Der definitive Leitfaden zu AWS EC2-Instanztypen

Amazon ermöglicht es Ihnen, verschiedene AWS-EC2-Instanzen in der AWS-Cloud zu betreiben, was Ihnen die dringend benötigte Flexibilität bietet. Sie können eine EC2-Instanz auswählen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht und dabei preislich attraktiv ist. Diese Entscheidung kann jedoch schwierig sein, da es in AWS etwa 50 verschiedene Typen gibt. Jeder Typ wiederum bietet unterschiedliche Optionen hinsichtlich der Hardwarekapazität zu unterschiedlichen Preisen. Dieser Blogbeitrag erläutert die Amazon EC2-Instanztypen und -kategorien und gibt Ihnen Empfehlungen an die Hand, die Ihnen helfen sollen, die richtige Entscheidung zu treffen, wenn Sie eine Instanz in der Amazon-Cloud betreiben möchten.

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Klassifizierung der AWS EC2-Typen

Auf den ersten Blick wirken die Namen der AWS EC2-Instanzen verwirrend. AWS EC2-Instanztypen werden als Kombination aus Buchstaben und Ziffern dargestellt. Hinter der Namenskonvention für AWS EC2-Instanzen steckt jedoch eine Logik, und der Name enthält Angaben zur Instanz.

AWS EC2-Instanzen sind virtuelle Maschinen, die auf physischen Servern in Amazon-Rechenzentren laufen. Server verfügen über unterschiedliche Hardwarekonfigurationen, und EC2-Instanzen können unterschiedliche Mengen an Hardwarekapazität nutzen. Dies spiegelt sich in den Instanztypen und -namen wider.

Ein EC2-Instanztyp besteht aus mehreren Parametern:

• Instanzfamilie
• Instanzgeneration
• Zusätzliche Funktionen
• Instanzgröße

Lassen Sie uns die Benennung von Instanzen am Beispiel der Instanz R5d.xlarge aufschlüsseln.

Instanzfamilie

Eine EC2-Instanzfamilie oder Instanzklasse steht für Instanzen mit einem ähnlichen Verwendungszweck. Sie gibt zudem das Verhältnis zwischen den Hardwarekomponenten (wie Prozessor, Arbeitsspeicher und Speicher) in der Instanzspezifikation an. R ist in unserem Beispiel die Instanzfamilie bzw. Instanzklasse. Dabei handelt es sich um eine generische Familie für speicheroptimierte Instanzen.

Jede Familie bietet ihre eigenen hardwaregestützten Funktionen. Ein Instanztyp kann eine oder mehrere Familien enthalten. Eine Instanzfamilie kann nur zu einem EC2-Instanztyp gehören.

Instanzgeneration

Eine Instanzgeneration umfasst Instanzen derselben Familie, die auf Servern unterschiedlicher Hardwaregenerationen in AWS ausgeführt werden. Möglicherweise fällt Ihnen auf, dass viele Instanzfamilien mehrere Generationen umfassen (neuere und ältere). Dies gilt insbesondere für Instanzfamilien, die bereits seit längerer Zeit verfügbar sind. Da Amazon in seinen Rechenzentren neue Server bereitstellt, um den Kunden Ressourcen für den Betrieb weiterer Instanzen zur Verfügung zu stellen, verfügen diese neuen Server über neue Hardware, die in der Regel besser ist als die der vorherigen Generationen.

In der Regel sind die letzten zwei oder drei Generationen verfügbar. In unserem Beispiel ist 5 die Instanzgeneration der Instanz R5d.xlarge . Stand Februar 2022 ist 6 die neueste Generation für Instanzen der Familie R , wobei die Generationen 4 und 5 ebenfalls noch verfügbar sind.

Verwenden Sie im Allgemeinen die neueste Generation für Ihre Instanzen, da diese die besten Preise und die höchste Effizienz bietet. Es ist sinnvoll, eine ältere Generation zu verwenden, wenn Sie EC2-Instanzen auf Servern mit bestimmter Hardware ausführen müssen. Derzeit reicht der Generationsbereich für AWS EC2-Instanzen von 1 bis 6, aber die Generationen 1, 2 und 3 sind möglicherweise für viele Instanztypen nicht mehr verfügbar.

