自己紹介 小林 正人(こばやし まさと) エンタープライズソリューション部 ソリューションアーキテクト 主に大企業のお客様を担当し いわゆる社内 ITのみならずBtoCシステムも含め幅広い分野 でお客様をご支援 好きなAWSのサービス EBS 2

AWS Black Belt Online Seminar Amazon Elastic Block Store(EBS) 2016/04/27 アマゾンウェブサービスジャパン 株 式 会 社 ソリューションアーキテクト 小 林 正 人 1

自己紹介 小林 正人(こばやし まさと) エンタープライズソリューション部 ソリューションアーキテクト 主に大企業のお客様を担当し いわゆる社内 ITのみならずBtoCシステムも含め幅広い分野 でお客様をご支援 好きなAWSのサービス EBS 2

内 容 についての 注 意 点 本 資 料 では2016 年 4 月 27 日 時 点 のサービス 内 容 および 価 格 についてご 説 明 しています 最 新 の 情 報 はAWS 公 式 ウェブサイト(http://aws.amazon.com)にてご 確 認 ください 資 料 作 成 には 十 分 注 意 しておりますが 資 料 内 の 価 格 とAWS 公 式 ウェブサイト 記 載 の 価 格 に 相 違 があった 場 合 AWS 公 式 ウェブサイトの 価 格 を 優 先 とさせていただきます 価 格 は 税 抜 表 記 となっています 日 本 居 住 者 のお 客 様 がサービスを 使 用 する 場 合 別 途 消 費 税 をご 請 求 させていただきます AWS does not offer binding price quotes. AWS pricing is publicly available and is subject to change in accordance with the AWS Customer Agreement available at http://aws.amazon.com/agreement/. Any pricing information included in this document is provided only as an estimate of usage charges for AWS services based on certain information that you have provided. Monthly charges will be based on your actual use of AWS services, and may vary from the estimates provided. 3

アジェンダ What s new? Amazon Elastic Block Store(EBS) 概 要 ボリュームタイプとパフォーマンス Snapshotと 暗 号 化 料 金 まとめ 4

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What s new?(2015 年 10 月 ~2016 年 4 月 ) 起 動 ボリュームの 暗 号 化 をサポート HDDベースでビッグデータのユースケースに 最 適 化 されたボリュームタイプを 発 表 スループット 最 適 化 HDD (st1) コールドHDD (sc1) ブログポスト https://aws.amazon.com/jp/blogs/news/amazon-ebs-update-new-coldstorage-and-throughput-options/ EBS 6

新ボリュームタイプ(st1/sc1)の特徴 HDDベースの新たなEBSボリュームタイプ スループット最適化HDD(st1)とコールドHDD(sc1) シーケンシャルアクセスに最適化 1MB単位で読み書きを実行 IOPSはSSD型と比較して低い DWHやETL, ログ分析等ビッグデータのワークロードでの利用に最適 IOPSではなくスループットで性能上限を規定 バースト可能 EBS最安のボリュームタイプ 確保した容量に対してのみ課金するシンプルな体系 st1:gbあたり$0.054/月 sc1:gbあたり$0.03/月 7 ボリュームタイプ名の英語表記はThroughput Optimized HDD(st1)とCold HDD(sc1)です コストはリリース時点での東京リージョンにおける価格です

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Amazon Elastic Block Store(EBS) EC2インスタンスにアタッチして 使 用 するブ ロックレベルのストレージサービス OSやアプリケーション データの 置 き 場 所 など 様 々な 用 途 で 利 用 される Snapshot 機 能 によるS3へのバックアップや ディスクの 暗 号 化 機 能 を 提 供 99.999%の 可 用 性 を 備 えるように 設 計 されて いる EC2 EBS 9 製 品 紹 介 ページ:http://aws.amazon.com/jp/ebs/details/

特徴 容量は1GB単位で指定できる 最大容 量は16TB(Magneticは1TBまで) アベイラビリティゾーン(AZ)毎に独立 しているため 同一AZのインスタン スからのみ利用可能 Snapshotから任意のAZに復元できる EC2インスタンスに複数のEBSを接続 することはできるが EBSを複数のイ ンスタンスで共有することはできない 10

基本的なアーキテクチャ ボリュームのデータはAZ内で複数の HWにレプリケートされており 一 般的にはさらなる冗長化は不要 実体はネットワーク接続型ストレー ジだが ユーザはネットワークを意 識する必要はない セキュリティグループによる通信制 御の対象外 全ポートを閉じても EBSは利用できる 11

EBSのボリュームタイプ ユースケースに応じて性能やコストが異なる5 種類のボリュームタイプから選択できる 汎用SSD(General Purpose(SSD)) プロビジョンドIOPS(SSD) スループット最適化HDD コールドHDD マグネティック(Magnetic) Snapshotを経由することでボリュームタイプ や容量を変更可能 12

