Instâncias do Amazon EC2

As instâncias do Amazon EC2 são os blocos fundamentais de criação para as suas necessidades computacionais na nuvem da AWS. Você pode imaginar as instâncias como servidores virtuais que podem executar aplicativos. As instâncias são criadas a partir de uma Imagem de máquina da Amazon (AMI) e da escolha de um tipo de instância adequado. Uma AMI é um modelo que contém uma configuração de software, incluindo um sistema operacional, que define o seu ambiente operacional. Você pode escolher uma AMI fornecida pela AWS, por nossa comunidade de usuários ou no AWS Marketplace. Você também pode criar e, opcionalmente, compartilhar suas próprias AMIs. Uma única AMI pode ser usada para executar uma ou milhares de instâncias.

Seleção de tipos de instância

O Amazon EC2 oferece uma ampla seleção de tipos de instâncias otimizadas para se adequarem a casos de uso diferentes. Os tipos de instâncias consistem em várias combinações de CPU, memória, armazenamento e capacidade de rede e oferecem flexibilidade de escolha da composição adequada de recursos para os seus aplicativos. Cada tipo de instância inclui um ou mais tamanhos de instância, permitindo a escalabilidade de recursos de acordo com os requisitos da carga de trabalho a ser executada. Para obter a melhor experiência, você deve executar os tipos de instância adequados para os seus aplicativos. Você tem a flexibilidade de escolher a combinação de tipos de instâncias mais adequadas ao seu aplicativo hoje e mudar para uma instância de tamanho diferente de acordo com a evolução das necessidades empresariais e do aplicativo. Para facilitar a escolha da melhor opção para os seus aplicativos, os tipos de instância do Amazon EC2 são agrupados em famílias de acordo com os perfis dos aplicativos a serem executados. Veja abaixo um guia breve para ajudá-lo a pensar na escolha do tipo de instância correto.

As instâncias do Amazon EC2 estão disponíveis nas seguintes famílias:

Uso geral

Esta família inclui os tipos de instância M1 e M3, oferece um equilíbrio de recursos de computação, memória e rede e é uma boa escolha para vários aplicativos. As instâncias de uso geral são adequadas para bancos de dados de pequeno e médio porte, tarefas de processamento de dados que exigem memória adicional, grupos de armazenamento em cache e servidores de backend para SAP, Microsoft SharePoint e outros aplicativos empresariais. As instâncias M3 são a geração mais nova das instâncias de uso geral e oferecem a opção de um grande número de CPUs virtuais (vCPUs), que oferecem maior desempenho. As instâncias M3 são recomendadas se você procura instâncias de uso geral com grandes requisitos de CPU. As instâncias M1 são a família original de instâncias de uso geral e oferecem as opções de menor custo para a execução dos seus aplicativos. As instâncias M1 são uma ótima opção se você procura desempenho moderado de CPU e um preço geral mais baixo.

• Casos de uso populares das instâncias M1 e M3: bancos de dados de pequeno e médio porte, processamento de dados, codificação, armazenamento em cache, SAP, Microsoft SharePoint e outros aplicativos corporativos.

Otimizadas para computação

A família inclui os tipos de instância C1 e CC2 e é otimizada para aplicativos que se beneficiam com um grande poder computacional. As instâncias otimizadas para computação que dispõem de uma taxa mais alta de vCPUs por memória do que outras famílias e o menor custo por vCPU entre todos os tipos de instância do Amazon EC2. Recomendamos as instâncias otimizadas para computação para a execução de aplicativos com escalabilidade horizontal e uso intensivo de CPU. Os exemplos desses aplicativos incluem grupos de front end com alto tráfego, processamento em lote sob demanda, análises distribuídas, servidores da web, processamento em lote e aplicativos científicos e de engenharia de alto desempenho. As instâncias CC2 são a última geração de instâncias otimizadas para computação e oferece o mais baixo custo de capacidade de CPU em relação a outras famílias de instâncias. As instâncias CC2 também oferecem vários recursos avançados: processadores Intel Xeon E5-2670, alto número de núcleos (32 vCPUs) e suporte para redes em cluster. Esses recursos permitem que você agrupe instâncias CC2 em clusters de alto desempenho, capazes de fornecer centenas de teraflops de desempenho de ponto flutuante. As instâncias C1 são a primeira geração de instâncias otimizadas para computação, estão disponíveis em tamanhos menores e são úteis para aplicativos com escalabilidade horizontal muito alta. Por exemplo, nossos clientes já executaram clusters distribuídos de milhares de instâncias c1.xlarge para codificar vídeos ou pesquisar bibliotecas compostas para o projeto de novos medicamentos.