Zusätzliche Funktion

Zusätzliche Funktionen stellen zusätzliche Hardwaremerkmale für AWS-Maschinentypen dar. Die Buchstaben im Instanznamen und die zugehörigen Eigenschaften werden in der folgenden Tabelle erklärt. Die fetten Buchstaben können Ihnen helfen, sich die Zuordnungen zu merken.

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In unserem R5d.xlarge Beispiel von Instanz d repräsentiert die zusätzliche Funktion. Dies bedeutet, dass diese Instanz den lokalen Non-Volatile Memory Express (NVMe) Solid-State Drive (SSD) Speicher nutzt, welcher die höchste Leistung des Speichersubsystems der Instanz bietet.

Ein EC2-Instanztyp kann mehrere zusätzliche Funktionen enthalten, zum Beispiel p3dn.24xlarge.

Instanzgröße

Die AWS EC2-Instanzgröße zeigt die Anzahl der Hardware-Ressourcen (Kapazität), die der Instanz bereitgestellt werden. Unterschiedliche AWS-Instanzgrößen können dieselbe Hardware verwenden, aber mit unterschiedlichen Skalierungen. Manchmal können Instanzen unterschiedlicher Größen auf unterschiedlicher Hardware ausgeführt werden, beispielsweise SSD- oder HDD-Speichergeräte. Ein einfaches Beispiel ist die Menge an Speicher. Die kleinste Instanzgröße enthält die geringste Menge an Speicher, und größere AWS EC2-Instanzgrößen enthalten proportional mehr Speicher.

Zur besseren Übersicht betrachten wir vier AWS EC2-Instanzgrößen für R5d Instanzen und visualisieren sie im untenstehenden Bild.

• xlarge ist die kleinste Instanz in unserem EC2-Instanzvergleich, die in diesem Beispiel verwendet wird, und diese Instanzgröße füllt den kleinsten Bereich eines Rechtecks aus.
• 2xlarge belegt im Vergleich zur R5d.xlarge Instanz die doppelte Fläche im Rechteck.
• 4xlarge ist viermal größer als R5d.xlarge und doppelt so groß wie R5d.2xlarge.
• 8xlarge hat eine Kapazität, die acht R5d.xlarge Instanzen, vier R5d.2xlarge Instanzen oder zwei R5d.4xlarge Instanzen entspricht.

Wie Sie sehen können, hat jede größere Instanzgröße doppelt so viel CPU, Speicher und Speicherplatz. Der Preis steigt ebenfalls proportional und ist bei jeder größeren Instanz doppelt so hoch wie bei ihrer kleineren „Nachbarinstanz“. Weitere Details finden Sie in der folgenden Tabelle.

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Beachten Sie, dass es Zwischengrößen geben kann, zum Beispiel r5d.12xlarge, die zwischen r5d.8xlarge und r5d.16xlargeliegt. Die Instanzfamilie R5d enthält zudem Größen, die kleiner als R5d.xlarge und größer als R5d.16.xlargesind. Die Anzahl der Größen für 32-Bit-Betriebssysteme ist bei der Bereitstellung einer Instanz aus einem Amazon Machine Image (AMI) begrenzt.

Basierend auf diesen Parametern (Familie, Generation, zusätzliche Funktionen und Größe) sind verschiedene AWS EC2-Instanzen für unterschiedliche Verwendungsfälle optimiert und bieten unterschiedliche Kombinationen aus Prozessor-, Arbeitsspeicher-, Speicher- und Grafikressourcen. Sie können den Instanztyp mit der für Ihre Anforderungen geeigneten Kombination auswählen.

Welche verschiedenen AWS EC2-Instanzen gibt es?

AWS EC2-Instanzen werden in mehrere Kategorien unterteilt, die als Instanztypen bezeichnet werden. Jeder Typ ist für bestimmte Verwendungsfälle optimiert.
Es gibt 5 AWS EC2-Instanztypen:

• Allgemeiner Zweck
• Rechenleistung optimiert
• Speicheroptimiert
• Speicherplatzoptimiert
• Beschleunigte Datenverarbeitung

Wie bereits erwähnt, enthält jeder EC2-Instanztyp mehrere Instanzfamilien und ist in verschiedenen AWS-Instanzgrößen verfügbar. In diesem Abschnitt werden wir die Instanztypen, Instanzfamilien und ihre Hauptfunktionen im Detail behandeln. Wir stellen außerdem Beispiele für Instanzen sowie Informationen bereit, die Ihnen helfen sollen, sich das Namensprinzip zu merken.

