Stockage EC2 : magasin d’instances ou EBS

Les instances EC2 peuvent utiliser deux types de stockage local : Instance Store et Amazon EBS (Elastic Block Store). Instance Store est physiquement attaché au serveur hôte ; il offre des IOPS et un débit très élevés, mais avec une réserve importante : les données sont perdues lorsque l’instance est arrêtée ou supprimée. EBS fournit un stockage par blocs persistant attaché au réseau, qui survit à l’arrêt, au démarrage et à la suppression de l’instance. Comprendre dans quels cas utiliser chacun d’eux est un sujet récurrent de l’examen SAA-C03.

Instance Store, également appelé stockage éphémère, se compose de SSD NVMe physiquement attachés au matériel hôte qui exécute votre instance EC2. Les données du stockage d’instance sont perdues chaque fois que l’instance est arrêtée, mise en veille prolongée ou supprimée, ou si le matériel sous-jacent tombe en panne. Elles persistent toutefois lors d’un redémarrage. Instance Store est idéal pour : les données de tampon, de cache ou temporaires, les fichiers temporaires et les données répliquées sur une flotte, par exemple des nœuds Cassandra. Tous les types d’instances n’incluent pas Instance Store ; recherchez le suffixe d (par exemple, i3.xlarge, m5d.large).

Les volumes Amazon EBS sont des stockages attachés au réseau qui persistent indépendamment du cycle de vie de l’instance EC2. Un volume EBS existe dans une zone de disponibilité spécifique et peut être attaché à une seule instance EC2 à la fois, sauf pour le multi-attachement io1/io2. Lorsque vous arrêtez puis redémarrez une instance, le volume EBS conserve toutes les données. Vous pouvez le détacher d’une instance et l’attacher à une autre dans la même AZ, ou créer un instantané afin de le copier vers une autre AZ ou région.

AWS propose quatre types de volumes EBS. gp3 (SSD à usage général) : 3 000 IOPS et 125 MB/s de base, configurables indépendamment jusqu'à 16 000 IOPS et 1 000 MB/s ; c'est le choix par défaut et le plus économique pour la plupart des charges de travail. gp2 : ancien SSD à usage général dont les IOPS augmentent avec la taille (3 IOPS/GB, maximum de 16 000) ; il est progressivement remplacé au profit de gp3. io2 Block Express : SSD à IOPS provisionnées, jusqu'à 256 000 IOPS et 4 000 MB/s ; adapté aux bases de données exigeant beaucoup d'entrées/sorties, comme SAP HANA ou Oracle. io1 : ancien SSD à IOPS provisionnées.

Les deux types EBS reposant sur des disques HDD sont optimisés pour le débit, et non pour les IOPS. st1 (HDD optimisé pour le débit) : 40 MB/s/TB de base, avec des pointes à 250 MB/s/TB ; idéal pour les mégadonnées, le traitement des journaux et les entrepôts de données effectuant de grandes lectures séquentielles. sc1 (HDD à froid) : 12 MB/s/TB de base, avec des pointes à 80 MB/s/TB ; il s'agit de l'option EBS la moins coûteuse pour les données séquentielles consultées peu fréquemment. Les volumes HDD ne peuvent pas être utilisés comme volumes d'amorçage (périphérique racine). Choisissez st1 ou sc1 uniquement lorsque le débit est plus important que les IOPS et que le mode d'accès aux données consiste en de grandes lectures/écritures séquentielles.

Les instantanés EBS sont des sauvegardes à un instant donné d'un volume, stockées durablement dans Amazon S3 (même si vous y accédez via l'API EC2, et non directement via S3). Les instantanés sont incrémentiels : le premier capture le volume complet, puis les suivants n'enregistrent que les blocs modifiés depuis le dernier instantané, ce qui réduit le coût de stockage. Vous pouvez créer un nouveau volume EBS à partir de n'importe quel instantané dans n'importe quelle AZ de la même Région, ou copier l'instantané dans une autre Région pour assurer une reprise après sinistre interrégionale.

