พื้นที่จัดเก็บ EC2: Instance Store เทียบกับ EBS

อินสแตนซ์ EC2 สามารถใช้ที่เก็บข้อมูลภายในได้สองประเภท ได้แก่ Instance Store และ Amazon EBS (Elastic Block Store) Instance Store เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์โฮสต์โดยตรง จึงมี IOPS และอัตราการส่งผ่านข้อมูลสูงมาก แต่มีข้อควรระวังสำคัญคือข้อมูลจะสูญหายเมื่ออินสแตนซ์หยุดทำงานหรือถูกยุติ EBS มีที่เก็บข้อมูลแบบบล็อกที่เชื่อมต่อผ่านเครือข่ายและคงอยู่แม้อินสแตนซ์จะหยุด เริ่มใหม่ หรือถูกยุติ การทำความเข้าใจว่าควรใช้แต่ละประเภทเมื่อใดเป็นหัวข้อที่พบซ้ำในข้อสอบ SAA-C03

Instance Store หรือที่เรียกว่าที่เก็บข้อมูลชั่วคราว ประกอบด้วย SSD แบบ NVMe ที่เชื่อมต่อโดยตรงกับฮาร์ดแวร์โฮสต์ที่ใช้งานอินสแตนซ์ EC2 ของคุณ ข้อมูลใน Instance Store จะสูญหายทุกครั้งที่อินสแตนซ์หยุดทำงาน เข้าสู่โหมดไฮเบอร์เนต หรือถูกยุติ หรือเมื่อฮาร์ดแวร์พื้นฐานล้มเหลว อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจะคงอยู่ผ่านการรีบูต Instance Store เหมาะสำหรับข้อมูลบัฟเฟอร์ แคช หรือพื้นที่ชั่วคราว ไฟล์ชั่วคราว และข้อมูลที่ทำซ้ำอยู่ทั่วทั้งกลุ่มอินสแตนซ์ เช่น โหนด Cassandra ไม่ใช่ทุกประเภทอินสแตนซ์จะมี Instance Store ให้สังเกตคำต่อท้าย d เช่น i3.xlarge, m5d.large

โวลุม Amazon EBS เป็นที่เก็บข้อมูลที่เชื่อมต่อผ่านเครือข่ายและคงอยู่โดยอิสระจากวงจรชีวิตของอินสแตนซ์ EC2 โวลุม EBS อยู่ใน Availability Zone ที่ระบุ และแนบกับอินสแตนซ์ EC2 ได้ครั้งละหนึ่งอินสแตนซ์ ยกเว้นการแนบหลายอินสแตนซ์ของ io1/io2 เมื่อคุณหยุดและเริ่มอินสแตนซ์ใหม่ โวลุม EBS จะเก็บข้อมูลทั้งหมดไว้ คุณสามารถถอดโวลุมออกจากอินสแตนซ์หนึ่งและแนบเข้ากับอีกอินสแตนซ์ใน AZ เดียวกัน หรือสร้างสแนปช็อตเพื่อคัดลอกไปยัง AZ หรือ Region อื่นได้

AWS มี EBS volume อยู่สี่ประเภท gp3 (SSD สำหรับงานทั่วไป): มีค่าเริ่มต้นที่ 3,000 IOPS และ 125 MB/s และปรับแยกกันได้สูงสุดถึง 16,000 IOPS และ 1,000 MB/s—เป็นตัวเลือกเริ่มต้นที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับภาระงานส่วนใหญ่ gp2: SSD สำหรับงานทั่วไปรุ่นเก่าที่ IOPS เพิ่มตามขนาด (3 IOPS/GB, สูงสุด 16,000)—กำลังทยอยเลิกใช้เพื่อเปลี่ยนไปใช้ gp3 io2 Block Express: SSD แบบ Provisioned IOPS ที่ให้ได้สูงสุด 256,000 IOPS และ 4,000 MB/s—สำหรับฐานข้อมูลที่ใช้ I/O เข้มข้น เช่น SAP HANA หรือ Oracle io1: SSD แบบ Provisioned IOPS รุ่นเดิม