Instanztyp „General Purpose“

General-Purpose-Instanzen können in verschiedenen Szenarien eingesetzt werden und bieten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen CPU (Zentraleinheit), RAM (Arbeitsspeicher) und Netzwerkressourcen. Dieser Instanztyp eignet sich für Anwendungen, die diese Ressourcen zu gleichen Teilen beanspruchen. AWS EC2-Instanzen dieses Typs können zum Betreiben eines Webservers, zum Bereitstellen eines Code-Repositorys oder in anderen Standard-Hosting-Szenarien usw. verwendet werden.

Der EC2-Instanztyp „General-Purpose“ enthält vier Familien (d. h. Unterklassen oder spezifische Instanztypen): M, T, A und Mac.

• M (Generic) Instanzfamilie

Die Vorteile der M Instanzfamilie sind Zuverlässigkeit, gute Basisleistung und ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Preis. Die Verwendung von M Instanzen ist die optimale Lösung für kleine und mittelgroße Datenbanken. M Instanzen sind im Vergleich zu T Instanzen stabiler. Dies ist eine gute Wahl, wenn Sie gerade erst mit AWS EC2 beginnen.

Sie können mit dem Betrieb einer M5 Instanz beginnen. M5 Instanzen verwenden den Intel Xeon-Prozessor (3,1 GHz) mit einem neuen Advanced Vector Extension-Befehlssatz und reichen für die meisten üblichen Aufgaben aus. M5a und M6a Instanzen verwenden AMD-Prozessoren. M6g Instanzen basieren auf ARM-Prozessoren (AWS Graviton 2).

Gedächtnisstütze: M wie in der Hauptrechner-

Beispiele: m4.large, m5.2xlarge, m5n.2xlarge, m5zn.12xlarge, m5zn.metal, m5n.large, m5n.24xlarge, m5n.metal, m6i.16xlarge, m5a.8xlarge, m6a.48xlarge, m6g.medium

Was ist M5 metal (wie im obigen Beispiel der Instanz m5zn.metal )? Die AWS EC2 metal ist die größte Größe nach 6xlarge und 12xlargefür die M5zn Familie. Metal bezieht sich auf AWS-Bare-Metal-Server, die höchste Leistung bieten und bei denen das Betriebssystem direkt auf der Hardware installiert ist.

• T (Burstable) Instanzfamilie

T Instanzen werden in der Regel verwendet, um Anwendungen auszuführen, deren Anforderungen stabil sind, die aber gelegentlich Aktivitätsspitzen aufweisen können. Ein Beispiel hierfür ist eine Website, bei der es zu Aktivitätsspitzen kommt, wenn viele Besucher auf die Seite zugreifen. Die Bursting-Funktion ermöglicht es einer Website, höhere Anforderungen zu bewältigen, ohne dass die bereitgestellten Dienste unterbrochen werden oder die Instanz heruntergefahren wird. Die meisten T Instanzen laufen auf Intel-Prozessoren.

Es gibt ein interessantes Abrechnungsmodell, das auf CPU-Credits basiert. Wenn eine Instanz im Leerlauf ist (unterhalb der Basislast läuft), werden CPU-Credits angesammelt. Wenn es einen Leistungsspitzenwert gibt (die Instanz läuft über der Basislinie), werden diese CPU-Gutschriften genutzt.

T3 und T3a Instanzen sind heutzutage gängige Beispiele für diese Unterklasse. Die Basislinie für die CPU-Frequenz beträgt 2,5 GHz, aber Sie können die CPU-Leistung für kurze Zeit erhöhen, wenn Software mehr CPU-Ressourcen benötigt. Diese Funktion ermöglicht es einer Instanz, nach Bedarf zusätzliche Ressourcen zu erhalten. T3a Instanzen laufen auf AMD-Prozessoren (a - AMD). T4g Maschinentypen werden von ARM-Prozessoren (AWS Graviton 2) betrieben.

Verwendungsfälle: Ausführen von Mikroservices, Entwicklungsumgebungen, Websites, Anwendungen mit niedriger Latenz, allgemeine Anwendungen, etc. Sie können auch T2 und T3 Instanzen verwenden, um AWS EC2-Backup-Software auszuführen.

