O que é uma instância na computação em nuvem?

Na computação em nuvem, uma instância é um recurso de servidor fornecido por serviços de nuvem de terceiros. Embora seja possível gerenciar e manter recursos dos servidores físicos on-premises, é caro e ineficiente fazer isso. Provedores de nuvem mantêm o hardware em seus datacenters e oferecem acesso virtual aos recursos de computação na forma de uma instância. Você pode usar a instância de nuvem para executar workloads de computação intensa, como contêineres, bancos de dados, microsserviços e máquinas virtuais.

Por que instâncias de nuvem são importantes?

Uma instância de nuvem permite que os desenvolvedores de software escalem além dos limites físicos tradicionais. Ao contrário dos servidores físicos, os desenvolvedores não precisam se preocupar com o hardware subjacente ao implantar workloads em uma instância de nuvem. As instâncias de nuvem têm dois benefícios principais.

Escalabilidade

Os desenvolvedores escalam os recursos de computação em uma instância de nuvem de acordo com seus requisitos de workload. Por exemplo, os desenvolvedores de software implantam uma aplicação em uma instância. À medida que a aplicação ganha mais usuários, ela recebe um tráfego enorme, que diminui o tempo de resposta. Os desenvolvedores podem escalar horizontalmente os recursos de nuvem ao aumentarem os recursos de CPU, memória, armazenamento e rede dessa instância específica. 

Tolerância a falhas

As organizações criam redundância usando várias instâncias duplicadas para backup. Essas instâncias são especialmente úteis para gerenciar workloads com uso intenso de memória, como o processamento de dados. Por exemplo, uma aplicação ainda pode ser executada em outras instâncias nos EUA e na Ásia se uma instância de nuvem hospedada na Europa falhar.  

Que tipos de workloads é possível executar em uma instância de nuvem?

Uso intenso de computação

Você pode executar workloads de computação de alta performance em instâncias, como análises distribuídas, algoritmos de machine learning (ML), processamento em lotes, veiculação de anúncios, codificação de vídeo, modelagem científica e aplicações de jogos escaláveis para vários jogadores.

Uso intenso de memória

Instâncias são úteis para executar workloads com uso intenso de memória, como ingestão de dados em tempo real, caches na memória distribuídos, análise de big data, aplicações empresariais com uso intenso de memória e bancos de dados de alta performance.

Uso intenso de gráficos

Aplicações que renderizam gráficos exigem altos recursos de processamento e armazenamento. Você pode executar aplicações de realidade virtual, renderização 3D, animação, visão computacional, streaming de vídeo e outras workloads de gráficos em uma instância de nuvem.

Como as instâncias de nuvem funcionam?

Uma instância de nuvem abstrai a infraestrutura de computação física usando a tecnologia de máquinas virtuais. É semelhante a ter sua própria máquina servidor na nuvem. Basicamente, você cria e gerencia sua própria instância de servidor virtual no ambiente de computação em nuvem. É possível configurar esse servidor de nuvem para atender aos seus requisitos de memória, processamento de gráficos e CPU, entre vários outros.

As etapas para criar uma nova instância são:

  1. Você usa uma interface visual ou chamadas de API para criar instâncias programaticamente
  2. Você especifica os recursos necessários ou usa tipos de instância pré-existentes definidos pelo seu provedor de nuvem
  3. Em seguida, pode hospedar seu próprio sistema operacional e outras aplicações de software em uma instância

O provedor de nuvem normalmente cobrará apenas pelos recursos que forem realmente usados. Você pode criar e destruir quantas instâncias quiser. Por exemplo, pode usar Imagens de máquina da Amazon (AMI) para configurar e iniciar instâncias de nuvem na AWS. 

Qual é o ciclo de vida de uma instância?

Os desenvolvedores usam uma série de etapas para configurar, executar, gerenciar e interromper uma instância. Os estágios a seguir descrevem o ciclo de vida de uma instância.

Provisionamento

Provisionar uma instância significa definir os recursos de computação necessários para ela. Quando os desenvolvedores executam uma instância provisionada, ela entra em um estágio pendente. 

Em execução

Nesse estágio, a instância é implantada e está ativa na nuvem. Os desenvolvedores podem implantar workloads, como aplicações em contêineres, nas instâncias em execução. Cobranças são aplicáveis a partir do momento em que uma instância começa a ser executada.