EBSのボリュームタイプの 整 理 (SSDタイプ) ボリュームタイプ 汎 用 SSD(gp2) - General Purpose SSD プロビジョンドIOPS(io1) - Provisioned IOPS(SSD) ユースケース システムブートボリューム 仮 想 デスクトップ 小 ~ 中 規 模 のデータベース 開 発 環 境 や 検 証 環 境 用 汎 用 SSDでは 処 理 しきれない 高 いIO 性 能 を 要 求 するアプリケーション 10,000IOPSや160MB/sを 超 える 性 能 を 要 するワークロード 大 規 模 なデータベース ボリュームサイズ 1GBから16TBまで 4GBから16TBまで IOPS 1GBあたり3IOPSのベースラインパ フォーマンス ベースラインパフォーマンスが 3,000IOPS 以 下 の 場 合 3,000IOPSま でバーストが 可 能 最 大 10,000IOPS スループット 最 低 128MB/ 秒 (170GB 以 下 )から 最 大 160MB/ 秒 (214GB 以 上 )まで 必 要 なIOPS 値 を 指 定 可 能 容 量 (GB)あたり30IOPSを 指 定 できる 最 大 20,000IOPS 最 大 320MB/ 秒 (1280IOPS 以 上 のとき) 1IOPSあたり256KB/sを 利 用 可 能 13

EBSのボリュームタイプの 整 理 (HDDタイプ) ボリュームタイプ スループット 最 適 化 HDD(st1) - Throughput Optimized HDD コールドHDD(sc1) - ColdHDD ユースケース EMR ログデータ 保 管 データウェアハウス バックアップ 大 規 模 なETL 処 理 アーカイブ 大 規 模 なログ 分 析 起 動 ボリュームには 利 用 できない 起 動 ボリュームには 利 用 できない ボリュームサイズ 500GBから16TBまで 500GBから16TBまで IOPS 最 大 500IOPS 最 大 250IOPS スループット ベース 値 :1TBあたり40MB/s バースト 値 :1TBあたり250MB/s バーストクレジット 上 限 :1TB/1TB 最 大 500MB/s ベース 値 :1TBあたり12MB/s バースト 値 :1TBあたり80MB/s バーストクレジット 上 限 :1TB/1TB 最 大 250MB/s 14

EBSのボリュームタイプの整理(旧世代) ボリュームタイプ マグネティック(Magnetic) ユースケース アクセス頻度の低いデータ コストを最重要視する場合 ボリュームサイズ 1GBから1TBまで IOPS 平均100IOPS 数百IOPSまでバースト可能 スループット 15 40MB/秒から90MB/秒

インスタンスストアとEBS インスタンスタイプに 応 じて 追 加 コスト 無 しで 揮 発 性 のイン スタンスストアが 利 用 できる 実 体 はEC2の 物 理 ホストのローカルディスク Stop/Startによ り 仮 想 マシンが 別 ホストに 移 動 するとデータが 消 去 される アプリケーションが 利 用 する 一 時 的 なデータの 置 き 場 所 や 分 散 ファイルシステムのストレージとして 活 用 する EBSは 永 続 化 ストレージなので OSの 領 域 やDBのデータなど 永 続 化 が 必 要 なデータの 置 き 場 所 としてはEBSを 利 用 する 16

EBSとインスタンスストアの 利 用 ケース EC2 Windows C: D: E: システム データ EBS データ ファイル EBS 一 時 データ Instance Store OSブートディスク としての 利 用 データ 格 納 ディスク としての 利 用 データ 計 算 用 など 一 時 的 な 利 用 17

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EBSのボリュームタイプの 整 理 (SSDタイプ) ボリュームタイプ 汎 用 SSD(gp2) - General Purpose SSD プロビジョンドIOPS(io1) - Provisioned IOPS(SSD) ユースケース システムブートボリューム 仮 想 デスクトップ 小 ~ 中 規 模 のデータベース 開 発 環 境 や 検 証 環 境 用 汎 用 SSDでは 処 理 しきれない 高 いIO 性 能 を 要 求 するアプリケーション 10,000IOPSや160MB/sを 超 える 性 能 を 要 するワークロード 大 規 模 なデータベース ボリュームサイズ 1GBから16TBまで 4GBから16TBまで IOPS 1GBあたり3IOPSのベースラインパ フォーマンス ベースラインパフォーマンスが 3,000IOPS 以 下 の 場 合 3,000IOPSま でバーストが 可 能 最 大 10,000IOPS スループット 最 低 128MB/ 秒 (170GB 以 下 )から 最 大 160MB/ 秒 (214GB 以 上 )まで 必 要 なIOPS 値 を 指 定 可 能 容 量 (GB)あたり30IOPSを 指 定 できる 最 大 20,000IOPS 最 大 320MB/ 秒 (1280IOPS 以 上 のとき) 1IOPSあたり256KB/sを 利 用 可 能 19