• Casos de uso populares das instâncias C1 e CC2: aplicativos da web com alto tráfego, veiculação de anúncios, processamento em lote, codificação de vídeo, análises distribuídas, física de alta energia, análise de genomas e dinâmica de fluidos computacional.

Otimizadas para memória

Esta família inclui os tipos de instância M2 e CR1 e é otimizada para aplicativos com uso intensivo de memória. As instâncias otimizadas para memória têm o menor custo por GiB de RAM entre os tipos de instância do Amazon EC2. Recomendamos as instâncias otimizadas para memória para vários aplicativos de bancos de dados, para o memcached e outros caches distribuídos e para implementações maiores de aplicativos empresariais como SAP e Microsoft SharePoint. As instâncias CR1 são a última geração de instâncias otimizadas para memória e oferecem ainda mais memória (244 GiB), são executadas em CPUs mais rápidas (Intel Xeon E5-2670 com suporte a NUMA) do que as das instâncias M2 e oferecem suporte a redes em cluster para aplicativos com uso intensivo de largura de banda. As instâncias M2 estão disponíveis em tamanhos menores e são uma opção excelente para muitos aplicativos com uso intensivo de memória.

• Casos de uso populares das instâncias M2 e CR1:bancos de dados de alto desempenho, caches de memória distribuídos, análises em memória, montagem a análise de genomas e implementações maiores de SAP, Microsoft Share Point e outros aplicativos empresariais.

Otimizadas para armazenamento

Esta família inclui os tipos de instância HI1 e HS1 e oferece opções de armazenamento conectado diretamente, otimizadas para aplicativos com requisitos específicos de capacidade de E/S e armazenamento em disco. No momento, existem dois tipos de instâncias otimizadas para armazenamento. As instâncias HI1 oferecem armazenamento de instâncias muito rápido com base em SSD, capaz de oferecer mais de 120.000 IOPS de leitura randômica, e são otimizadas para desempenho muito alto de E/S randômica e baixo custo por IOPS. As instâncias HS1 são otimizadas para densidade de armazenamento muito alto, baixo custo de armazenamento e alto desempenho de E/S sequencial. Recomendamos o uso de instâncias HI1 para bancos de dados NoSQL como Cassandra e MongoDB, que se beneficiam com o desempenho muito alto de E/S randômica e com a baixa latência de solicitações dos SSDs conectados diretamente. As instâncias HI1 também são uma escolha excelente para sistemas transacionais que podem gerenciar sua própria resiliência.

As instâncias HS1 oferecem 48 TB de capacidade de armazenamento em 24 unidades de disco rígido, alto desempenho de rede e desempenho de taxa de transferência de até 2,6 Gbps. Recomendamos as instâncias HS1 para clientes que executam armazéns de dados de grande escala ou sistemas de arquivos em paralelo. Por exemplo, se você executa um cluster de Hadoop sempre disponível com centenas de terabytes de dados, deveria escolher as instâncias HS1.

• Casos de uso populares da instância HI1: bancos de dados NoSQL como Cassandra e MongoDB e bancos de dados transacionais com escalabilidade horizontal.
• Casos de uso populares da instância HS1: armazém de dados, Hadoop e sistemas de arquivo em cluster.

Microinstâncias

As microinstâncias são uma opção de instância de custo bem reduzido, oferecendo uma pequena quantidade de recursos de CPU. As microinstâncias podem aumentar a capacidade de CPU de forma oportuna e intermitente quando há disponibilidade de ciclos adicionais. Essas microinstâncias são adequadas a aplicativos e sites com baixa taxa de transferência que requerem ciclos de computação adicionais periodicamente, mas não para aplicativos que exigem desempenho de CPU sustentado.

• Casos de uso populares da instância T1: sites ou blogs com pouco tráfego, aplicativos administrativos pequenos, hosts bastion e avaliações gratuitas para explorar a funcionalidade do EC2.

Instâncias de GPU

Esta família inclui as instâncias CG1 e permitem aproveitar o desempenho paralelo de GPUs NVidia Tesla GPUs usando os modelos de programação CUDA e OpenCL para computação GPGPU. As instâncias de GPU também oferecem recursos de alta performance de CPU e oferecem suporte a redes em cluster.