Les volumes et les instantanés EBS peuvent être chiffrés à l'aide de clés AWS KMS. Le chiffrement est transparent pour l'instance : les données sont chiffrées en transit entre l'instance et le volume, ainsi qu'au repos sur le stockage. Vous pouvez activer le chiffrement par défaut au niveau du compte afin que chaque nouveau volume EBS créé dans le compte soit automatiquement chiffré, sans configuration propre à chaque volume. Pour chiffrer un volume non chiffré, vous devez créer un instantané, créer une copie chiffrée de cet instantané, puis créer un nouveau volume à partir de l'instantané chiffré.

L'attachement multiple EBS permet d'attacher simultanément un volume io1 ou io2 à jusqu'à 16 instances EC2 dans la même Availability Zone. Toutes les instances attachées disposent d'un accès complet en lecture/écriture. Cette fonctionnalité est utilisée pour les applications Linux en cluster (comme Oracle RAC ou Teradata) qui gèrent la concurrence au niveau de l'application à l'aide d'un système de fichiers prenant en charge les clusters. L'attachement multiple ne remplace pas EFS pour les systèmes de fichiers partagés : il est spécifiquement destiné à l'accès au niveau des blocs en cluster, avec une coordination gérée par l'application.

Critères de décision principaux : Une persistance est-elle nécessaire ? → Utilisez EBS. Les données peuvent-elles être recréées ou sont-elles répliquées ? → Instance Store convient et offre de meilleures performances. S'agit-il d'une base de données contenant des données critiques ? → Utilisez toujours EBS (avec des instantanés et le chiffrement). Est-ce un espace de travail temporaire pour l'entraînement de modèles ML ou des opérations de tri ? → Utilisez Instance Store pour obtenir un débit maximal sans coût supplémentaire. L'examen présente souvent des scénarios dans lesquels vous devez déterminer si un stockage éphémère ou persistant convient à une charge de travail donnée.

Les instances optimisées pour EBS fournissent une bande passante réseau dédiée entre l'instance EC2 et EBS, séparée de la bande passante réseau générale de l'instance. Cela évite la concurrence réseau entre le trafic de l'application et les entrées/sorties du stockage. La plupart des types d'instances des générations actuelles sont optimisés pour EBS par défaut, sans frais supplémentaire. Les anciens types d'instances peuvent nécessiter l'activation manuelle de l'optimisation EBS (moyennant des frais horaires supplémentaires). Pour les charges de travail de bases de données à fort volume d'entrées/sorties, vérifiez toujours que votre type d'instance est optimisé pour EBS afin d'exploiter la totalité des IOPS provisionnées de votre volume.

Amazon Data Lifecycle Manager (DLM) automatise la création, la conservation et la suppression des instantanés EBS et des AMI. Vous définissez des stratégies de cycle de vie qui indiquent quels volumes sauvegarder (par balise), à quelle fréquence créer des instantanés (toutes les 1, 2, 3, 4, 6, 8 ou 12 heures, ou quotidiennement), et combien d'instantanés conserver. DLM élimine le besoin de scripts de sauvegarde personnalisés et s'intègre à CloudWatch pour surveiller l'état des stratégies. Pour les instantanés interrégionaux, configurez une stratégie de copie dans la même définition DLM.

Vérifiez votre compréhension des concepts AWS Solutions Architect (SAA-C03) présentés dans cette leçon.

Dans cette leçon, vous avez appris que : Instance Store offre les meilleures performances d'entrées/sorties locales, mais il est éphémère : les données sont perdues lors de l'arrêt ou de la suppression ; EBS fournit un stockage persistant en mode bloc, connecté au réseau, avec quatre types de volumes optimisés pour les IOPS (gp3, io2) ou pour le débit (st1, sc1) ; et les instantanés EBS permettent d'effectuer des sauvegardes à un instant donné, stockées dans S3, qui peuvent servir à une reprise inter-AZ ou interrégionale. Nous allons maintenant étudier les fondamentaux du stockage d'objets S3.