AWS EBS（Elastic Block Store）とは？

AWS Elastic Block Store（EBS）は、EC2クラウドサービスと共に使用されるAmazonのブロックレベルのストレージソリューションで、持続的なデータを保存します。これは、EC2インスタンスがシャットダウンしてもデータがAWS EBSサーバーに保持されることを意味します。EBSは、選択した可用性ゾーン内で同様の高可用性と低レイテンシパフォーマンスを提供し、ユーザーは低価格のサブスクリプションベースのモデルでストレージ容量をスケールできます。データボリュームは、物理的なブロックストレージドライブのように、EC2インスタンスに動的に接続、切断、スケーリングできます。非常に信頼性の高いクラウドサービスとして、EBSは99.999％の可用性を保証します。

EBSボリュームとは？

EBSボリュームは、Amazon Web Services（AWS）が提供する論理ストレージの仮想ユニットで、非常に信頼性が高く高性能なハードドライブのように機能します。高性能とは、非常に迅速に読み書きできることを意味します。物理的なハードドライブのように、異なるファイルシステムを扱えるようにフォーマットでき、EC2インスタンスから接続したり切断したりできます。EBSボリュームは、データの損失リスクが少なく、信頼性の高いストレージを提供します。また、持続的であるため、停止して再起動してもデータが残ります。物理的なハードドライブとは異なり、EBSボリュームはスケーラブルであり、ニーズに合わせてサイズを調整できます。

AWS EBSボリュームの種類

AWS Elastic Block Storageは、単なる物理EC2ホストサーバー上で利用可能な一時ストレージを提供する標準EC2インスタンスストアとは異なります。EC2インスタンスストアは、キャッシュ、バッファ、またはホストサーバー間で複製されたファイルなど、一時的なデータコンテンツに役立ちます。EC2インスタンスの運用寿命に関係なく、持続的に利用可能である必要があるデータには、AWS EBSが以下のストレージボリュームオプションを提供します：

• 一般目的SSD（gp2）：さまざまなITワークロードにおいてコストとパフォーマンスの最適なバランス。使用例には、仮想デスクトップ、アプリ、開発およびテスト環境などが含まれます。
• プロビジョニングされたIOPS SSD（io1）：高パフォーマンスの機能は、特にミッションクリティカルなITワークロードに適しています。適した使用例には、大規模データベースや16,000 IOPSまたは250 MiB/sのスループットを必要とするビジネスアプリが含まれます。
• スループット最適化HDD（st1）：高パフォーマンススループット要件を持つ大規模ストレージボリュームワークロードのための低コストの代替手段。例には、ストリーミングワークロード、大規模データアプリケーション、ログ処理、データウェアハウジングが含まれます。
• コールドHDD（sc1）：大規模データストレージのために最低コストを維持する必要がある使用例のための安価な代替手段。例には、アクセス頻度が低いワークロードが含まれます。

各ストレージオプションは個別の物理ストレージメディアを表すわけではなく、分類されたボリュームオプションに応じた分散されたストレージオプションのシステムを表すことに注意することが重要です。このAWSリソースは、さまざまなEBSボリュームタイプの詳細な概要を提供しています。AWS EBSには、持続的なデータを自動的かつ信頼性高く保存し、クラウドストレージのコスト投資を最適化するための強力な機能が含まれています。主な機能には：

Amazon EBSスナップショット

この機能は、データボリュームの時点でのストレージを増分的に保存し、データボリュームの変更に対してのみ課金されます。たとえば、スナップショットで既存の100GBのストレージブロックに5GBのデータを追加した場合、AWSは追加の5GBのデータに対してのみ課金します。スナップショットは、Amazonデータライフサイクルマネージャーおよびタグ機能を使用して、AWS可用性ゾーン内および間で拡張、複製、移動、共有、コピー、変更、管理、および整理できます。すべてのEBSスナップショットはAWS S3に保存され、最大11x9の耐久性を保証します。スナップショットはユーザーがアクセスできるオブジェクトとして保存されるのではなく、EBS APIを介してアクセスされます。スナップショットはAmazonマシンイメージ（AMI）の背後に保存され、データを回復し、EC2インスタンスをクラウド内で起動するために必要なすべての情報を提供します。スナップショット機能は、ミッションクリティカルなアプリケーションやサービスのビジネス継続計画において重要です。ユーザーは復旧時間目標（RTO）や復旧ポイント目標（RPO）を定義し、その目標を満たすためにスナップショットを管理できます。データバックアップや災害復旧の目的に加えて、顧客はEBSスナップショットを使用してテストや開発用の生産データをキャプチャします。EBSスナップショットとボリュームは暗号化もサポートしており、必要に応じてAWS IAM管理コンソールからカスタムCMKを作成できます。

Amazon EBS最適化インスタンス

EBS最適化インスタンスは、短期間で高いデバイスI/O操作を必要とするストレージワークロードのパフォーマンス向上を提供します。EBS最適化インスタンスのスループットパフォーマンスは、インスタンスタイプに基づいて4250 Mbpsから14,000 Mbpsまで変動します。たとえば、SSD GP2ボリュームオプションは、使用される99パーセントの時間で、ベースラインおよびバーストパフォーマンスの10パーセント以内で動作するように設計されています。この機能により、低スペックのインスタンスが、1日の限られた時間内でより大きなインスタンスの高性能を再現できます。この機能により、ユーザーはEBSの需要の急増に対応しながらインスタンスを適切にサイズ調整できます。その結果、EBSボリュームはさまざまなストレージユースケースに最適化され、需要の急増がエンドユーザーや顧客体験に影響を与えることはありません。EBSソリューションはデフォルトで最適化されているか、低価格の時間単位で提供されています。詳細は、Amazon EBS最適化インスタンスガイドこちらをご覧ください。AWS EBSの他の注目すべき機能には：