汎 用 SSD gp2 デフォルトのボリュームタイプで 費 用 対 効 果 が 高 い 一 時 的 に I/O 性 能 を3,000IOPSまで 引 き 上 げるバースト 機 能 を 備 える 仕 様 容 量 : 1GBから16TBまで 1GB 単 位 で 指 定 可 能 IOPS: 1GBあたり3IOPSを 常 時 確 保 (ベースパフォーマンス)し 最 大 値 は 10,000IOPS 容 量 が1,000GB 未 満 の 場 合 は 一 定 時 間 3,000IOPSまで 性 能 を 引 き 上 げるバーストを 利 用 できる スループット: 128MB/ 秒 (170GB 以 下 )から160MB/ 秒 (214GB 以 上 ) 20

汎 用 SSD 容 量 とIOPS ベースパフォーマンス バーストパフォーマンス IOPS 1,000GB 以 下 の 容 量 で は3,000IOPSへのバー ストを 利 用 可 能 3,334GBで10,000IOPS に 到 達 し 以 後 16TBまで 同 じ 性 能 を 維 持 する 容 量 (GB) 21

汎 用 SSD 容 量 とスループット スループット 214GBに 到 達 す ると160MB/ 秒 となり 以 後 固 定 スループット(MB/ 秒 ) 170GB 以 下 の 容 量 では 常 時 128MB/ 秒 170GB-214GBで は 容 量 増 に 合 わせ て 帯 域 がのびる 容 量 (GB) 22

汎用SSD バースト時のパフォーマンス IOPS General Purpose(SSD)ボリュームのパフォーマンス仕様 I/O負荷継続時 ボリュームサイズ毎 分 23 ベースパフォーマンスを超えるI/O が要求されると 一定時間バース トが発生し3,000IOPSを発揮する バースト利用中はI/O Creditを消 費し 残高がなくなるとベースパ フォーマンスに戻る 実際に発生したI/Oがベースパ フォーマンスを下回ると その差 額がI/O Creditとして貯金される

汎 用 SSDのバーストバケットモデル 流 入 量 : 3IOPS/GB 蓄 積 上 限 : 5,400,000 I/Oクレジット ( 固 定 ) 流 出 量 : Max 10,000IOPS (1000GB 以 下 では 3,000IOPS) 540 万 I/Oクレジットまで 蓄 積 できるバーストバケッ トがボリュームごとに 存 在 する ボリューム 作 成 直 後 は 満 タン 状 態 でスタート バケットへの 流 入 量 (ベースパフォーマンス)は1GBあ たり3IOPSとなる 流 出 量 すなわち 実 IOPSがこれを 下 回 ると バケットの 残 高 が 増 えていく バケットにクレジットが 残 っていれば 流 入 量 を 超 え て 実 IOPSを3,000IOPSまで 引 き 上 げるバーストが 利 用 できる バケットのクレジットが 枯 渇 すると 新 たに 流 入 する クレジット 分 (=ベースパフォーマンス 分 )のパ フォーマンスのみが 利 用 できることになる 容 量 が1,000GBを 超 えると 流 入 量 と 流 出 量 の 値 が 一 致 するので バーストの 概 念 がなくなり 常 時 一 定 の 性 能 となる 24

汎用SSD バーストの継続時間 IOPS 初期状態で I/O Credit残高は 5,400,000 再び高負荷が発生す ると I/O Creditの残高 に応じてバースト I/O Creditが残っ ている間はバース ト 3000IOPS出る 残高が0になるとI/O 性能もベースパフォー マンスに戻る ベースパフォーマンス (gp2 500GB時) バースト中はI/O Creditの残高を取 り崩す形となる I/O Credit 残高 残高が0になると バーストは終了 I/O負荷がベースパ フォーマンスを下回る とCreditが貯金される 分 25

プロビジョンドIOPS(SSD) io1 最 もパフォーマンスの 高 いタイプ 1 年 間 のうち99.9%の 時 間 に ついて 指 定 したIOPS 値 の±10%の 範 囲 の 性 能 を 発 揮 する 仕 様 容 量 : 4GBから16TBまで 1GB 単 位 で 指 定 可 能 IOPS: 1GBあたり30IOPSを 上 限 として 希 望 するIOPS 値 を 指 定 する 最 大 20,000IOPSまで(20,000IOPS 指 定 時 は 最 低 667GBが 必 要 ) スループット: 最 大 320MB/ 秒 (1280IOPS 以 上 時 ) CloudWatchの 詳 細 モニタリング 機 能 がデフォルトでON 26

プロビジョンドIOPS 容 量 と 最 大 IOPS 最 大 IOPS 最 大 IOPS 667GBを 超 えると 最 大 20,000IOPSを 指 定 す ることができる 667GB 以 下 では 容 量 の 30 倍 までのIOPS 値 を 指 定 することが 可 能 容 量 (GB) 27