Gedächtnisstütze: T wie in transient, klein oder turbo

Beispiele: t2.nano, t3.micro, t3a.small, t4g.medium

Was ist der Unterschied zwischen EC2 T2 und T3?

T2 Instanzen kehren zum grundlegenden Leistungs-Computermodus zurück, wenn die CPU-Gutschriften zum Erhöhen aufgebraucht sind. Dieser Modus wird als Standardmodus bezeichnet.

T3 Instanzen laufen im Erhöhungsmodus weiter, wenn keine CPU-Gutschriften zur Verfügung stehen und wenn dieser Modus von Anwendungen benötigt wird, die auf der Amazon-Instanz laufen. Dieser Modus wird als unbegrenzter Modus bezeichnet. In diesem Fall zahlen Sie jedoch zusätzliche Kosten. T3 Instanzen verwenden neuere Hardwaregenerationen zum Ausführen.

• A Instanzfamilie

Die A Familieninstanzen basieren auf ARM-Prozessoren (AWS-Graviton-Prozessoren mit 64-Bit-Neoverse-Kernen). Vermeiden Sie es, diese Instanzfamilie für reguläre Aufgaben zu verwenden. ARM-Prozessoren haben aufgrund ihrer Architektur Leistungsnachteile im Vergleich zu herkömmlichen x86-64-Prozessoren. Verwenden Sie A Instanzen in bestimmten Szenarien, wenn Sie nur ARM-Prozessoren für einige Aufgaben verwenden müssen, wie z.B. die Entwicklung von Anwendungen für eine ARM-Plattform. Derzeit ist die A1 Instanzfamilie nur für den allgemeinen EC2-Instanztyp der ersten Generation verfügbar.

Gedächtnisstütze: A wie in ARM

Beispiele: a1.large, a1.4xlarge, a1.metal.

• Mac Instanzfamilie

AWS-EC2-Mac-Instanzen basieren auf Apple-Mac-Mini-Computern mit Intel-Core-i7-Prozessoren (3,2 GHz / 4,6 GHz Turbo). Diese Instanzen werden von dem AWS-Nitro-System betrieben, einer Kombination aus Hardware und Hypervisor. Die Mac Instanzfamilie ermöglicht es Ihnen, Mac OS in der Cloud ausführen und die Instanz für die Entwicklung und das Testen von Anwendungen für macOS, Safari, Apple TV, etc. zu nutzen. Verfügbare Betriebssysteme sind macOS 10.14, 10.15, 11 und 12 für die entsprechenden Amazon Machine Images. In dieser Familie gibt es zum Zeitpunkt des Schreibens nur eine Instanz.

Beispiel: mac1.metal

Compute-Optimierte Instanztyp

Der Compute-optimierte Amazon EC2-Instanztyp ist für das Ausführen von rechenintensiven Aufgaben gedacht, die viele CPU-Ressourcen erfordern, aber keine hohen Anforderungen an Speicher und Ablage haben. Dieser EC2-Instanztyp bietet Zugang zu vielen virtuellen Prozessoren mit hoher Leistung. Die Prozessorfrequenz liegt zwischen 3,6 GHz bis 3,9 GHz.

Der Compute-optimierte Instanztyp wird für Hochleistungsrechnen, Webserver, Datenanalysen, maschinelles Lernen, wissenschaftliche Modellierungen, Videorendering und Medientranscodierung genutzt. Sie müssen möglicherweise große Datenmengen, die für diese Zwecke verwendet werden, an einem anderen Ort speichern (eine andere EC2-Instanz mit einem produktiven und hochkapazitiven Speichersystem, Amazon S3-Bucket usw.). Sie können jedoch eine Amazon-Instanz mit SSD-Speicher und einem 100-Gbit-Netzwerk erstellen, indem Sie c5n (n - network) oder c5d (d – disk, SSD) Instanzen nutzen.

Welche ist die beste EC2-Instanz für hohe CPU-Belastungen? Ziehen Sie in Betracht, eine der Instanzen des Compute-optimierten EC2-Instanztyps zu nutzen.

Der Compute-optimierte Amazon EC2-Instanztyp enthält zwei Familien: C und Hpc.