• Casos de uso populares da instância CG1: computação química, renderização, modelagem financeira e projetos de engenharia.

    Recomendamos que você selecione o tipo de instância mais adequado ao perfil e à escala da sua carga de trabalho e altere o tipo de instância posteriormente se os requisitos do aplicativo mudarem. Em todos os casos, recomendamos enfaticamente a elaboração do perfil do aplicativo e os testes de carga. A disponibilidade de vários tipos de instância, combinada com recursos como otimização para EBS e redes em cluster, permite que os aplicativos sejam otimizados para obter maior desempenho, resiliência aprimorada e custos mais baixos. Mais especificamente, você deve avaliar as métricas de desempenho mais importantes do seu aplicativo. Para aplicativos que se beneficiam com um baixo custo por CPU, recomendamos a escolha de instâncias otimizadas para computação (instâncias C1 ou CC2). Para aplicativos que requerem o menor custo por GiB de memória, recomendamos a escolha de instâncias otimizadas para memória (instâncias M2 ou CR1). Além disso, se você executa um banco de dados, recomendamos que escolha instâncias que oferecem suporte à otimização para EBS ou a redes em cluster. Para aplicativos com altos requisitos de rede entre nós, você deve escolher instâncias que oferecem suporte a redes em cluster. As microinstâncias oferecem recursos de CPU de breve duração e de forma oportuna e não são recomendadas para aplicativos que exigem desempenho de CPU sustentado.

Para obter uma lista completa das famílias, tamanhos e especificações dos tipos de instância do Amazon EC2, consulte Amazon EC2 Instance Details

Recursos das instâncias

As instâncias do Amazon EC2 oferecem diversos recursos adicionais para ajudar a implementar, gerenciar e alterar a escala dos seus aplicativos.

Várias opções de armazenamento

O Amazon EC2 permite escolher entre várias opções de armazenamento de acordo com seus requisitos. O Amazon EBS é um volume de armazenamento durável no nível de bloco que pode ser conectado a uma única instância do Amazon EC2 em execução. Você pode usar o Amazon EBS como um dispositivo de armazenamento principal para dados que exigem atualizações frequentes e granulares. Por exemplo, o Amazon EBS é a opção de armazenamento recomendada para executar um banco de dados no Amazon EC2. Os volumes do Amazon EBS persistem independentemente da vida útil de uma instância do Amazon EC2. Após conectar um volume a uma instância, você pode usá-lo como qualquer outro disco rígido físico. O Amazon EBS fornece dois tipos de volumes: volumes padrão e de IOPS provisionadas. Eles diferem em características de desempenho e preço, permitindo que você adapte o custo e o desempenho de armazenamento às necessidades dos aplicativos.

Os volumes padrão oferecem armazenamento para os aplicativos com requisitos moderados ou intermitentes de E/S. Os volumes padrão fornecem uma média aproximada de 100 IOPS, com capacidade do tipo "melhor esforço" para intermitências de até centenas de IOPS. Os volumes padrão também são bem adequados para uso como volumes de inicialização, em que o recurso de intermitência oferece tempos rápidos de inicialização de instância.

Os volumes de IOPS provisionadas são projetados para fornecer alto desempenho de forma previsível para cargas de trabalho com uso intensivo de E/S, como bancos de dados. Nos volumes de IOPS provisionadas, você especifica uma taxa de IOPS durante a criação do volume e o Amazon EBS provisiona essa taxa durante toda a vida útil do volume. Atualmente, o Amazon EBS oferece suporte para até 4.000 IOPS por volume de IOPS provisionadas. Você pode distribuir vários volumes juntos para fornecer milhares de IOPS por instância do Amazon EC2 ao seu aplicativo.

Muitas instâncias do Amazon EC2 também podem incluir armazenamento em discos conectados fisicamente ao computador host. Esse armazenamento em disco é denominado um armazenamento de instâncias. O armazenamento de instâncias oferece armazenamento temporário no nível de bloco para instâncias do Amazon EC2. Os dados nos volumes de armazenamento de instâncias persistem apenas durante a vida útil da instância do Amazon EC2 associada.

Além do armazenamento no nível de bloco por meio do Amazon EBS ou do armazenamento de instâncias, você também pode usar o Amazon S3 para obter um armazenamento de objetos altamente durável e disponível. Saiba mais sobre as opções de armazenamento do Amazon EC2 na documentação do Amazon EC2.

