FSx: Servidor de arquivos Windows e Lustre

O Amazon FSx é uma família de sistemas de arquivos totalmente gerenciados na AWS, baseada em tecnologias padrão do setor. Enquanto o EFS fornece um sistema de arquivos POSIX NFS para Linux, o FSx fornece sistemas de arquivos desenvolvidos para finalidades específicas, destinados a cargas de trabalho que precisam de suporte nativo a protocolos ou características de desempenho especializadas. As quatro variantes do FSx são: FSx for Windows File Server (SMB), FSx for Lustre (HPC), FSx for NetApp ONTAP e FSx for OpenZFS. O exame SAA-C03 testa principalmente Windows e Lustre.

O Amazon FSx for Windows File Server é um sistema de arquivos SMB nativo do Windows e totalmente gerenciado, criado com base no Windows Server. Ele oferece suporte a todos os recursos específicos do Windows: protocolo SMB (versões 2.0 a 3.1.1), integração com o Active Directory, namespaces do Distributed File System (DFS), ACLs do Windows, NTFS, cotas de usuários e cópias de sombra. Ele é o substituto nativo da AWS para servidores de arquivos Windows locais e foi projetado especificamente para aplicações Windows que exigem acesso SMB — incluindo Microsoft SharePoint, SQL Server, diretórios pessoais e aplicações .NET personalizadas do Windows.

O FSx for Windows integra-se ao AWS Managed Microsoft Active Directory ou ao seu AD autogerenciado (local ou no EC2). Todos os usuários são autenticados usando suas credenciais do AD, e você gerencia as permissões dos arquivos usando ACLs do Windows — exatamente como em um servidor de arquivos Windows local. Isso torna o FSx for Windows o destino mais direto para uma migração lift-and-shift de compartilhamentos de arquivos Windows. Ao se conectar a um AD autogerenciado, o FSx exige conectividade de rede com os controladores de domínio por meio do Direct Connect ou de uma VPN.

O FSx for Windows tem dois tipos de implantação: Single-AZ (um servidor de arquivos em uma AZ — SLA de disponibilidade de 99,9%, mais barato) e Multi-AZ (replicação síncrona para um servidor de arquivos em espera em uma segunda AZ, com failover automático — SLA de disponibilidade de 99,99%). O Multi-AZ exige duas subnets em AZs diferentes e usa um IP flutuante que migra automaticamente para o servidor em espera durante o failover. Para cargas de trabalho Windows de produção que exigem HA, escolha sempre Multi-AZ. O Single-AZ é adequado para ambientes de desenvolvimento e testes.

O FSx for Windows oferece suporte a backups automáticos diários (retidos por 0 a 90 dias) e backups manuais sob demanda, armazenados no S3. Os backups são incrementais e consistentes com as aplicações porque o FSx usa VSS (Volume Shadow Copy Service). As cópias de sombra fornecem acesso a versões anteriores dos arquivos — os usuários finais podem clicar com o botão direito do mouse em um arquivo no Windows Explorer e restaurar uma versão anterior sem entrar em contato com a equipe de TI. As cópias de sombra são armazenadas no próprio sistema de arquivos e são diferentes dos backups do FSx.

O Amazon FSx for Lustre é um sistema de arquivos paralelo de alto desempenho e totalmente gerenciado, baseado no sistema de arquivos Lustre de código aberto. O Lustre é o sistema de arquivos preferido para supercomputadores e clusters HPC. O FSx for Lustre oferece latência inferior a um milissegundo, throughput de centenas de GB/s e milhões de IOPS — sendo ideal para treinamento de aprendizado de máquina, genômica, simulações financeiras, análise sísmica e renderização de vídeo. Ele integra-se nativamente ao Amazon S3 como repositório de dados de apoio.

O FSx for Lustre pode ser vinculado a um bucket do S3 como repositório de dados. Os arquivos no S3 aparecem imediatamente no namespace do Lustre (carregamento tardio — os dados reais são copiados para o Lustre no primeiro acesso). Quando o trabalho de HPC termina, você pode exportar os resultados de volta para o S3 com uma tarefa de repositório de dados. Esse padrão permite armazenar grandes conjuntos de dados de forma econômica no S3, iniciar um sistema de arquivos Lustre durante a execução de um trabalho computacional e depois destruí-lo — pagando apenas pelo tempo de computação.

O FSx for Lustre tem dois tipos principais de implantação: Scratch (temporário, não replicado, maior throughput por preço — para trabalhos em lote de curta duração, nos quais a perda de dados é aceitável porque todos os dados vêm do S3) e Persistent (replicado dentro da AZ, projetado para cargas de trabalho HPC de longa duração que precisam de resiliência). O Persistent 2 é a geração atual e oferece PerUnitStorageThroughput de 125, 250 ou 500 MB/s/TiB. Para o exame SAA-C03: Scratch = trabalhos temporários com custo otimizado; Persistent = dados confidenciais ou trabalhos de longa duração.

O FSx for Lustre é montado em instâncias Linux usando o cliente Lustre. O Amazon Linux 2 e o Amazon Linux 2023 incluem o módulo do kernel do Lustre. Depois de criar os mount targets e configurar o grupo de segurança para permitir tráfego do protocolo Lustre (porta 988 e intervalo de portas 1018-1023), você faz o mount usando o tipo de sistema de arquivos lustre. O ponto de montagem fornece semântica POSIX completa. Para treinamento de ML, monte o sistema de arquivos em todas as instâncias de treinamento — todas verão o mesmo conjunto de dados sem copiar dados.

O FSx for NetApp ONTAP fornece acesso multiprotocolo (NFS, SMB e iSCSI), com recursos avançados do ONTAP, incluindo provisionamento reduzido, deduplicação de dados, compressão e replicação SnapMirror — ideal para empresas que migram o armazenamento NetApp para a AWS sem reprojetar a arquitetura. O FSx for OpenZFS fornece armazenamento acessível por NFS, com verificação integrada da integridade dos dados, compressão e snapshots do ZFS. Ambos oferecem suporte a clientes Linux e Windows. Para o exame SAA-C03, ONTAP é a resposta quando o cenário menciona “armazenamento NetApp existente” ou “acesso a arquivos multiprotocolo”.

Principais critérios de escolha: EFS — NFS Linux/POSIX, capacidade elástica, compartilhamento entre várias instâncias e suporte ao Lambda. FSx for Windows — clientes Windows que precisam de SMB, integração com o Active Directory, ACLs do Windows e NTFS — a única opção para aplicações Windows que exigem recursos nativos de servidor de arquivos Windows. FSx for Lustre — HPC, treinamento de ML, genômica e renderização de vídeo — quando você precisa de throughput de centenas de GB/s e milhões de IOPS, com integração ao S3. O exame SAA-C03 avalia essas diferenças por meio de questões baseadas em cenários de cargas de trabalho.

Test a sua compreensão dos conceitos de AWS Solutions Architect (SAA-C03) desta lição.

Nesta lição, você aprendeu que o FSx for Windows File Server fornece SMB nativo com integração ao Active Directory para cargas de trabalho do Windows que exigem NTFS, ACLs e cópias de sombra; o FSx for Lustre oferece milhões de IOPS e centenas de GB/s para HPC e treinamento de ML, com integração direta ao repositório de dados do S3; e as implantações Scratch são otimizadas em termos de custo para tarefas temporárias, enquanto as implantações Persistent são adequadas para cargas de trabalho resilientes de longa duração. A seguir, exploraremos o armazenamento em cache com o ElastiCache.