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Entenda Tudo Sobre o Amazon Elastic Block Store

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Embora os repositórios de instâncias sejam uma maneira econômica de atender às cargas de trabalho apropriadas, sua persistência limitada os torna inadequados para muitas outras cargas de trabalho.

Para cargas de trabalho que exigem armazenamento em bloco mais durável, a Amazon fornece o Amazon EBS.

 

Basico do Elastic Block Store

O Amazon EBS fornece volumes persistentes de armazenamento em nível de bloco para uso com instâncias do Amazon EC2.

Cada volume do Amazon EBS é replicado automaticamente dentro da sua Zona de disponibilidade para protegê-lo contra falhas de componentes, oferecendo alta disponibilidade e durabilidade. Os volumes do Amazon EBS estão disponíveis em vários tipos que diferem nas características de desempenho e no preço.

Vários volumes do Amazon EBS podem ser anexados a uma única instância do Amazon EC2, embora um volume possa ser anexado apenas a uma única instância de cada vez.

 

Tipos de volumes do Amazon EBS

Os volumes do Amazon EBS estão disponíveis em vários tipos diferentes. Os tipos variam em áreas como hardware, desempenho e custo subjacentes. É importante conhecer as propriedades dos diferentes tipos para que você possa especificar o tipo mais econômico que atenda às demandas de desempenho.

 

Volumes Magnéticos

Os volumes magnéticos têm as características de desempenho mais baixas de todos os tipos de volume do Amazon EBS. Como tal, eles custam o menor por gigabyte. Eles são uma solução excelente e econômica para cargas de trabalho apropriadas.

Um volume magnético do Amazon EBS pode variar de 1 GB a 1 TB e terá em média 100 IOPS, mas tem a capacidade de estourar para centenas de IOPS.

Eles são mais adequados para:

  • Cargas de trabalho em que os dados são acessados ​​com pouca frequência
  • Leituras sequenciais
  • Situações em que o armazenamento de baixo custo é um requisito

Os volumes magnéticos são cobrados com base na quantidade de espaço de dados provisionado, independentemente da quantidade de dados que você realmente armazena no volume.

 

SSD de uso geral

Os volumes SSD de uso geral oferecem armazenamento econômico, ideal para uma ampla gama de cargas de trabalho. Eles oferecem alto desempenho a um preço moderado, adequado para uma ampla variedade de cargas de trabalho.

Um volume SSD de uso geral pode variar de 1 GB a 16 TB e fornece um desempenho básico de três IOPS por gigabyte provisionado, chegando a 10.000 IOPS.

Por exemplo, se você provisionar um volume de 1 TB, poderá esperar um desempenho básico de 3.000 IOPS. Um volume de 5 TB não fornecerá uma linha de base de 15.000 IOPS, pois atingiria o limite de 10.000 IOPS.

Os volumes SSD de uso geral com menos de 1 TB também apresentam a capacidade de estourar até 3.000 IOPS por longos períodos de tempo. Por exemplo, se você tiver um volume de 500 GB, poderá esperar uma linha de base de 1.500 IOPS.

Sempre que você não estiver usando esses IOPS, eles serão acumulados como créditos de E / S. Quando seu volume tiver tráfego intenso, ele usará os créditos de E / S a uma taxa de até 3.000 IOPS até que estejam esgotados.

Nesse ponto, seu desempenho é revertido para 1.500 IOPS. Com 1 TB, o desempenho da linha de base do volume já está em 3.000 IOPS; portanto, o comportamento explosivo não se aplica.

Os volumes SSD de uso geral são cobrados com base na quantidade de espaço de dados provisionado, independentemente da quantidade de dados que você realmente armazena no volume.

Eles são adequados para uma ampla gama de cargas de trabalho em que o desempenho mais alto do disco não é crítico, como:

  • Volumes de inicialização do sistema operacional
  • Bancos de dados de pequeno a médio porte
  • Ambientes de desenvolvimento e teste

 

SSD IOPS provisionado

Os volumes de SSD de IOPS provisionados são projetados para atender às necessidades de cargas de trabalho intensivas de E / S, particularmente cargas de trabalho de banco de dados sensíveis ao desempenho de armazenamento e consistência na taxa de transferência de E / S de acesso aleatório.