• C Instanzfamilie

Es gibt mehrere Instanzen mit leistungsstarken Intel Xeon (C6i, C5, C4) und AMD EPYC Prozessoren (C5a) in der C Instanzfamilie. C5n ist die Instanz mit verbesserter Netzwerkleistung im Vergleich zu C5. Sie können diese Instanz verwenden, um einen stark beanspruchten Router, eine Firewall und andere Anwendungen zu bereitstellen, die große Mengen an Netzwerkverkehr verarbeiten. C6g, C6gn und C7g werden mit ARM-Prozessoren betrieben und sind für spezielle Aufgaben vorgesehen.

Gedächtnisstütze: C wie in Computing

Beispiele: c4.large, c5.xlarge, c5n.2xlarge, c5a.16xlarge, c6i.32xlarge, c6gn.medium, c6g.16xlarge

• Hpc Instanzfamilie

Hpc ist die Hochleistungsrechnen-Familie, die zum Compute-optimierten AWS EC2-Instanztyp gehört und für hochleistungsfähige, rechenintensive Workloads bestimmt ist. Hpc6a ist die Instanz dieser Familie, die mit AMD Epic 7003-Prozessoren betrieben wird (Frequenz bis zu 3,6 GHz). Sie können bis zu 96 virtuelle Kerne, 384 GB Speicher, 25-Gbit-Netzwerkbandbreite und ein 100-Gbit EFA (Elastic Fiber Adapter) Netzwerk für eine ultrahohe Leistung nutzen. Merkhilfe: Hpc wie in Hochleistungsrechnen

Beispiel: Hpc6a.48xlarge (dies ist die einzige verfügbare Instanz Hpc)

Speicheroptimierter Instanztyp

Der speicheroptimierte AWS EC2-Instanztyp zielt darauf ab, im Vergleich zu anderen Hardwareparametern mehr Speicher bereitzustellen. RAM ist wichtig für Anwendungen, aber manche Anwendungen benötigen mehr RAM und eine hohe Eingabe-/Ausgabe-Speicherrate. In diesem Fall können Sie speicheroptimierte EC2-Instanzen verwenden. Im Vergleich zu AWS EC2-Instanztypen wird der speicheroptimierte Typ für die Verarbeitung großer Datenmengen in Echtzeit, relationale und nicht-relationale Datenbanken empfohlen.

Beispiele für Anwendungen mit hohen Speicheranforderungen sind Apache Spark, MS SQL Server, SQLite, Oracle und andere Datenbankserver. Sie können sogar eine Datenbank im RAM hosten, wenn die Datenbankgröße dies zulässt, um eine ultrahohe Leistung zu erzielen. Jedoch sollten Sie die Speicherung und den Ort, an dem Sie die Datenbankdaten speichern, berücksichtigen, da der RAM beim Ausschalten der Instanz gelöscht wird. Amazon bietet die meisten speicheroptimierten AWS-Maschinenkategorien mit SSD-Speicher an, aber es gibt Instanzen ohne persistenten Speicher. In diesem Fall müssen Sie Daten über das Netzwerk zu einer anderen EC2-Instanz speichern. Berücksichtigen Sie auch Backup einer AWS EC2-Instanz.

Die speicheroptimierten AWS EC2-Typen enthalten drei Instanzfamilien: R, X und Z.

• R Instanzfamilie

Die R Familie ist eine generische Familie des speicheroptimierten EC2-Instanztyps. Sie können bis zu 768 GB RAM einrichten. Es gibt mehrere verfügbare Konfigurationen von R-Instanzen, einschließlich Intel-Prozessoren, AMD-Prozessoren und fortgeschrittener Netzwerke, die es Ihnen ermöglichen, diejenige auszuwählen, die Ihre Anforderungen besser erfüllt: R6i, R5, R5a, R5b, R5n und R4.

Instanzen der R5 und R6 Serien können für Echtzeit-Big Data-Analysen verwendet werden.

Es gibt R6g Instanzen für diejenigen, die die ARM-Architektur benötigen.