EBS ที่ใช้ HDD ทั้งสองประเภทได้รับการปรับให้เหมาะกับอัตราการรับส่งข้อมูล ไม่ใช่ IOPS st1 (HDD ที่ปรับให้เหมาะกับอัตราการรับส่งข้อมูล): ค่าเริ่มต้น 40 MB/s/TB และเร่งได้ถึง 250 MB/s/TB—เหมาะสำหรับข้อมูลขนาดใหญ่ การประมวลผลบันทึก และคลังข้อมูลที่มีการอ่านข้อมูลตามลำดับขนาดใหญ่ sc1 (HDD แบบ Cold): ค่าเริ่มต้น 12 MB/s/TB และเร่งได้ถึง 80 MB/s/TB—เป็นตัวเลือก EBS ที่มีต้นทุนต่ำที่สุดสำหรับข้อมูลตามลำดับที่เข้าถึงไม่บ่อย Volume แบบ HDD ใช้เป็น boot volume (อุปกรณ์ราก) ไม่ได้ เลือก st1 หรือ sc1 เฉพาะเมื่ออัตราการรับส่งข้อมูลสำคัญกว่า IOPS และรูปแบบการเข้าถึงข้อมูลเป็นการอ่าน/เขียนตามลำดับขนาดใหญ่

Snapshot ของ EBS คือข้อมูลสำรองของ volume ณ ช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งจัดเก็บอย่างคงทนใน Amazon S3 (แม้ว่าจะเข้าถึงผ่าน EC2 API ไม่ใช่ S3 โดยตรง) Snapshot เป็นแบบ incremental: snapshot แรกจะบันทึก volume ทั้งหมด และ snapshot ถัดไปจะบันทึกเฉพาะบล็อกที่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่ snapshot ล่าสุด จึงช่วยลดค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บ คุณสามารถสร้าง EBS volume ใหม่จาก snapshot ใดก็ได้ใน AZ ใดก็ได้ภายใน Region เดียวกัน หรือคัดลอก snapshot ไปยัง Region อื่นเพื่อกู้คืนจากภัยพิบัติข้าม Region

สามารถเข้ารหัส EBS volume และ snapshot โดยใช้ คีย์ AWS KMS ได้ การเข้ารหัสจะโปร่งใสต่อ instance—ข้อมูลจะถูกเข้ารหัสระหว่างส่งผ่านระหว่าง instance กับ volume และขณะจัดเก็บอยู่บนพื้นที่เก็บข้อมูล คุณสามารถเปิดใช้ การเข้ารหัสเริ่มต้นระดับบัญชี เพื่อให้ EBS volume ใหม่ทุกตัวที่สร้างในบัญชีถูกเข้ารหัสโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องกำหนดค่าแยกสำหรับแต่ละ volume การเข้ารหัส volume ที่ยังไม่ได้เข้ารหัสต้องสร้าง snapshot สร้างสำเนา snapshot ที่เข้ารหัส แล้วจึงสร้าง volume ใหม่จาก snapshot ที่เข้ารหัส

EBS Multi-Attach อนุญาตให้แนบ volume io1 หรือ io2 กับ EC2 instance ได้สูงสุด 16 ตัว ภายใน Availability Zone เดียวกัน พร้อมกัน Instance ทุกตัวที่แนบมีสิทธิ์อ่าน/เขียนเต็มรูปแบบ ใช้สำหรับแอปพลิเคชัน Linux แบบคลัสเตอร์ (เช่น Oracle RAC หรือ Teradata) ที่จัดการการทำงานพร้อมกันในชั้นแอปพลิเคชันด้วยระบบไฟล์ที่รับรู้คลัสเตอร์ Multi-Attach ไม่ใช่สิ่งทดแทน EFS สำหรับระบบไฟล์ที่ใช้ร่วมกัน—ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเข้าถึงระดับบล็อกแบบคลัสเตอร์ที่มีการประสานงานซึ่งจัดการโดยแอปพลิเคชัน

