Tipos de volume EBS: gp3, io2, st1, sc1

O Amazon Elastic Block Store (EBS) fornece volumes de armazenamento persistente em blocos para instâncias EC2. Diferentemente do armazenamento da instância (que é efêmero e vinculado ao ciclo de vida da instância), os volumes EBS existem independentemente das instâncias às quais estão associados — os dados sobrevivem à interrupção e às reinicializações da instância e até mesmo, com a desanexação, ao encerramento da instância. Os volumes EBS são replicados em uma única Zona de Disponibilidade para garantir durabilidade. Compreender os quatro tipos de volume é essencial para o exame SAA-C03.

gp3 é o volume SSD de uso geral da geração atual. Principais características: 3.000 IOPS de baseline incluídos sem custo adicional, independentemente do tamanho do volume; até 16.000 IOPS e 1.000 MB/s de throughput (ambos configuráveis de forma independente); e tamanho de 1 GiB a 16 TiB. O gp3 é 20% mais barato que o gp2 e deve ser a escolha padrão para a maioria das cargas de trabalho, incluindo volumes de inicialização, ambientes de desenvolvimento, bancos de dados pequenos e médios e aplicações interativas de baixa latência.

gp2 é o SSD de uso geral da geração anterior. Principais diferenças em relação ao gp3: os IOPS são vinculados ao tamanho do volume (3 IOPS por GiB, mínimo de 100 e máximo de 16.000), e os créditos de intermitência permitem que volumes pequenos atinjam temporariamente 3.000 IOPS. O throughput chega a 250 MB/s, mas não pode ser configurado de forma independente. A AWS recomenda migrar do gp2 para o gp3 — você obtém IOPS de baseline maiores, ajuste independente de IOPS e throughput e custo menor. Para o exame, saiba que os IOPS do gp2 aumentam com o tamanho, enquanto os IOPS do gp3 são fixos, independentemente do tamanho.

io2 Block Express é o volume EBS de maior desempenho, projetado para cargas de trabalho intensivas em E/S. Ele oferece até 256.000 IOPS e 4.000 MB/s de throughput por volume, com um SLA de durabilidade de 99,999% (cinco noves) — superior ao de qualquer outro tipo de EBS. O io2 é a escolha certa para bancos de dados essenciais para a operação, como Oracle, SAP HANA e Microsoft SQL Server, que exigem IOPS altos e sustentados, com latência baixa e consistente na faixa de menos de um milissegundo.

io1 é a geração anterior do SSD com IOPS provisionados. Ele oferece suporte a até 64.000 IOPS e 1.000 MB/s de throughput, com uma proporção máxima de IOPS por GiB de 50:1. O io1 fornece durabilidade de 99,8% a 99,9% (inferior aos 99,999% do io2). Para novas cargas de trabalho que exigem IOPS provisionados, escolha sempre o io2 Block Express em vez do io1 — ele oferece IOPS, throughput e durabilidade significativamente maiores por um preço comparável. O exame SAA-C03 pode apresentar o io1 como opção; prefira o io2 quando o requisito mencionar “maior desempenho” ou “durabilidade de cinco noves”.

st1 é um volume de unidade de disco rígido otimizado para cargas de trabalho sequenciais e de alto throughput, que acessam grandes quantidades de dados em ordem. Ele oferece até 500 IOPS e 500 MB/s de throughput para volumes de até 16 TiB. O custo por GB é significativamente menor que o dos volumes SSD. st1 é ideal para processamento de big data, data warehouses, processamento de registros e cargas de trabalho de streaming nas quais o throughput (MB/s) é mais importante que IOPS. st1 não pode ser usado como volume de inicialização.

sc1 é o tipo de volume EBS de menor custo, projetado para dados frios acessados com pouca frequência. Ele oferece até 250 IOPS e 250 MB/s de throughput para volumes de até 16 TiB. sc1 é adequado para arquivos, backups e dados frios que precisam permanecer online, mas raramente são acessados (talvez mensalmente). Assim como st1, sc1 não pode ser usado como volume de inicialização. Quando a palavra-chave principal da prova é otimização de custos e a carga de trabalho é raramente acessada, a resposta é sc1.

Use esta estrutura de decisão para a prova SAA-C03: Volume de inicialização ou aplicação geral → gp3. Banco de dados com IOPS alto, latência inferior a um milissegundo e durabilidade de cinco noves → io2 Block Express. Big data, streaming, data warehouse — acesso sequencial e sensibilidade a custos → st1. Arquivo de dados frios, acesso infrequente e menor custo → sc1. Se a questão mencionar “maior IOPS disponível” → io2. Se mencionar “mais econômico” para dados acessados com frequência → gp3. Se mencionar “armazenamento mais barato por GB” → sc1.

EBS Multi-Attach permite que um único volume io1 ou io2 seja anexado simultaneamente a até 16 instâncias EC2 baseadas em Nitro dentro da mesma AZ. Cada instância tem acesso completo de leitura e gravação. Isso é útil para obter maior disponibilidade de aplicações em bancos de dados em cluster, como o Oracle RAC. Observe que o Multi-Attach NÃO é compatível com gp2, gp3, st1 ou sc1. O sistema de arquivos precisa reconhecer clusters — o ext4 ou xfs padrão do Linux corromperá os dados se várias instâncias gravarem simultaneamente.

Fatos importantes sobre o desempenho do EBS: o tipo de instância EC2 limita a largura de banda do EBS — até mesmo um volume gp3 de 16.000 IOPS pode ter seu desempenho limitado pelo limite de throughput otimizado para EBS da instância. Instâncias otimizadas para EBS têm largura de banda dedicada entre EC2 e EBS. O pré-aquecimento não é mais necessário para volumes criados a partir de snapshots — a AWS pré-aquece automaticamente os volumes restaurados. Use io2 Block Express em famílias de instâncias compatíveis (R6i, X2iedn) para obter até 256.000 IOPS. O RAID 0 em vários volumes pode multiplicar IOPS e throughput, mas reduz a tolerância a falhas.

Você pode modificar o tipo, o tamanho, os IOPS e o throughput de um volume EBS enquanto ele está anexado e em uso — sem necessidade de inatividade. O volume passa pelos estados modifying, optimizing e completed. O tamanho só pode ser aumentado (não é possível reduzir um volume). Depois de aumentar o tamanho de um volume, você precisa estender o sistema de arquivos dentro do sistema operacional usando growpart e resize2fs (Linux) ou o Gerenciamento de Disco (Windows). Essa capacidade de modificação a quente é um diferencial importante do EBS em relação ao armazenamento da instância.

Teste sua compreensão dos conceitos do AWS Solutions Architect (SAA-C03) apresentados nesta lição.

Nesta lição, você aprendeu que: gp3 é o SSD padrão, com linha de base de 3.000 IOPS e throughput configurável de forma independente; io2 Block Express oferece até 256.000 IOPS com durabilidade de cinco noves para bancos de dados essenciais; st1 é o HDD otimizado para throughput e adequado a big data sequencial; e sc1 é o HDD de menor custo para dados frios acessados com pouca frequência. A seguir, exploraremos snapshots do EBS, criptografia e configurações de RAID.