プロビジョンドIOPS IOPSとスループット スループット (MB/s) 1IOPSあたり 256KB/sの スループット 1280IOPS 以 上 で は 常 時 320MB/s IOPS 設 定 値 28

PIOPSと 汎 用 SSDのIOPSカウント 256KBブロックアクセスまで1IOPSとカウントする 256KBを 超 える 場 合 は 複 数 回 の256KBブロックアクセスを 行 っ たものとしてカウントされる 例 1:8KBアクセスの1 回 は I/O 命 令 を1 回 発 行 したものとみなす 例 2:512KBアクセスを1 回 行 うと I/O 命 令 を2 回 発 行 したとみなす 例 3:4MBアクセスを1 回 行 うと I/O 命 令 を16 回 発 行 したとみなす ラージブロックアクセスを 行 うと 低 IOPS 値 でもスループットを 稼 げるが EBSやEC2 側 のスループット 上 限 に 注 意 29

EBSのボリュームタイプの 整 理 (HDDタイプ) ボリュームタイプ スループット 最 適 化 HDD(st1) - Throughput Optimized HDD コールドHDD(sc1) - ColdHDD ユースケース EMR ログデータ 保 管 データウェアハウス バックアップ 大 規 模 なETL 処 理 アーカイブ 大 規 模 なログ 分 析 起 動 ボリュームには 利 用 できない 起 動 ボリュームには 利 用 できない ボリュームサイズ 500GBから16TBまで 500GBから16TBまで IOPS 最 大 500IOPS 最 大 250IOPS スループット ベース 値 :1TBあたり40MB/s バースト 値 :1TBあたり250MB/s バーストクレジット 上 限 :1TB/1TB 最 大 500MB/s ベース 値 :1TBあたり12MB/s バースト 値 :1TBあたり80MB/s バーストクレジット 上 限 :1TB/1TB 最 大 250MB/s 30

スループット 最 適 化 HDD st1 シーケンシャルアクセス 時 に 高 い 性 能 を 発 揮 するタイプ 高 い スループットを 要 求 するビッグデータ 処 理 に 最 適 仕 様 容 量 : 500GBから16TBまで 1GB 単 位 で 指 定 可 能 IOPS: 最 大 500IOPS スループット: 容 量 1TBあたり40MB/sがベースパフォーマンス 1TBあたり250MB/sまで 性 能 を 引 き 上 げるバーストが 利 用 可 能 スループットの 上 限 値 は500MB/sとなる 31 snapshotの 取 得 中 はバーストが 発 生 せず ベースパフォーマンスとなる

コールドHDD sc1 スループット 最 適 化 HDDと 同 様 のユースケースで 高 性 能 が 不 要 な 場 合 に ログやバックアップのアーカイブ 先 としても 仕 様 容 量 : 500GBから16TBまで 1GB 単 位 で 指 定 可 能 IOPS: 最 大 250IOPS スループット: 容 量 1TBあたり12MB/sがベースパフォーマンス 1TBあたり80MB/sまで 性 能 を 引 き 上 げるバーストが 利 用 可 能 スループットの 上 限 値 は250MB/sとなる 32 snapshotの 取 得 中 はバーストが 発 生 せず ベースパフォーマンスとなる

st1/sc1のバーストバケットモデル 流 入 量 : (st1)40mb/ 秒 /TB (sc1)12mb/ 秒 /TB 蓄 積 上 限 : (st1/sc1)1tb/tb 流 出 量 : (st1)250mb/ 秒 /TB,Max500MB/ 秒 (sc1)80mb/ 秒 /TB,Max250MB/ 秒 ボリューム 容 量 1TBあたりにつき 1TBまで 蓄 積 でき るバーストバケットが 存 在 する 流 入 量 (ベースパフォーマンス)はボリュームタイプに よって 異 なる st1: 1TBあたり40MB/ 秒 最 大 500MB/ 秒 sc1: 1TBあたり12MB/ 秒 最 大 192MB/ 秒 流 出 量 (バースト 時 性 能 )もボリュームタイプに 依 存 st1:1tbあたり250mb/ 秒 最 大 500MB/ 秒 sc1:1tbあたり80mb/ 秒 最 大 250MB/ 秒 st1で12,800gb(12.5tb) 以 上 確 保 すると 常 時 500MB/ 秒 となりバーストの 概 念 がなくなる Snapshot 作 成 中 はバーストが 発 生 せずベースパ フォーマンスとなる 33

st1/sc1の容量とスループットの関係 スループット (MB/s) 容量 (TB) 34

パラメータチューニング(1) 高スループットで読み込みが主体となるワークロードにおいては 性能を最大限 引き出すために先読み(Read Ahead)のサイズを1MBに設定することを推奨 1. 現状の設定を確認する $ sudo blockdev --report /dev/(device) 2. Read aheadの値を変更する $ sudo blockdev --setra 2048 /dev/(device) 3. 設定変更結果を確認する $ sudo blockdev --report /dev/(device) 35