Parando

Os desenvolvedores podem interromper uma instância para solucionar problemas que afetam as workloads executadas nela. Ao ser interrompida, a instância entra no estágio Parando antes de chegar a uma interrupção total. Os desenvolvedores podem modificar a configuração da instância quando ela está interrompida.

Encerrada

Os desenvolvedores podem desligar uma instância quando ela não está mais em uso. Ao desligar uma instância, a plataforma de nuvem se prepara para encerrá-la e remover seus dados correspondentes no volume de armazenamento de instâncias. O volume de armazenamento de instâncias é um armazenamento temporário que reside no mesmo computador que a instância.

O que é uma instância preemptiva?

Uma instância preemptiva é um servidor virtual que usa recursos de computação sobressalentes e não reservados. Recursos de computação sobressalentes e não reservados permitem que a instância preemptiva seja encerrada após uma duração específica ou se a infraestrutura de nuvem reatribuir os recursos alocados. Os desenvolvedores usam instâncias preemptivas para tarefas não críticas, como processamento em lotes, análise de dados ou testes.

O que é um grupo de instâncias?

Um grupo de instâncias é uma coleção de várias instâncias que compartilham a mesma configuração. Os desenvolvedores usam grupos de instâncias para definir políticas e regras uniformes em várias instâncias com facilidade. Todas as instâncias em um grupo de instâncias passam pelo mesmo ciclo de vida simultaneamente. 

Comparação entre instância única e instâncias múltiplas 

Uma instância única descreve uma configuração de infraestrutura de nuvem em que apenas uma instância dos recursos de computação é criada e alocada ao usuário. Enquanto isso, instâncias múltiplas é um termo usado para mais de uma instância idêntica que são executadas paralelamente entre si. Em uma configuração de instâncias múltiplas, cada instância tem seus próprios recursos de computação. 

Locatário único versus multilocatário

Um locatário único significa que a infraestrutura de nuvem é exclusiva para um usuário. Isso é comum em um servidor on-premises, em que a organização pode executar várias workloads em uma única máquina. Por outro lado, uma configuração de multilocatário compartilha a infraestrutura de nuvem entre vários usuários. Isso permite escalar as workloads na nuvem a um custo menor. 

O que é uma máquina virtual?

Uma máquina virtual é um computador que existe no ambiente virtual. Máquinas virtuais usam os recursos de computação que estão disponíveis no computador físico. No entanto, esses recursos de computação, como poder de processamento e memória, não estão na forma de hardware físico. Em vez disso, eles são fornecidos e gerenciados como código dentro do computador físico. 

Comparação entre instância e máquina virtual

Você pode executar várias máquinas virtuais em um único computador, mas, ao executar máquinas virtuais no ambiente de nuvem, elas são conhecidas como instâncias. A execução de máquinas virtuais na nuvem permite que as organizações se beneficiem da boa relação custo-benefício em virtude do compartilhamento e da escalabilidade dos recursos. 

Quais são os tipos de instância na AWS?

O AWS Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) permite que os desenvolvedores criem aplicações escaláveis no ambiente de nuvem. O Amazon EC2 oferece vários tipos de instâncias que são otimizadas para diferentes workloads. 

Instância de uso geral

Um tipo de instância de uso geral é ideal para aplicações que exigem uma parcela igual de poder de processamento, memória e recursos de rede. Por exemplo, as organizações usam uma instância de uso geral para servidores Web.

Instância otimizada para computação

As instâncias otimizadas para computação são adequadas para aplicações de processamento intenso que exigem alto poder de computação. Por exemplo, os desenvolvedores implantam servidores de jogos, modelagem científica e workloads de transcodificação de mídia em instâncias otimizadas para computação. 

Instância com computação acelerada

As instâncias com computação acelerada fornecem aceleradores de hardware e são adequadas para workloads analíticas ou com uso intenso de gráficos. Por exemplo, os desenvolvedores criam e implantam aplicações de machine learning (ML) em uma instância com computação acelerada. 

Instância otimizada para memória

As instâncias otimizadas para memória permitem que os desenvolvedores implantem aplicações com uso intenso de memória na AWS sem comprometer a performance. Por exemplo, os desenvolvedores usam instâncias otimizadas para memória para análise de big data. 

Instância otimizada para armazenamento

As instâncias otimizadas para armazenamento incluem armazenamento persistente para gravar e recuperar informações de bancos de dados a uma velocidade muito alta. Por exemplo, os desenvolvedores criam funções de mecanismos de pesquisa com uma instância otimizada para armazenamento.

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