Typy woluminów EBS: gp3, io2, st1, sc1

Amazon Elastic Block Store (EBS) zapewnia trwałe woluminy pamięci blokowej dla instancji EC2. W przeciwieństwie do magazynu instancji (ulotnego i powiązanego z cyklem życia instancji) woluminy EBS istnieją niezależnie od instancji, do których są dołączone — dane przetrwają zatrzymanie instancji, ponowne uruchomienie, a nawet (po odłączeniu) zakończenie instancji. Woluminy EBS są replikowane w obrębie jednej strefy dostępności w celu zapewnienia trwałości. Zrozumienie czterech typów woluminów jest niezbędne na egzaminie SAA-C03.

gp3 to SSD ogólnego przeznaczenia obecnej generacji. Najważniejsze cechy: bazowe 3 000 IOPS w cenie, bez dodatkowych opłat, niezależnie od rozmiaru woluminu, do 16 000 IOPS oraz 1 000 MB/s przepustowości (obie wartości można konfigurować niezależnie) i zakres rozmiaru od 1 GiB do 16 TiB. gp3 jest o 20% tańszy niż gp2 i powinien być domyślnym wyborem dla większości obciążeń, w tym woluminów rozruchowych, środowisk programistycznych, małych i średnich baz danych oraz interaktywnych aplikacji wymagających małych opóźnień.

gp2 to SSD ogólnego przeznaczenia poprzedniej generacji. Najważniejsze różnice względem gp3: liczba IOPS jest zależna od rozmiaru woluminu (3 IOPS na GiB, minimum 100, maksimum 16 000), a kredyty burst pozwalają małym woluminom tymczasowo osiągnąć 3 000 IOPS. Przepustowość wynosi do 250 MB/s, ale nie można jej konfigurować niezależnie. AWS zaleca migrację z gp2 do gp3 — otrzymują Państwo wyższą bazową liczbę IOPS, niezależne dostrajanie IOPS i przepustowości oraz niższy koszt. Na egzaminie należy pamiętać, że liczba IOPS gp2 rośnie wraz z rozmiarem, natomiast liczba IOPS gp3 jest stała niezależnie od rozmiaru.

io2 Block Express to wysokowydajny wolumin EBS przeznaczony do obciążeń intensywnie wykorzystujących operacje wejścia-wyjścia. Oferuje do 256 000 IOPS i 4 000 MB/s przepustowości na wolumin oraz umowę SLA dotyczącą trwałości na poziomie 99,999% (tzw. five nines) — wyższym niż w przypadku jakiegokolwiek innego typu EBS. io2 jest właściwym wyborem dla baz danych o znaczeniu krytycznym, takich jak Oracle, SAP HANA i Microsoft SQL Server, które wymagają stale wysokiej liczby IOPS oraz niskich, stabilnych opóźnień poniżej jednej milisekundy.

io1 to poprzednia generacja dysków SSD z zapewnianą liczbą IOPS. Obsługuje do 64 000 IOPS i 1 000 MB/s przepustowości, przy maksymalnym stosunku IOPS do GiB wynoszącym 50:1. io1 zapewnia trwałość na poziomie 99,8–99,9% (niższą niż 99,999% w przypadku io2). W przypadku nowych obciążeń wymagających zapewnianej liczby IOPS należy zawsze wybierać io2 Block Express zamiast io1 — oferuje on znacznie wyższą liczbę IOPS, przepustowość i trwałość przy porównywalnej cenie. Na egzaminie SAA-C03 io1 może pojawić się jako jedna z opcji; należy preferować io2, gdy wymaganie mówi o „najwyższej wydajności” lub „trwałości na poziomie five nines”.

st1 to wolumen dysku twardego zoptymalizowany pod kątem sekwencyjnych obciążeń o wysokiej przepustowości, które uzyskują dostęp do dużych ilości danych w kolejności. Oferuje do 500 IOPS i przepustowość 500 MB/s dla wolumenów o rozmiarze do 16 TiB. Koszt za GB jest znacznie niższy niż w przypadku wolumenów SSD. st1 doskonale sprawdza się w przypadku przetwarzania dużych zbiorów danych, hurtowni danych, przetwarzania dzienników i obciążeń strumieniowych, w których ważniejsza jest przepustowość (MB/s) niż liczba IOPS. st1 nie może być używany jako wolumen rozruchowy.

sc1 to najtańszy typ wolumenu EBS, przeznaczony do rzadko używanych, zimnych danych. Oferuje do 250 IOPS i przepustowość 250 MB/s dla wolumenów o rozmiarze do 16 TiB. sc1 jest odpowiedni do archiwów, kopii zapasowych i zimnych danych, które muszą pozostawać online, ale są rzadko używane (być może raz w miesiącu). Podobnie jak st1, sc1 nie może być używany jako wolumen rozruchowy. Gdy najważniejszym słowem kluczowym w pytaniu jest optymalizacja kosztów, a obciążenie jest rzadko używane, odpowiedzią jest sc1.