パラメータチューニング(2) Linux Kernelのバージョン4.2以上を利用している場合は 先の設定に加えて xen_blkfront.maxの値を256に設定することを推奨 この値はカーネルモジュールパラメータとして指定を行う Amazon Linuxの場 合は下記の手順で設定変更が可能 1. /boot/grub/menu.lstをviで開く $ sudo vi /boot/grub/menu.lst 2. kernel行を以下の通り追記してosを再起動 変更前) kernel /boot/vmlinuz-4.4.5-15.26.amzn1.x86_64 root=label=/ console=ttys0 変更後) kernel /boot/vmlinuz-4.4.5-15.26.amzn1.x86_64 root=label=/ console=ttys0 xen_blkfront.max=256 36

設計上のパフォーマンス特性 st1/sc1はhddの特性を活かし 高いスループットを低コストに実現することに 最適化されている 一般にHDDはシーケンシャルアクセスは高速だが 小さいデータへのランダムアクセ スではヘッドの移動がオーバーヘッドとなるためパフォーマンスが出ない st1/sc1で小さいデータブロックへのアクセスを行った場合 シーケンシャルな ら可能な限りI/O命令がマージされ効率的だが ランダムな場合は非効率 (例)連続した10個の128KBブロックへのアクセスではクレジットの消費は2MBとなる (例)16KBブロックにランダムで10回アクセスすると クレジットは10MB消費される 37 小さいデータへのランダムアクセスになりがちなトランザクショナルな処理や データベース ファイルサーバ等への利用は非推奨

st1/sc1の使いどころ Do s Do s 38 新ボリュームタイプ(st1/sc1)は安定したスループットを低コストで得られるよ う設計されているので ETL DWH ログ処理 EMRなどのシーケンシャルア クセス用途で利用する Throughput Optimized(st1)はディスクを高速(250MB/s以上)にスキャンする 用途や 日次のバッチ処理などでボリュームをフルスキャンする用途に適してい る Cold(sc1)はアクセス頻度が低いデータで250MB/s以下のスキャン速度でよいも のを低コストに保管することができるので st1までのパフォーマンスは不要な 場合に選択する

st1/sc1の使いどころ Don ts Don ts トランザクション処理やランダムI/Oを多数発行する処理 起動ボリュームには 向いていない 汎用SSD(gp2)やプロビジョンドIOPS(io1)の利用を推奨 39 起動ボリュームなど小容量で低コストを追求する場合はマグネティックの利用を 考えてもよい st1/sc1は起動ボリュームには非対応 非常に高いスループットを得るためにD2インスタンスを利用している場合は 現状のままとすることが良いケースが多い

EBSのボリュームタイプの整理(旧世代) ボリュームタイプ マグネティック(Magnetic) ユースケース アクセス頻度の低いデータ コストを最重要視する場合 ボリュームサイズ 1GBから1TBまで IOPS 平均100IOPS 数百IOPSまでバースト可能 スループット 40 40MB/秒から90MB/秒

マグネティック - Magnetic 最 も 古 くから 存 在 する 磁 気 ディスクタイプ 汎 用 SSDの 登 場 以 前 はStandardという 名 称 でデフォルトのボリュームタイプだっ た 必 要 に 応 じて 引 き 続 き 利 用 可 能 仕 様 容 量 : 1GBから1TBまで 1GB 単 位 で 指 定 可 能 IOPS: 平 均 100IOPSとなる 設 計 で 最 大 数 百 IOPSへバーストできる 場 合 がある スループット: 40MB/ 秒 ~90MB/ 秒 唯 一 I/Oリクエスト 回 数 による 課 金 がある 41

EBS 最 適 化 インスタンス(EBS-Optimized) EBS 最 適 化 なし EC2 w/o EBS Optimized EBS 最 適 化 あり EC2 with EBS Optimized EBS Network EBS Network EBS 最 適 化 を 有 効 にすることで 独 立 した 帯 域 を 確 保 しI/O 性 能 の 安 定 化 に 繋 がる 大 きいインスタンスタイプほど 使 える 帯 域 が 広 い(*) 特 別 な 意 図 が 無 ければ 基 本 的 に 有 効 に 設 定 することが 望 ましい 最 近 のインスタンスタイプ(m4,c4,d2) ではデフォルトでオンになっている 42 (*)インスタンス 毎 の 帯 域 幅 はこちらを 参 照 ください http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/ebsoptimized.html

事 前 ウォーミング(Pre-Warming) 43 Snapshotから 復 元 したボリュームに 限 り 各 ブロックへの 初 回 アクセス 時 IOPSに5%から50%のペナルティが 発 生 する 新 規 ボリュームでPre-Warmingは 不 要 ( 非 推 奨 )となった 全 領 域 からの 読 み 込 み 処 理 の 実 行 による 事 前 ウォーミング(Pre- Warming)を 行 うことで Snapshotから 復 元 したボリュームに 対 する 初 回 アクセス 時 のペナルティを 回 避 できる 実 運 用 時 は 事 前 ウォーミングが 不 可 能 なケースもあるため 運 用 要 件 から 判 断 して 実 行 可 能 であれば 取 り 込 む 程 度 でOK 例 )Auto Scalingで 起 動 したインスタンス 詳 細 情 報 :http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/ebs-prewarm.html

