Amazon Elastic Block Storeってなんだろ？

Amazon EBS（EC2 ブロックストレージボリューム）| AWS

概要

• ブロックストレージサービス
• EC2と共に使用する
• どんな規模のワークロードにも対応
• 6 種類のボリュームタイプ
• タイプやサイズ変更は中断なく実行可能
• AZ内でレプリケーション
• EBS スナップショットでバックアップ可能

メリット

• あらゆるワークロードで優れたパフォーマンスを発揮
• 高可用性および高耐久性
  • 99.999% の可用性
  • io2は99.999% の耐久性
  • io2以外は99.8%～99.9% の耐久性
  • Amazon Data Lifecycle Manager (DLM) で自動バックアップ可能
• コスト効率が高い
• 使いやすさ
• 実質的に制限のないスケーラビリティ
• 安全性

ユースケース

• エンタープライズアプリケーション
• リレーショナルデータベース
• ビジネス継続性
• NoSQL データベース
• ビッグデータ分析エンジン
• ファイルシステムとメディアワークフロー

ポイント

• EC2と共に使用するブロックストレージサービス
• 要件に合わせて6種類のボリュームタイプから選択可能
• 高可用性かつ高耐久性
• スナップショットでバックアップ可能
• サイズ変更などは中断なく実行可能

よくある質問 - Amazon EBS ｜AWS

Q: Amazon EC2 インスタンスが終了すると、私のデータはどうなりますか?

• インスタンスの寿命とは関係なく保持される
• インスタンス終了後もボリュームを保持するには、[Delete On Termination] フラグを「No」に設定する

Q: どのボリュームを選べばよいですか?

• 2 つの主要なカテゴリ
  • SSD タイプ
    • 高い IOPS を必要とするワークロード向け
    • プロビジョンド IOPS SSD (io1、io2)
    • 汎用 SSD (gp3、gp2)
  • HDD タイプ
    • 高いスループットを必要とするワークロード向け
    • スループット最適化 HDD (st1)
    • Cold HDD (sc1)

Q: 既存の EBS ボリュームの容量、パフォーマンス、種類を変更するにはどうすればよいですか?

• コンソール、CLI、APIから変更可能

Q: EBS スタンダードボリュームは現在もあるのですか?

• EBS マグネティックボリュームに名称が変更された
• 機能面で EBS マグネティックと EBS スタンダードとの間に違いない

Q: スナップショットをとるために、ボリュームをアンマウントする必要がありますか?

• スナップショットはボリュームがアタッチされ使用中の状態でもリアルタイムで実行可能
• ローカルにキャッシュされたデータは除外される可能性がある
• ボリュームを一旦取り外してからスナップショットを取得することが推奨されている

Q: Amazon EBS 暗号化サービスとは何ですか?

• EBS データボリュームとスナップショットがシームレスに暗号化
• KMSのマネージドキーまたはカスタマーキーで暗号化
• EC2 インスタンスをホストするサーバーで暗号化が行われる
• EC2 インスタンスと EBS ストレージとの間を移動するデータが暗号化される

Q: プロビジョンド IOPS ボリュームにプロビジョニングされた IOPS は、そのボリュームがインスタンスから切断されている場合、請求の対象になりますか?

• インスタンスから切断されている場合も請求の対象になる
• ボリュームを取り外す場合は、スナップショットを作成してボリュームを削除することを推奨

ポイント

• 設定次第でEC2インスタンス終了後もボリュームを残せる
• SSDタイプは高いIOPS を必要とするワークロード向け
• SSDタイプにはプロビジョンドIOPS SSD(io1、io2)と汎用SSD(gp3、gp2)がある
• HDDタイプは高いスループットを必要とするワークロード向け
• HDDタイプにはスループット最適化 HDD(st1)とCold HDD(sc1)がある
• ボリューム使用中でもスナップショットの取得は可能
• KMSと統合して暗号化可能
• インスタンスにアタッチされていなくても料金が発生する

