AWS EBS 有四種類型: io1, gp2, st1, sc1，分別是 SSD / HDD，設計上是針對不同的用途有不同的選擇。整理 Deep Dive on Amazon EBS 與 官方文件 的筆記與介紹。

AWS Storage Types

在 AWS 上有三種資料儲存的類型：

• Block: EBS (Elastic Block Storage)
• File: EFS (Elastic File System)
• Object: S3 (Simple Storage Service)

這三種的差異，參閱：Storage Wars: File vs Block vs Object Storage

Block Storage Services

AWS 提供兩種 Block Storage：Instance Store, EBS (SAN-Based)

• EC2 Instance Store
• EBS:
  • SSD-backed volumes
  • HDD-backed volumes

EBS 本身透過網路資料傳輸的，硬體分成 SSD / HDD 兩種。

EBS is designed for:

• SLA: 99.999%
• AFR (Annual Failure Rate): 0.1% to 0.2%

EBS Snapshot

EBS 本身支援快照功能 (Snapshot)，此功能用在 AMI、Backup 等用途，他有以下特點：

• Point-in-time backup of modified volume blocks
• Stored in S3, accessed via EBS APIs
• Subsequent snapshots are incremental
• Deleting snapshot will only remove data exclusive to that snapshot EBS snapshot

EBS snapshot 是遞增 (incremental)，每次快照都是差異備份，每次都會在 S3 以儲存差異資料儲存。

官方建議的 practice 就是定期為 EBS 做快照備份，最常見的應用就是透過 CloudWatch Event + Lambda 實作 EC2 自動備份。官方 Blog 提供類似的 Solution: Building a Backup System for Scaled Instances，類似的方法我在 Ops as Code with AWS CLI 也提過類似的想法，目前這樣的功能我在團隊裡也是用類似的方法，請同仁實作。

下圖是 Deep Dive 中建議的方式：

EBS Volume Types

AWS 提供四種 EBS Volume Type: io1, gp2, st1, sc1，他們有個別的使用場景以及需求，重新整理 官方文件 列表如下：

其中要注意幾點：

• 使用場景的選擇：
  • 重要的服務像是 DB 則要選擇 io1，開發測試則是選擇 gp2
  • st1, sc1 比較偏向大數據、Log 處理，不適合作為開機 volume 使用
• IOPS or Throughput 的選擇：SDD 都是 IOPS 、HDD 則是以 Throughput 度量。
• Volume Size 的範圍
• 最大的 IOPS / Throughput

Chooing an EBS Volume Type

Deep Dive on Amazon EBS 畫了一張圖，用來引導如何選擇適當的 EBS Volume Type

Performance

EBS 是透過網路，跟 EC2 Instance 共享網路頻寬，如果應用程式本身有頻寬的要求 (像是 DB)，要打開 EBS Optimized，而大一點的 EC2 Type 預設也都是打開的。

下圖是文件提到的 Workload:

• EBS-Optimizied 最大有 4Gpbs 頻寬
• 1TB 的 io1 IOPS 最大有 16,000 IOPS
• st1 最大 Throughput 有 320MB/s (base) - 500MB/s (burst)

General Purpose SSD Volumes (gp2)

以下整理自 官方文件 的說明。

gp2 基本的特性：

• gp2 IOPS 範圍 100 (33.33GiB 以下) - 10,000 (3,334 GiB 以上)
• IOPS baseline 以每 GiB 3 IOPS 線性增加
• gp2 volume size: 1GiB - 16TiB
• 100GiB 有 300 IOPS

下表顯示 gp2 各個大小的 baseline, max burst duration

I/O Credits and Burst Performance

• gp2 的 I/O 是可以累加的，如果一段時間沒有大量 I/O，credit 會慢慢累積，最大有 54,000 IOPS。
• 最多可以 burst performance 3000 IOPS / 30 分鐘
• 初始化的 balance 是給開機使用，通常開機需要大量的 IO，這時候會消耗大量的 IOPS
• gp2 不同的 volume size 有不同的 baseline，例如 100GiB 的 baseline 為 300 IOPS
• 當需要的 IOPS 的時候，最大可以 burst 到 3000 IOPS (需要大於 1TB 的 Volume Size)

Provisioned IOPS SSD (io1)

延伸閱讀

• Ops as Code with AWS CLI
• Study Notes - AWS S3
• AWS Study Roadmap

參考資料

• AWS re:Invent 2016: Deep Dive on Amazon Elastic Block Store (STG301), Slideshare
• Amazon EBS Volume Types
• Storage Wars: File vs Block vs Object Storage
• Building a Backup System for Scaled Instances using AWS Lambda and Amazon EC2 Run Command