EBSのパフォーマンスを律速する要素 EBSのパフォーマンスは3つの要素で律速されるので システム 全体としてのボトルネックを把握することが重要 1. EC2インスタンス側のスループット 2. EBSが処理できるI/O命令の回数(IOPS) ②EBS自体が処理で きるI/O命令の量 3. 各EBSボリュームのスループット ①EC2インスタン ス側のスループッ ト上限 EBS Data EC2 EBS Data 44 ③EBSボリューム単 体としてのスルー プット上限

1. EC2インスタンス 側 のスループットを 改 善 する まずEBS 最 適 化 (EBS-Optimized)を 有 効 にする インスタンスタイプによって 決 まるEBSスループットの 上 限 値 に 到 達 していないかを 確 認 する CloudWatchのVolume Read/Write Bytesの 合 計 値 OSでEBSボリュームへの 総 流 量 を 確 認 (iostatやperfmonなど) 上 限 に 到 達 している 場 合 はインスタンスタイプを 大 きくするこ とでスループットを 改 善 する 増 速! 45 EC2 EBS EC2 EBS Data Data

2. EBS 側 のI/O 処 理 性 能 を 改 善 する EBS 側 の 実 績 IOPSを 確 認 する CloudWatchのVolume Read/Write Opsを 参 照 OSでEBSへのI/O 命 令 回 数 を 確 認 (iostatやperfmonなど) 上 限 に 到 達 していればボリュームの 変 更 を 検 討 タイプを 変 更 (マグネティック 汎 用 SSD, 汎 用 SSD PIOPS) スペックを 変 更 ( 汎 用 SSD: 容 量 を 増 加, PIOPS:IOPS 値 を 増 加 ) 増 速! EC2 Data EBS Magnetic EC2 Data EBS PIOPS 46

3. EBS 側 のスループットを 改 善 する 個 々のEBSボリュームのスループットを 確 認 する CloudWatchのVolume Read/Write Bytesを 参 照 OSでEBSボリュームへの 総 流 量 を 確 認 (iostatやperfmonなど) 上 限 に 到 達 していればボリュームの 変 更 を 検 討 タイプを 変 更 ( 汎 用 SSD PIOPS, PIOPS スループット 最 適 化 ) 汎 用 SSDやPIOPSからスループット 最 適 化 HDD,コールドHDDに 変 更 す る 場 合 はアクセスパターンに 注 意 増 速! EC2 Data EBS 汎 用 SSD EC2 Data EBS PIOPS 47

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Snapshot EBSのバックアップ 機 能 リストア 時 は 新 しいボ リュームを 作 成 する 形 となる EBS SnapshotのデータはバックエンドでS3に 保 管 され るため S3のインタフェースから 直 接 参 照 できない 2 世 代 目 以 降 は 差 分 データを 保 存 する 差 分 バック アップとなる(1 世 代 目 を 削 除 しても 復 元 は 可 能 ) Snapshot Snapshot 作 成 時 にブロックレベルで 圧 縮 して 保 管 す るため 圧 縮 後 の 容 量 に 対 して 課 金 が 行 われる EBS 49

Snapshotによるバックアップ EC2 EBS Snapshot 作 成 定 期 的 にEBSのSnapshotを 作 成 することにより バックアップを 取 得 する Snapshot 作 成 時 はデータ 整 合 性 を 保 つため 静 止 点 を 設 ける 事 を 推 奨 ソフトウェアの 機 能 ( 例 :RDBMSのバックアップモード) ファイルシステムの 機 能 ( 例 :Linuxのxfs_freeze) バックアップソフトウェアの 機 能 (アプリケーションの 停 止 ) (ファイルシステムのアンマウント) 保 存 期 間 や 世 代 数 は 無 制 限 世 代 管 理 が 必 要 な 場 合 はAWS CLIやAPI 等 で 自 動 化 する 50

Snapshotからのリストア EC2 Snapshotから 新 規 EBSを 作 成 し EC2インスタ ンスにアタッチされていたものと 置 き 換 える Detach EBS Attach EBS 古 いEBSは 不 要 であれば 削 除 する 障 害 分 析 等 の 目 的 で 他 のインスタンスにアタッチしてもOK Snapshotから EBSを 作 成 EBSを 別 AZに 移 動 したい 場 合 や 容 量 変 更 ボ リュームタイプ 変 更 もSnapshot 経 由 で 行 う 51