ブロックストレージとは | ニフクラ

ブロック番号でデータを特定するストレージ

• 記録領域をボリュームという単位に分割
• ボリュームの内部をさらに固定長のブロックという単位に分割して管理
• HDD、USBメモリなど
• ブロックアクセス
  • ボリュームとブロックにはそれぞれ番号が振られている
  • ボリューム番号とブロック番号を指定することで、データにアクセス
• ボリューム番号とブロック番号でデータを特定し、ブロック単位での書き換えが可能
• ブロックサイズを越える大きさのデータは複数のブロックにまたがって記録
• ブロック番号さえ特定できれば利用できるため、それらのブロックがストレージ上で連続している必要はない
• ユーザー自身がブロック番号を指定してデータにアクセスすることはほとんどない
• OSからデータを扱う際には、ブロックストレージ上に「ファイルシステム」を作成
• ファイルシステムにおけるディレクトリ名とファイル名を使ってデータにアクセスするのが一般的

ブロックストレージの特徴

• ブロックストレージ上に好きなファイルシステムを作成できる
• ネットワークの遅延を気にする必要がない

Amazon EBS (Elastic Block Store)とは？ブロックストレージの特徴と共に紹介！ – Amazon Web Service(AWS)導入開発支援

ストレージについて

ファイルストレージ

• データをサブフォルダを持つ階層構造に整理
• フォルダ／ファイルパスを使ってファイルにアクセス
• 作成日、変更日、ファイルサイズなどの付加できるメタデータが制限されている
• データ量が増加するにとファイルやフォルダをトレースするためのリソース要求の増加により、パフォーマンスが低下する

オブジェクトストレージ

• ファイルをピースに分割してハードウェア間に分散
• べてのオブジェクトがフラットなアドレス空間に格納
• すべてのメタデータは、オブジェクトと一緒に格納
• 一意の識別子を持つフラットアドレス空間に格納
• インデックスの作成とアクセスが容易
• メタデータには非常に詳細な情報を格納可能
• データを取得するため、ストレージ・オペレーティングシステムはメタデータと ID を使用

ブロックストレージ

• 記憶領域をボリュームという単位に分割
• ボリュームを更にブロックという固定された長さの単位に分割
• ボリュームとブロックにはそれぞれ番号が割り振られ、これらの番号を指定することで、データへのアクセスが可能
• 番号でデータを特定し、ブロック単位での書き換えが可能
• 大きいデータサイズのものは複数のブロックに渡って記録
• 独立したブロックによるデータ管理が可能なため、データに素早くアクセスできる
• ブロックストレージ上にファイルシステムを作成し、ディレクトリ名やファイル名でデータにアクセス

Amazon EBS (Elastic Block Store)

• EC2インスタンスに接続できるブロックストレージサービス
• ファイルシステムでフォーマットし、EC2インスタンスにマウント
• EC2に仮想的に外付けされるHDDのような記憶領域

Amazon EBS(Elastic Block Store) ボリュームのタイプ

• SSD（ソリッドステートドライブ）2種類
  • コストが掛かる
  • 低レンテンシー(低遅延)での処理が必要な場合に適している
  • io1、io2は高コスト高パフォーマンス
  • gp3、gp2はコストパフォーマンスに優れる
• HDD（ハードディスクドライブ）2種類
  • 大容量データを管理する場合に適している
  • st1はアクセス頻度が高い場合に使用
  • sc1はアクセス頻度が低い場合に使用

Amazon EBS スナップショット

• スナップショットを S3 に保存
• 増分バックアップ方式
  • 最後のスナップショットが保存された後に変更されたブロックだけが保存される
  • 利用料金も変更されたブロックに対してのみの請求

ポイント

• ファイルストレージは階層構造
• オブジェクトストレージはフラット構造
• ブロックストレージはボリュームとブロックに分割
• EBSはEC2の仮想外付けHDDのような存在
• スナップショットは増分バックアップ

まとめ

• EC2と共に使用するブロックストレージサービス
• ブロックストレージはボリュームとブロックに分割して管理する
• EBSはEC2の仮想外付けHDDのような存在
• SSDタイプは高いIOPS向けで、io1、io2、gp3、gp2がある
• HDDタイプは高いスループット向けで、st1、sc1がある
• スナップショットでバックアップ可能(増分バックアップ)
• KMSと統合して暗号化可能
• インスタンスにアタッチされていなくても料金が発生する