Embora sejam o tipo de volume mais caro do Amazon EBS por gigabyte, eles fornecem o desempenho mais alto de qualquer tipo de volume do Amazon EBS de maneira previsível. Um volume de SSD IOPS provisionado pode variar em tamanho de 4 GB a 16 TB.

Ao provisionar um volume SSD de IOPS provisionado, você especifica não apenas o tamanho, mas também o número desejado de IOPS, até o menor número máximo de 30 vezes o número de GB do volume, ou 20.000 IOPS.

Você pode distribuir vários volumes juntos em uma configuração RAID 0 para obter um tamanho maior e um desempenho maior. O Amazon EBS fornece 10% do desempenho IOPS provisionado em 99,9% do tempo em um determinado ano.

Os preços são baseados no tamanho do volume e na quantidade de IOPS reservada. O custo por gigabyte é um pouco maior que o dos volumes SSD de uso geral e é aplicado com base no tamanho do volume, não na quantidade do volume usado para armazenar dados.

Uma taxa mensal adicional é aplicada com base no número de IOPS provisionadas, sejam elas consumidas ou não. Os volumes IOPS SSD provisionados oferecem alto desempenho previsível e são adequados para:

  • Aplicativos de negócios críticos que exigem desempenho IOPS sustentado
  • Cargas de trabalho de banco de dados grandes

 

No momento que estou escrevendo, a AWS lançou dois novos tipos de volume de disco rígido: HDD com taxa de transferência otimizada e HDD frio.

Com o tempo, espera-se que esses novos tipos eclipsem o atual tipo de volume magnético, atendendo às necessidades de qualquer carga de trabalho que exija desempenho do HDD.

Os volumes de HDD otimizados pela taxa de transferência são volumes de HDD de baixo custo projetados para acesso frequente, cargas de trabalho intensivas na taxa de transferência, como big data, data warehouses e processamento de logs.

Os volumes podem ter até 16 TB, com IOPS máximo de 500 e taxa de transferência máxima de 500 MB / s. Esses volumes são significativamente mais baratos que os Volumes SSD de uso geral.

Os volumes HDD frios são projetados para cargas de trabalho acessadas com menos frequência, como dados mais frios que exigem menos digitalizações por dia. Os volumes podem ter até 16 TB, com IOPS máximo de 250 e taxa de transferência máxima de 250 MB / s. Esses volumes são significativamente mais baratos que os volumes de HDD com taxa de transferência otimizada.

 

Instâncias otimizadas para Amazon EBS

Ao usar qualquer tipo de volume diferente de magnético e de E / S do Amazon EBS, é importante usar instâncias otimizadas do Amazon EBS para garantir que a instância do Amazon EC2 esteja preparada para tirar proveito da E / S do volume do Amazon EBS.

 

Uma instância otimizada do Amazon EBS usa uma pilha de configuração otimizada e fornece capacidade dedicada adicional para E / S do Amazon EBS. Essa otimização fornece o melhor desempenho para os volumes do Amazon EBS, minimizando a contenção entre a E / S do Amazon EBS e outro tráfego da sua instância.

Ao selecionar o Amazon EBS otimizado para uma instância, você paga uma taxa horária adicional por essa instância. Verifique a documentação da AWS para confirmar quais tipos de instância estão disponíveis como instância otimizada para Amazon EBS.

 

Protegendo dados

Durante o ciclo de vida de um volume Amazon EBS, existem várias práticas e serviços que você deve conhecer ao provisionar seus discos.

 

Backup / Recuperação (Snapshots)

Você pode fazer backup dos dados nos volumes do Amazon EBS, independentemente do tipo de volume, tirando snapshots pontuais. Os snapshots são backups incrementais, o que significa que apenas os blocos no dispositivo que foram alterados desde que o snapshot mais recente foi salvo.