Na egzaminie SAA-C03 należy stosować następujące podejście decyzyjne: Wolumen rozruchowy lub aplikacja ogólnego przeznaczenia → gp3. Baza danych wymagająca wysokiej liczby IOPS, opóźnienia poniżej jednej milisekundy i trwałości na poziomie pięciu dziewiątek → io2 Block Express. Duże zbiory danych, przetwarzanie strumieniowe, hurtownia danych — dostęp sekwencyjny, wrażliwość na koszty → st1. Archiwum zimnych danych, rzadki dostęp, najniższy koszt → sc1. Jeśli w pytaniu pojawia się określenie „najwyższa dostępna liczba IOPS” → io2. Jeśli pojawia się określenie „najbardziej opłacalne” w odniesieniu do często używanych danych → gp3. Jeśli pojawia się określenie „najtańszy magazyn danych za GB” → sc1.

EBS Multi-Attach umożliwia jednoczesne dołączenie pojedynczego wolumenu io1 lub io2 do maksymalnie 16 instancji EC2 opartych na Nitro w ramach tej samej AZ. Każda instancja ma pełny dostęp do odczytu i zapisu. Jest to przydatne do zwiększania dostępności aplikacji w klastrowych bazach danych, takich jak Oracle RAC. Należy pamiętać, że funkcja Multi-Attach nie jest obsługiwana przez gp2, gp3, st1 ani sc1. System plików musi być systemem plików świadomym klastra — standardowe systemy plików Linux ext4 lub xfs uszkodzą dane, jeśli wiele instancji będzie jednocześnie wykonywać operacje zapisu.

Najważniejsze informacje dotyczące wydajności EBS: typ instancji EC2 ogranicza przepustowość EBS — nawet wolumen gp3 o wydajności 16 000 IOPS może być ograniczany przez limit przepustowości EBS zoptymalizowanej pod kątem instancji. Instancje zoptymalizowane pod kątem EBS mają dedykowaną przepustowość między EC2 i EBS. Wstępne rozgrzewanie nie jest już potrzebne w przypadku wolumenów utworzonych na podstawie migawek — AWS automatycznie wstępnie rozgrzewa odtworzone wolumeny. Użycie io2 Block Express w obsługiwanych rodzinach instancji (R6i, X2iedn) pozwala uzyskać do 256 000 IOPS. RAID 0 obejmujący wiele wolumenów może zwielokrotnić liczbę IOPS i przepustowość kosztem mniejszej odporności na awarie.

Można modyfikować typ, rozmiar, liczbę IOPS i przepustowość wolumenu EBS, gdy jest on dołączony i używany — bez konieczności przestoju. Wolumen przechodzi przez stany modifying, optimizing i completed. Rozmiar można tylko zwiększać (zmniejszenie wolumenu nie jest możliwe). Po zwiększeniu rozmiaru wolumenu należy rozszerzyć system plików wewnątrz systemu operacyjnego za pomocą growpart i resize2fs (Linux) lub narzędzia Zarządzanie dyskami (Windows). Możliwość modyfikacji na gorąco jest kluczową przewagą EBS nad magazynem instancji.

Sprawdź swoją wiedzę na temat zagadnień AWS Solutions Architect (SAA-C03) omówionych w tej lekcji.

W tej lekcji poznali Państwo następujące zagadnienia: gp3 to domyślny dysk SSD z bazową wydajnością 3000 IOPS i niezależnie konfigurowalną przepustowością, io2 Block Express zapewnia do 256 000 IOPS oraz trwałość na poziomie pięciu dziewiątek w przypadku baz danych o krytycznym znaczeniu, st1 to HDD zoptymalizowany pod kątem przepustowości dla sekwencyjnego przetwarzania dużych zbiorów danych, a sc1 to najtańszy HDD przeznaczony do zimnych, rzadko używanych danych. W następnej części omówimy migawki EBS, szyfrowanie i konfiguracje RAID.