Merkhilfe: R wie in RAM

Beispiele: r4.2xlarge, r5.large, r5a.16xlarge, r5ad.24xlarge, r5b.16xlarge, r5n.4xlarge, r5dn.2xlarge, r6i.16xlarge, r6gd.medium

• X Instanzfamilie

Die X Familie bietet ein höheres Speicherverhältnis, und X Instanzen ermöglichen es Ihnen, speicherintensivere Anwendungen für die Datenverarbeitung im Vergleich zu der R Instanzfamilie auszuführen. Für die X Instanzen des speicheroptimierten EC2-Instanztyps können Sie bis zu 3,9 TB RAM verwenden. Intel Xeon-Prozessoren bieten hohe CPU-Leistung. Gedächtnisstütze: X wie bei Xtreme RAM

Beispiele: x1e.xlarge, x1e.32xlarge, x1.16xlarge

• Z Instanzfamilie

Instanzen der Z Familie bieten neben großer Speicher-Kapazität auch große CPU-Kapazität und laufen auf Intel Xeon Prozessoren mit einer Frequenz von bis zu 4,0 GHz und bis zu 384 GB RAM.

Das Merkmal dieser Instanz ist lokaler NVMe-basierter SSD Speicher. Die Festplatten sind physisch mit dem Host Server verbunden, um eine bessere Leistung für den Blockspeicher, der von diesem EC2-Instanztyp der Z Familie genutzt wird, zu bieten. Bis zu 1,8 TB SSD-Speicher ist verfügbar. Dieser Instanztyp kann optimal für Anwendungen sein, wenn der Preis für die Pro-Kern-Lizenz der Anwendung hoch ist.

Z1d ist die einzige verfügbare Instanz für diese Familie, jedoch in mehreren Größen verfügbar.

Gedächtnisstütze: Z wie bei zippy

High Memory Instanzfamilie

Die High Memory EC2-Instanzen bieten die beste Speicherkapazität und ermöglichen die Nutzung von bis zu 24 TB RAM pro Instanz. Netzwerkfähigkeiten sind erweitert (100 Gbit/s), die Speicherkapazität ist bis zu 38 Gbit/s. Die 8-Socket-Plattform mit Intel Xeon (Cascade Lake) Prozessoren wird eingesetzt. Sie können die High Memory Amazon Instanzen für SAP HANA In-Memory-Datenbanken verwenden.

Beispiele: u-6tb1.metal, u-24tb1.metal, u-12tb1.112xlarge, u-6tb1.56xlarge

Storage Optimized Instanztyp

Der speicheroptimierte AWS EC2 Instanztyp bietet die besten Speichermöglichkeiten für Amazon Instanzen. Es ist unter Amazon Nutzern üblich, einen S3-Bucket verknüpfen auf eine EC2 Instanz zuzugreifen und diesen Bucket als Speicher zu verwenden. Buckets sind eine attraktive Option aufgrund ihres günstigen Preises im Vergleich zu EBS Volumes. S3-Buckets sind Objektspeicher, während EBS-Volumes Blockspeicher sind. Buckets werden genutzt, um große Datenmengen zu speichern, bei denen die Geschwindigkeit der Datenübertragung nicht entscheidend ist, zum Beispiel Backups. SSDs werden nicht für S3-Speicher verwendet. Wenn Sie S3-Buckets aufgrund von Anforderungen oder technischen Beschränkungen nicht nutzen können, sollten Sie EBS-Volumes mit der notwendigen Konfiguration verwenden.

Wenn Sie speicheroptimierte Instanzen unter anderen AWS EC2 Instanztypen auswählen, erhalten Sie umfangreiche Speicheroptionen mit der Möglichkeit, sowohl SSD als auch HDD basierten Blockspeicher für Ihre Amazon Instanzen zu nutzen. Die Eingabe/Ausgabe-Leistung (I/O) ist hoch für beide Festplattentypen (HDD und SSD) unter Berücksichtigung der Fähigkeiten jeder Datenträgertechnologie.

Der speicheroptimierte EC2 Instanztyp ist optimal für Anwendungen, die speicherintensive Aufgaben ausführen, die hohen sequenziellen und zufälligen Lese-/Schreibzugriff auf große Datensätze auf lokalem Speicher erfordern. Diese Instanzen laufen auf leistungsstarken Intel-Xeon-Prozessoren, und es gibt keine ARM-Prozessoren. Instanzen diesen AWS-EC2-Typs können eine niedrige Latenz für Festplattenoperationen gewährleisten.

