن استخدامها للتعافي عبر AZ أو عبر المناطق. بعد ذلك، سنستكشف أساسيات تخزين الكائنات في S3.

الأسئلة الشائعة

هل درس «تخزين EC2: مخزن المثيل مقابل EBS» مجاني؟

نعم — نص درس «تخزين EC2: مخزن المثيل مقابل EBS» كامل متاح مجاناً هنا على الويب. لتمرينه بشكل تفاعلي (محرر أكواد مدمج ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7) وفتح باقي دورة AWS Solutions Architect، انتقل إلى CoddyKit PRO. تتضمن دورة AWS Solutions Architect 4 دروس في المجموع.

ماذا ستتعلم في «تخزين EC2: مخزن المثيل مقابل EBS»؟

تعرّفوا إلى الحالات المناسبة لاستخدام مخزن المثيل المؤقت مقابل وحدات تخزين EBS الدائمة، وكيفية اختيار نوع وحدة تخزين EBS المناسب. تتمرن على AWS Solutions Architect مع أكواد عملية تشغلها مباشرة في المتصفح، ومدرس ذكاء اصطناعي متاح 24/7 يجيب على أسئلتك أثناء عملك.

هل أحتاج إلى خبرة سابقة لأبدأ AWS Solutions Architect؟

لا تُشترط خبرة سابقة. AWS Solutions Architect على CoddyKit منظم للمبتدئين حتى المتقدمين، لذا يمكنك البدء من هنا أو من البداية والتقدم بسرعتك الخاصة. هذا هو الدرس 4 من أصل 4.

كم من الوقت يستغرق درس «تخزين EC2: مخزن المثيل مقابل EBS»؟

معظم دروس CoddyKit تستغرق حوالي 5–10 دقائق. كل منها موجز وتفاعلي، لذا تحرز تقدماً مستمراً وتستأنف من حيث توقفت عبر الويب والتطبيق.

هل يمكنني كتابة وتشغيل أكواد في درس AWS Solutions Architect هذا؟

نعم. كل درس في AWS Solutions Architect يتضمن محرر أكواد مدمج، لذا تكتب وتشغل أكواداً حقيقية مباشرة في متصفحك وتحصل على تعليقات فورية من الذكاء الاصطناعي — بدون إعداد محلي.

جميع الدروس في هذه الدورة

← العودة إلى AWS Solutions Architect