 

Tirando snapshots

Você pode tirar snapshots de várias maneiras:

  • Por meio do AWS Management Console
  • Através da CLI
  • Através da API
  • Configurando uma programação de capturas instantâneas regulares

Os dados para o snapshots são armazenados usando a tecnologia Amazon S3. A ação de tirar uma captura instantânea é gratuita. Você paga apenas os custos de armazenamento pelos dados da captura de snapshots.

 

Quando você solicita uma captura de snapshots, a captura point-in-time é criada imediatamente e o volume pode continuar sendo usado, mas a captura de snapshots pode permanecer no status pendente até que todos os blocos modificados tenham sido transferidos para o Amazon S3.

É importante saber que, embora os snapshots sejam armazenados usando a tecnologia Amazon S3, eles são armazenados no armazenamento controlado pela AWS e não nos buckets do Amazon S3 da sua conta. Isso significa que você não pode manipulá-los como outros objetos do Amazon S3. Em vez disso, você deve usar os recursos de captura de snapshots do Amazon EBS para gerenciá-los.

Os snapshots são restritos à região em que são criados, o que significa que você pode usá-los para criar novos volumes apenas na mesma região. Se você precisar restaurar um snapshot em uma região diferente, poderá copiar para outra região.

 

Criando um volume a partir de um snapshot

Para usar um snapshot, você cria um novo volume do Amazon EBS a partir deste snapshot. Quando você faz isso, o volume é criado imediatamente, mas os dados são carregados lentamente. Isso significa que o volume pode ser acessado na criação e, se os dados solicitados ainda não foram restaurados, eles serão restaurados na primeira solicitação.

Por esse motivo, é uma boa prática inicializar um volume criado a partir de uma captura de snapshot acessando todos os blocos no volume.

Os snapshots também podem ser usados ​​para aumentar o tamanho de um volume do Amazon EBS. Para aumentar o tamanho de um volume do Amazon EBS, tire uma captura de snapshot do volume e crie um novo volume do tamanho desejado a partir da captura de snapshot. Substitua então o volume original pelo novo volume.

 

Recuperando Volumes

Como os volumes do Amazon EBS persistem além do tempo de vida de uma instância, é possível recuperar dados se uma instância falhar.

 

Se uma instância suportada pelo Amazon EBS falhar e houver dados sobre ele na unidade de inicialização, é relativamente simples desanexar o volume da instância.

A menos que o sinalizador DeleteOnTermination do volume tenha sido definido como falso, o volume deve ser desanexado antes que a instância seja encerrada. O volume pode então ser anexado como um volume de dados a outra instância e os dados lidos e recuperados.

 

Opções de Criptografia

Muitas cargas de trabalho têm requisitos para que os dados sejam criptografados em repouso, devido a regulamentos de conformidade ou padrões corporativos internos.

O Amazon EBS oferece criptografia nativa em todos os tipos de volume. Quando você inicia um volume criptografado do Amazon EBS, a Amazon usa o KMS (Serviço de Gerenciamento de Chaves da AWS) para lidar com o gerenciamento de chaves.

Uma nova chave mestra será criada, a menos que você selecione uma chave mestra criada separadamente no serviço. Seus dados e chaves associadas são criptografados usando o algoritmo AES-256 padrão do setor.

A criptografia ocorre nos servidores que hospedam instâncias do Amazon EC2, portanto, os dados são realmente criptografados em trânsito entre o host e a mídia de armazenamento e também na mídia.

A criptografia é transparente, portanto, todo acesso a dados é igual aos volumes não criptografados, e você pode esperar o mesmo desempenho de IOPS em volumes criptografados como faria com volumes não criptografados, com um efeito mínimo na latência. As capturas de snapshots obtidas de volumes criptografados são criptografadas automaticamente, assim como os volumes criados a partir de capturas de snapshots criptografadas.

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