Instâncias otimizadas para EBS

Por uma taxa horária adicional reduzida, os clientes podem executar tipos de instâncias selecionados do Amazon EC2 como instâncias otimizadas para EBS. As instâncias otimizadas para EBS fornecem taxa de transferência dedicada entre o Amazon EC2 e o Amazon EBS, com opções de 500 Mbps e 1.000 Mbps, dependendo do tipo de instância usado. Recomemos usar volumes de IOPS provisionadas com instâncias otimizadas para EBS ou instâncias que oferecem suporte a redes em cluster para aplicativos com requisitos elevados de E/S no armazenamento.

Redes em cluster

As instâncias CC2, CR1, CG1, HI1 e HS1 oferecem suporte a redes em cluster. As instâncias executadas em um grupo de localização de cluster comum são colocadas em um cluster lógico que oferece rede com grande largura de banda e baixa latência entre todas as instâncias no cluster. A rede em cluster é ideal para sistemas de análises de alto desempenho e muitos aplicativos científicos e de engenharia, particularmente os que usam o padrão de biblioteca MPI para programação paralela.

Instâncias dedicadas

Instâncias dedicadas são instâncias do Amazon EC2 que são executadas em hardware dedicado a um único cliente. Essas instâncias são ideais para cargas de trabalho em que políticas corporativas ou normas setoriais exigem que suas instâncias do EC2 fiquem fisicamente isoladas no nível de hardware de host de instâncias que pertencem a outros clientes. As instâncias dedicadas permitem que você se beneficie do Amazon VPC e da nuvem da AWS – provisionamento elástico sob demanda, pagamento conforme o uso e a garantia de que suas instâncias de computação do Amazon EC2 são isoladas no nível de hardware.

Medição do desempenho das instâncias

Por que é necessário medir o desempenho das instâncias.

O Amazon EC2 permite que você provisione diversos tipos de instâncias, que oferecem combinações diferentes de CPU, memória, disco e rede. É fácil executar novas instâncias e testes em paralelo. Recomendamos a medição de desempenho dos aplicativos para identificar os tipos de instâncias adequados e validar a arquitetura dos aplicativos. Também recomendamos testes rigorosos de carga e escala para garantir que seus aplicativos tenham a escalabilidade pretendida.

Considerações para a avaliação de desempenho do Amazon EC2.

O Amazon EC2 oferece um grande número de opções em dez tipos diferentes de instâncias, cada um deles com uma ou mais opções de tamanho, organizados em seis famílias de instâncias diferentes otimizadas para tipos distintos de aplicativos. Recomendamos que você avalie os requisitos dos aplicativos e selecione a família de instâncias adequada como ponto de partida para os testes de desempenho do aplicativo. Você deve começar a avaliar o desempenho dos seus aplicativos (a) identificando como as necessidades do aplicativo se comparam às famílias de instâncias diferentes (ou seja, se o aplicativo faz uso intensivo de computação, de memória, etc.) e (b) dimensionando a carga de trabalho para identificar o tamanho de instância adequado. Não há nada que substitua a medição do desempenho do seu aplicativo completo, pois esse desempenho pode ser afetado pela infraestrutura subjacente ou pelos limites de software e de arquitetura. Recomendamos testes no nível de aplicativo, incluindo o uso de ferramentas e serviços de estabelecimento do perfil do aplicativo e de testes de carga.

Tipos de instância

A tabela abaixo lista as especificações de cada tipo de instância do Amazon EC2:

*1 Instâncias CC2 e CR1 são equipadas com 2 processadores Intel Xeon E5-2670 com oito núcleos e hyperthreading
*2 Instâncias CG1 são equipadas com 2 processadores Intel Xeon X5570 com quatro núcleos e hyperthreading e 2 GPUs NVIDIA Tesla M2050
*3 Instâncias HI1 podem oferecer aos aplicativos mais de 120.000 IOPS de leitura randômica de 4 KB e entre 10.000 e 85.000 IOPS de gravação randômica de 4 KB (dependendo da faixa de endereçamento de blocos lógicos ativa). A taxa de transferência sequencial máxima é de aproximadamente 2 GB/s para leitura e 1,1 GB/s para gravação.
*4 Instâncias HS1 podem fornecer desempenho de 2,4 GB/s de leituras sequenciais de 2 MB e 2,6 GB/s de gravação sequencial.
*5 Instâncias executadas no mesmo grupo de localização de cluster são posicionadas em uma rede Ethernet 10 Gigabit sem bloqueio
*6 Para obter mais informações sobre microinstâncias, consulte a documentação da AWS