EC2-lagring: Instance Store vs EBS

EC2-instanser kan bruke to typer lokal lagring: Instance Store og Amazon EBS (Elastic Block Store). Instance Store er fysisk tilknyttet vertsserveren og gir svært høy IOPS og gjennomstrømming, men har en viktig begrensning – data går tapt når instansen stoppes eller termineres. EBS gir persistent nettverkstilknyttet blokklagring som overlever stopp, omstart og terminering av instansen. Å forstå når hver av dem skal brukes, er et tilbakevendende tema på SAA-C03-eksamen.

Instance Store (også kalt ephemeral storage) består av NVMe-SSD-er som er fysisk tilknyttet maskinvaren som kjører EC2-instansen. Data i Instance Store går tapt hver gang instansen stoppes, settes i dvalemodus eller termineres, eller hvis den underliggende maskinvaren svikter. Data bevares imidlertid gjennom en omstart. Instance Store egner seg godt for buffer-, hurtigbuffer- og skrapedata, midlertidige filer og data som replikeres på tvers av en instansflåte (for eksempel Cassandra-noder). Ikke alle instanstyper inkluderer Instance Store; se etter d-suffikset (for eksempel i3.xlarge, m5d.large).

Amazon EBS-volumer er nettverkstilknyttet lagring som bevares uavhengig av EC2-instansens livssyklus. Et EBS-volum finnes i en bestemt Availability Zone og kan være tilknyttet én EC2-instans om gangen (med unntak av io1/io2 multi-attach). Når De stopper og starter en instans på nytt, beholder EBS-volumet alle data. De kan koble det fra én instans og koble det til en annen i samme AZ, eller opprette et snapshot for å kopiere det til en annen AZ eller Region.

AWS tilbyr fire EBS-volumtyper. gp3 (General Purpose SSD): grunnnivå på 3 000 IOPS og 125 MB/s, som kan konfigureres uavhengig opptil 16 000 IOPS og 1 000 MB/s – standardvalget og det mest kostnadseffektive alternativet for de fleste arbeidsbelastninger. gp2: eldre General Purpose SSD der IOPS skalerer med størrelsen (3 IOPS/GB, maks. 16 000) – fases gradvis ut til fordel for gp3. io2 Block Express: Provisioned IOPS SSD med opptil 256 000 IOPS og 4 000 MB/s – for I/O-intensive databaser som SAP HANA eller Oracle. io1: eldre Provisioned IOPS SSD.

De to HDD-baserte EBS-typene er optimalisert for gjennomstrømming, ikke IOPS. st1 (Throughput Optimised HDD): grunnnivå på 40 MB/s/TB, med burst opptil 250 MB/s/TB – ideelt for big data, loggbehandling og datavarehus med store sekvensielle lesinger. sc1 (Cold HDD): grunnnivå på 12 MB/s/TB, med burst opptil 80 MB/s/TB – det rimeligste EBS-alternativet for sekvensielle data som sjelden aksesseres. HDD-volumer kan ikke brukes som oppstartsvolumer (root-enheter). Velg st1 eller sc1 bare når gjennomstrømming er viktigere enn IOPS, og tilgangsmønsteret består av store sekvensielle lese- og skriveoperasjoner.

EBS-snapshots er sikkerhetskopier av et volum på et bestemt tidspunkt, lagret varig i Amazon S3 (selv om du får tilgang til dem via EC2 API, ikke direkte via S3). Snapshots er inkrementelle: Den første snapshot-en inneholder hele volumet, mens påfølgende snapshots bare registrerer blokkene som er endret siden forrige snapshot, noe som reduserer lagringskostnadene. Du kan opprette et nytt EBS-volum fra en hvilken som helst snapshot i en hvilken som helst AZ i samme Region, eller kopiere snapshot-en til en annen Region for katastrofegjenoppretting på tvers av regioner.

EBS-volumer og snapshots kan krypteres ved hjelp av AWS KMS keys. Krypteringen er transparent for instansen – data krypteres under overføring mellom instansen og volumet, samt når de lagres på lagringsmediet. Du kan aktivere account-level default encryption, slik at alle nye EBS-volumer som opprettes i kontoen, krypteres automatisk uten konfigurasjon for hvert enkelt volum. Kryptering av et ukryptert volum krever at du oppretter en snapshot, oppretter en kryptert kopi av snapshot-en og deretter oppretter et nytt volum fra den krypterte snapshot-en.

EBS Multi-Attach gjør det mulig å koble et io1- eller io2-volum til opptil 16 EC2-instanser i samme Availability Zone samtidig. Alle tilkoblede instanser har full lese- og skrivetilgang. Dette brukes for klyngede Linux-applikasjoner (som Oracle RAC eller Teradata) som håndterer samtidighet på applikasjonslaget ved hjelp av et klyngebevisst filsystem. Multi-Attach er ikke en erstatning for EFS for delte filsystemer – det er spesifikt beregnet på klynget tilgang på blokknivå med koordinering som håndteres av applikasjonen.

Viktige beslutningskriterier: Trenger du varig lagring? → Bruk EBS. Kan dataene opprettes på nytt eller er de replikert? → Instance Store er et godt alternativ og gir høyere ytelse. Har du en database med kritiske data? → Bruk alltid EBS (med snapshots og kryptering). Trenger du midlertidig arbeidsområde for ML-trening eller sorteringsoperasjoner? → Bruk Instance Store for maksimal gjennomstrømming uten ekstra kostnad. På eksamen presenteres det ofte scenarier der du må avgjøre om flyktig eller varig lagring passer for en gitt arbeidsbelastning.

EBS-optimaliserte instanser tilbyr dedikert nettverksbåndbredde mellom EC2-instansen og EBS, separat fra den generelle nettverksbåndbredden for instansen. Dette hindrer nettverkskonflikter mellom applikasjonstrafikk og lagrings-I/O. De fleste instanstyper av nyere generasjon er EBS-optimaliserte som standard uten ekstra kostnad. Eldre instanstyper kan kreve at EBS-optimalisering aktiveres manuelt (mot et ekstra gebyr per time). For databasearbeidsbelastninger med høy I/O bør du alltid kontrollere at instanstypen er EBS-optimalisert, slik at du får full utnyttelse av de tilordnede IOPS-verdiene for volumet.

Amazon Data Lifecycle Manager (DLM) automatiserer oppretting, oppbevaring og sletting av EBS-snapshots og AMI-er. Du definerer livssyklusregler som angir hvilke volumer som skal sikkerhetskopieres (etter tag), hvor ofte snapshots skal opprettes (hver 1., 2., 3., 4., 6., 8. eller 12. time, eller daglig), og hvor mange snapshots som skal beholdes. DLM eliminerer behovet for egendefinerte sikkerhetskopieringsskript og kan integreres med CloudWatch for overvåking av regeltilstanden. For snapshots på tvers av regioner konfigurerer du en kopieringsregel i samme DLM-definisjon.

I denne leksjonen lærte du at: Instance Store gir høyest lokal I/O-ytelse, men er flyktig – data går tapt når instansen stoppes eller termineres, EBS tilbyr varig, nettverkstilkoblet blokklagring med fire volumtyper som er optimalisert for IOPS (gp3, io2) eller gjennomstrømming (st1, sc1), og EBS-snapshots muliggjør sikkerhetskopier på bestemte tidspunkter, lagret i S3, som kan brukes til gjenoppretting på tvers av AZ-er eller regioner. Neste tema er grunnleggende om S3 Object Storage.