バックアップと 静 止 点 Snapshotの 作 成 を 指 示 しレスポンスが 返 ってきたら その 時 点 のデータのバックアップが 開 始 されている レスポンスが 返 ってきた 時 点 でI/Oを 再 開 して 良 いので 静 止 点 を 維 持 するのは 短 時 間 で 済 む EBSへのI/O 停 止 EBSへのI/O 再 開 通 常 運 用 静 止 点 を 維 持 通 常 運 用 時 間 この 時 点 のデー タがバックアッ プされる Snapshot 作 成 指 示 作 成 指 示 レスポンス Snapshot 作 成 処 理 (バックグラウンド) Snapshot 作 成 完 了 52

Snapshotの 差 分 バックアップ 1 世 代 目 のSnapshotはEBSに 書 き 込 まれた 実 データをすべて バックアップするが 2 世 代 目 以 降 は 差 分 バックアップとなる 1 世 代 目 み か ん EBS メ ロ snapshot み か ん メ ロ 53

Snapshotの 差 分 バックアップ 1 世 代 目 のSnapshotはEBSに 書 き 込 まれた 実 データをすべて バックアップするが 2 世 代 目 以 降 は 差 分 バックアップとなる 1 世 代 目 2 世 代 目 EBS み り ん メ ロ ン snapshot み か ん メ ロ り ン 54

Snapshotの差分バックアップ 1世代目のSnapshotはEBSに書き込まれた実データをすべて バックアップするが 2世代目以降は差分バックアップとなる 1世代目 2世代目 み り ん EBS EBS snapshot 差分のないデータは以 前のものを参照する み か ん メ ロ 55 り ン メ ロ ン

Snapshotの 削 除 Snapshotの 削 除 を 行 うと 当 該 Snapshotでしか 利 用 していな いデータのみが 削 除 される 仕 組 みとなっている 1 世 代 目 EBS 2 世 代 目 み か ん メ ロ り ン 2 世 代 目 から 参 照 さ れていないデータの みを 削 除 56

Snapshotの 削 除 Snapshotの 削 除 を 行 うと 当 該 Snapshotでしか 利 用 していな いデータのみが 削 除 される 仕 組 みとなっている 2 世 代 目 み ん メ ロ り ン 57

Snapshotの 削 除 2 世 代 目 で 必 要 なデータはすべて 保 持 されているので 1 世 代 目 を 削 除 しても2 世 代 目 から 直 接 リストアをすることが 可 能 2 世 代 目 EBS み り ん メ ロ ン み ん メ ロ り ン ボリューム 作 成 58

リージョン間コピー リージョン間でのSnapshotコピーをサポート コピーを指示しておけば非同期で処理が行われるため バック アップデータを他リージョンに転送しておけばDRを実現できる EBS EC2 EC2 EBS リージョン間コピー EBS Snapshot リージョン A 59 EBS Internet Snapshot リージョン B 転送済みSnapshot からEBSを作成し EC2にアタッチ

データボリュームの 暗 号 化 EBSボリュームの 作 成 時 に 暗 号 化 を 指 定 すると AES-256によ る 暗 号 化 処 理 が 行 われる ボリュームの 利 用 方 法 は 従 来 通 り 暗 号 化 が 有 効 であったとし ても 特 に 意 識 する 必 要 はない Snapshotも 暗 号 化 される 暗 号 化 / 復 号 化 の 処 理 はハードウェア 機 能 を 使 って 実 施 するため パフォーマンスへの 影 響 は 極 めて 小 さい 暗 号 化 キーはAWS Key Management Serviceで 管 理 60 AWS Key Management Service:http://aws.amazon.com/jp/kms/

暗 号 化 の 有 効 無 効 化 ボリューム 作 成 後 に 暗 号 化 を 施 したい 場 合 は Snapshot 経 由 で 暗 号 化 を 有 効 にできる 1. Snapshotを 取 得 する 2. 暗 号 化 を 有 効 にしてSnapshotをコピー 3. コピーされたSnapshotからボリュームを 作 成 4. 新 ボリュームをインスタンスにアタッチ 暗 号 化 の 解 除 を 行 う 場 合 は 新 規 ボリュームを 作 成 してOS 側 でデータコピーを 行 う Linux: rsyncコマンドなど Windows: robocopyコマンドなど EBS copy EC2 EBS EBS EBS 61

暗 号 化 を 利 用 できるインスタンスタイプ 2016 年 4 月 27 日 時 点 では 以 下 のインスタンスタイプでのみボ リュームの 暗 号 化 を 利 用 できる 汎 用 : 全 てのm3 全 てのm4 全 てのt2 コンピューティング 最 適 化 : 全 てのc3 全 てのc4 メモリ 最 適 化 : 全 てのr3 cr1.8xlarge ストレージ 最 適 化 : 全 てのi2 全 てのd2 GPUインスタンス:g2.2xlarge g2.8xlarge 最 新 情 報 はこちらを 参 照 http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/ebsencryption.html 62