เกณฑ์การตัดสินใจหลัก: ต้องการความคงอยู่ของข้อมูลหรือไม่ → ใช้ EBS ข้อมูลสร้างใหม่ได้หรือมีการทำสำเนาไว้หรือไม่ → ใช้ Instance Store ได้และให้ประสิทธิภาพสูงกว่า เป็นฐานข้อมูลที่มีข้อมูลสำคัญหรือไม่ → ใช้ EBS เสมอ (พร้อม snapshot และการเข้ารหัส) ต้องการพื้นที่ชั่วคราวสำหรับการฝึก ML หรือการเรียงลำดับข้อมูลหรือไม่ → ใช้ Instance Store เพื่ออัตราการรับส่งข้อมูลสูงสุดโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ข้อสอบมักนำเสนอสถานการณ์ที่คุณต้องระบุว่าพื้นที่จัดเก็บแบบชั่วคราวหรือแบบคงอยู่เหมาะกับภาระงานที่กำหนด

Instance ที่ปรับให้เหมาะกับ EBS มีแบนด์วิดท์เครือข่ายเฉพาะระหว่าง EC2 instance กับ EBS แยกจากแบนด์วิดท์เครือข่ายทั่วไปของ instance ซึ่งช่วยป้องกันการแย่งใช้เครือข่ายระหว่างทราฟฟิกของแอปพลิเคชันกับ I/O ของพื้นที่จัดเก็บ Instance type รุ่นปัจจุบันส่วนใหญ่ได้รับการปรับให้เหมาะกับ EBS เป็นค่าเริ่มต้นโดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม Instance type รุ่นเก่าอาจต้องเปิดใช้การปรับให้เหมาะกับ EBS ด้วยตนเอง (โดยมีค่าบริการรายชั่วโมงเพิ่มเติม) สำหรับภาระงานฐานข้อมูลที่มี I/O สูง ให้ตรวจสอบเสมอว่า instance type ของคุณปรับให้เหมาะกับ EBS เพื่อให้ได้ IOPS ที่ provision ไว้ของ volume อย่างเต็มประสิทธิภาพ

Amazon Data Lifecycle Manager (DLM) ทำให้การสร้าง การเก็บรักษา และการลบ EBS snapshot และ AMI เป็นอัตโนมัติ คุณกำหนดนโยบายวงจรชีวิตเพื่อระบุ volume ที่ต้องสำรองข้อมูล (ตาม tag) ความถี่ในการสร้าง snapshot (ทุก 1, 2, 3, 4, 6, 8 หรือ 12 ชั่วโมง หรือรายวัน) และจำนวน snapshot ที่ต้องเก็บไว้ DLM ช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้สคริปต์สำรองข้อมูลแบบกำหนดเอง และผสานรวมกับ CloudWatch เพื่อติดตามสถานะของนโยบาย สำหรับ snapshot ข้าม Region ให้กำหนดค่านโยบายการคัดลอกในข้อกำหนด DLM เดียวกัน

ทดสอบความเข้าใจของคุณเกี่ยวกับแนวคิด AWS Solutions Architect (SAA-C03) จากบทเรียนนี้

ในบทเรียนนี้ คุณได้เรียนรู้ว่า: Instance Store ให้ประสิทธิภาพ I/O ภายในเครื่องสูงสุด แต่เป็นพื้นที่จัดเก็บชั่วคราว—ข้อมูลจะสูญหายเมื่อหยุดหรือยุติการทำงาน, EBS ให้พื้นที่จัดเก็บแบบบล็อกที่เชื่อมต่อผ่านเครือข่ายและคงอยู่ โดยมี volume สี่ประเภทที่ปรับให้เหมาะกับ IOPS (gp3, io2) หรืออัตราการรับส่งข้อมูล (st1, sc1), และ Snapshot ของ EBS ช่วยให้มีข้อมูลสำรอง ณ ช่วงเวลาหนึ่งที่จัดเก็บใน S3 ซึ่งใช้เพื่อการกู้คืนข้าม AZ หรือข้าม Region ได้ ต่อไปเราจะศึกษาเรื่องพื้นฐานของพื้นที่จัดเก็บอ็อบเจ็กต์ S3