• Amazon EBSとNVMe：AWSは、高パフォーマンスコンピューティング用に設計されたNitroベースのインスタンスタイプ向けに非揮発性メモリエクスプレス（NVMe）デバイスを提供しています。Nitroハイパーバイザーシステムは仮想化オーバーヘッドを減少させ、ベアメタルハードウェアと同じ高パフォーマンスを提供します。詳細はこちらをご覧ください。
• Amazon EBSボリュームパフォーマンス：AWS EBSは生のストレージソリューションとして提供されるため、ユーザーはLinuxインスタンスでパフォーマンスを最大化するためにシステムを構成および調整する必要があります。AWSは、さまざまなI/O特性、EC2インスタンス、EBSボリュームに対する最適な構成を生成するための詳細なガイドラインを提供しています。詳細はこちらをご覧ください。
• Amazon EBS暗号化：暗号化ソリューションは、データの保存、移行、スナップショット、およびインスタンスのすべてのEBSボリュームタイプを保護します。AWSは、暗号化によるストレージボリュームのパフォーマンスへの影響が最小限であることを約束します。ユーザーは、IAMおよびAWSキー管理サービス（AWS KMS）を使用して、スナップショットとボリュームデータの制御、ポリシー、およびセキュリティを管理できます。詳細はこちらをご覧ください。
• EBS CloudWatchイベント：ユーザーは、EBSイベント通知に応じてポリシーと自動アクションを設定できます。これらのアクションには、環境への運用変更、AWS Lambda関数のアクティベート、バッチジョブ、EBS容量の調整などが含まれる場合があります。詳細はこちらをご覧ください。

AWS EBSボリュームの選択は、利用可能なAWS EBSツールと機能の価値を最大化するために必要なリソースと共に、包括的なクラウド管理戦略の一部であるべきです。この戦略には、ストレージボリュームのI/Oパフォーマンスとデータ伝送スループット要件、バックアップと災害復旧の目標、スケーラブルなワークロードに対する予算と財務計画の詳細な分析が含まれるべきです。Amazon Elastic Block Storeの広範な選択により、企業はさまざまなユースケースに適したストレージ機能を選択しながら、持続的なデータストレージポートフォリオのコスト、パフォーマンス、および信頼性の最適なバランスを維持できます。

AWS EBSの欠点

多くのアプリケーションにとってAWS EBSの機能は非常に便利ですが、欠点もあります。EBSを検討する際には、これらを考慮してください。

1. EBSは一時ストレージには推奨されません

EBSは持続性と耐久性を目的として設計されており、短期間の使用には必要ありません。ストレージがプロビジョニングされているため、使用したストレージではなく、コストが高くなります。数時間EBSの一部を使用してデータを削除しても、全容量に対して支払い続ける必要があります。ボリュームやスナップショットを手動で削除することを忘れると、支払いが続きます。より良い代替手段はEC2インスタンスストレージです。

2. マルチインスタンスアクセスの制限

EBSボリュームを複数のインスタンス間で共有することはできません。各EBSボリュームは、同時に1つのEC2にのみ接続できます。データを同じインスタンスで使用する必要がある場合は、必要なデータを持つ各インスタンスにEBSボリュームを手動で接続および切断する必要があります。代替アプローチは、Amazon Elastic File System（EFS）を使用することです。

3. AWS S3およびAWS EFSに比べて耐久性が制限されています

AWS S3およびAWS EFSは、EBSよりも優れた耐久性を持っており、複数の可用性ゾーンに複製されています。EBSは1つの可用性ゾーンで機能するため、停電時にリスクが高くなります。S3は分散アーキテクチャを持ち、耐久性に関しては最高です。大規模で非構造化データには最適です。Amazon EFSは複数のインスタンスに対応し、S3とほぼ同じ耐久性を持ちます。EBSは、低レイテンシと高パフォーマンスが必要な構造化データベースに最適です。

4. ネットワークレイテンシの問題

EBSはAWSネットワークを介して通信し、インスタンスに直接接続されていないため、レイテンシが高くなります。より迅速な読み書き速度が必要な場合は、EC2インスタンスストアがより良い選択です。

5. リンケージとボリューム管理の複雑さ

EBSボリュームにグローバルアクセスや共有ができないため、インスタンスに手動で接続する必要があります。特定のIOPSレベルをサポートしているため、切り替えを行う場合は再構成および再フォーマットが必要です。各接続と切断はデータの損傷のリスクを伴います。最後に、スケーリングは手動プロセスです。適切な文書と追跡を維持する必要があり、これが複雑な管理の課題になります。

6. 混乱する命名規則

命名規則はAWS EBSで自動的ではなく、公式なAWSボリュームIDはEC2インスタンスが使用するものとは異なります。その結果、整理の欠如や混乱が生じます。すべての命名の混乱を管理するために時間と労力を投資する必要があり、これらのリソースは他の場所でより良く使用されるべきです。

7. スケーリングが高くつく

過剰にプロビジョニングすると、費用がかさむ。スナップショットを追加すると、コストも増加します。高性能のio2ボリュームを使用すると、さらに高いプレミアムを支払うことになります。

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