起動ボリュームの暗号化 起動ボリュームの暗号化もサポート ただし暗号化を有効にする 手順が異なりAMIのコピー機能を利用する 1. 稼働中のインスタンスからAMIを作成する パブリックで追加料金が不要なAMIも利用可能 2. コンソールややCLI等でAMIコピーを実行 その 際にSnapshotの暗号化を有効に設定する 3. コピーされたAMIからインスタンスを起動する 63

アジェンダ What s new? Amazon Elastic Block Store(EBS) 概 要 ボリュームタイプとパフォーマンス Snapshotと 暗 号 化 料 金 まとめ 64

EBSのコスト コストの 要 素 汎 用 SSD(gp2) プロビジョンド IOPS(io1) スループット 最 適 化 HDD(st1) コールドHDD(sc1) マグネティック 容 量 $0.12/GB/ 月 $0.142/GB/ 月 $0.054/GB/ 月 $0.03/GB/ 月 $0.08/GB/ 月 指 定 IOPS 値 ( 対 象 外 ) $0.074/IOPS/ 月 ( 対 象 外 ) ( 対 象 外 ) ( 対 象 外 ) I/Oリクエスト 数 ( 対 象 外 ) ( 対 象 外 ) ( 対 象 外 ) ( 対 象 外 ) $0.08/100 万 IO リクエスト Snapshotの 容 量 $0.095/GB/ 月 $0.095/GB/ 月 $0.095/GB/ 月 $0.095/GB/ 月 $0.095/GB/ 月 Snapshotを 取 得 すると 対 象 ボリュームの 実 データのみを 圧 縮 して 保 存 する 課 金 対 象 は 実 データの 圧 縮 後 の 容 量 となるため ボリュー ムの 確 保 容 量 に 対 して 費 用 がかかるわけではない 点 に 注 意 65 2016 年 4 月 27 日 現 在 の 東 京 リージョンにおける 価 格 です

ボリュームのコスト 例 (1ドル=110 円 換 算 ) 1TBの 汎 用 SSDを1ヶ 月 間 利 用 した 場 合 容 量 分 :0.12 1024= 約 122.9ドル( 約 13,500 円 ) 1TBのPIOPSを5000IOPSで1ヶ 月 間 利 用 した 場 合 容 量 分 :0.142 1024= 約 145.4ドル( 約 16,000 円 ) IOPS 分 :0.074 5000=370ドル( 約 40,700 円 ) 合 計 : 約 516ドル( 約 56,900 円 ) 1TBのマグネティックを8KB 単 位 で 一 月 に1TBアクセスした 場 合 容 量 分 :0.08 1024= 約 81.9ドル( 約 9,000 円 ) IOリクエスト 分 :0.08 約 134 ( )= 約 10.7ドル( 約 1,200 円 ) 合 計 : 約 92.6ドル( 約 10,200 円 ) 66 読 み 書 きブロック 数 =1TB/8KB=134217728( 約 1 億 3 千 4 百 万 リクエスト)

ボリュームのコスト 例 (1ドル=110 円 換 算 ) 4TBのスループット 最 適 化 HDDを1ヶ 月 間 利 用 した 場 合 容 量 分 :0.054 4096= 約 221.2ドル( 約 24,300 円 ) 8TBのコールドHDDを1ヶ 月 間 利 用 した 場 合 容 量 分 :0.03 8196= 約 245.9ドル( 約 27,000 円 ) 50% 使 用 済 みの 汎 用 SSD1TBのボリュームからSnapshotを 作 成 し 1ヶ 月 間 にわたり 保 持 した 場 合 ( 圧 縮 率 は25%と 仮 定 ) Snapshot 実 容 量 :500 0.25=125GB 容 量 分 :0.095 125= 約 11.9ドル( 約 1,300 円 ) 67

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まとめ EBSはバックアップや 暗 号 化 の 機 能 を 備 えたセキュアに 利 用 で きる 永 続 化 ストレージ 多 彩 なボリュームタイプからパフォーマンスやコストに 応 じて 最 適 なものを 選 択 して 利 用 可 能 後 から 変 更 することもできる HDDのボリュームタイプはシーケンシャルアクセスに 最 適 ア クセスパターンが 読 めない 場 合 は 汎 用 SSDを 利 用 する 高 いパフォーマンスが 必 要 な 場 合 は EBSボリュームだけでな くEC2 側 のスループットにも 注 意 69

参 考 資 料 Amazon Elastic Block Store(EBS) http://aws.amazon.com/jp/ebs/ ドキュメント:EBSの 概 要 http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/amazonebs.html ドキュメント:EBS 最 適 化 インスタンス http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/ebs-ec2- config.html ドキュメント:EBS APIおよびコマンド 概 要 http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/ebs-api-clioverview.html ドキュメント:EC2インスタンスストア http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/awsec2/latest/userguide/instancestorage. html 70

Webinar資料の配置場所 AWS クラウドサービス活用資料集 http://aws.amazon.com/jp/aws-jp-introduction/ 71

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