Sie können speicheroptimierte Instanzen für Data Warehousing, verteilte Dateisysteme, relationale Datenbanken, den Cache für In-Memory-Datenbanken, Big-Data-Analyse-Workloads und andere festplattenintensive Operationen mit niedriger Latenz verwenden.

Es gibt drei Familien (Klassen) von speicheroptimierten AWS-EC2-Instanztypen: D, I und H.

• D Instanzfamilie

D (dense) Instanzen bieten bis zu 48 TB Festplattenspeicher pro Instanz. Sie können große Volumen erstellen und diese zur Datenspeicherung verwenden. Die D Instanzenfamilie umfasst D2, D3 und D3en Instanzen. D3 Instanzen bieten attraktive Festplatten-Speicheroptionen zu den geringsten Kosten aller anderen EC2-Familien. Sie können D Instanzen bereitstellen, um HDFS und andere verteilte Dateisysteme zu implementieren.

Gedächtnisstütze: D wie bei Dichte, verteilten Dateisystemen

Beispiele: d2.xlarge, d2.8xlarge, d3.8xlarge

• I Instanzfamilie

I Instanzen bieten die höchsten I/O-Parameter. Die höchsten I/O-Parameter und die niedrigste Latenz sind Merkmale der in dieser Art von Instanzen verwendeten NVMe-SSD-Laufwerke. Instanzen der I Familie sind am besten für hohe zufällige I/O-Disk-Operationen geeignet.

Gedächtnisstütze: I als Ein-/Ausgabe

Beispiele: i3.2xlarge, i3.metal, i3en.24xlarge, i4i.4xlarge

• H Instanzfamilie

H Instanzen des speicheroptimierten EC2-Instanztyps bieten die beste Leistung für magnetische Festplatten (HDDs) zu einem niedrigen Preis. Das ausgewogene Verhältnis von Leistung zu Preis, hoher sequentieller Festplatten-I/O-Zugriff und hoher Festplattendurchsatz werden geboten. Der lokale HDD-Speicher hat einen positiven Einfluss auf die Festplattenleistung (im Vergleich zur Verwendung eines über das Netzwerk angeschlossenen Speichers). H Instanzen unterstützen bis zu 14 TB lokalen Speicher.

EC2-Instanzen der H Familie bieten auch höhere Mengen an RAM pro Terabyte Festplattenspeicher und leistungsstärkere Prozessoren im Vergleich zu anderen Familien (D und I) des speicheroptimierten EC2-Instanztyps.

H1 ist das einzige Mitglied der H Instanzfamilie. H1 Instanzen laufen auf Servern mit Intel Xeon E5 2686 E4 (2,3 GHz) Prozessoren. Instanzen der größten Größen unterstützen 2,7 GHz für alle Kerne und 3,0 GHz für alle Kerne im Turbo-Modus. Die Netzwerkgeschwindigkeit beträgt bis zu 25 Gbit/s, was verbesserte Netzwerkfähigkeiten zum Übertragen großer Datenmengen bietet.

Gedächtnisstütze: H wie in HDD

Beispiele: h1.2xlarge, h1.16xlarge

Beschleunigter Rechentyp der Instanz

Der beschleunigte Berechnungs-EC2-Instanztyp bietet erweiterte Video-Beschleunigungsfunktionen. Die zuvor erläuterten AWS EC2-Instanztypen bieten verschiedene Optionen mit Prozessor, Speicher und Speicherort, jedoch ohne Video-Beschleunigungsfunktionen. Einige Aufgaben erfordern eine Grafikkarte, um effizienter auszuführen. Accelerated-Computing-Instanzen werden mit leistungsstarken Video-Adaptern und Grafikprozessoren (GPUs) geliefert, um spezifische Aufgaben wie 3D-Rendering, Videobearbeitung, Big Data-Analytik, künstliche Intelligenz (AI), maschinelles Lernen (ML), Parallelverarbeitung und andere grafik- und GPU-Rechen-Workloads (Aufgaben mit hohen Anforderungen an die Grafikkarte) durchzuführen. Instanzen des beschleunigten EC2-Instances-Typs (auch AWS-GPU-Instanztyp genannt) bieten Hochleistungs-CPU-, Speicherablagungs- und Netzwerkauswahlmöglichkeiten.

Es gibt vier Familien für alles beschleunigte Rechen-EC2-Instanztypen: P, G, F und infl1.

• P Instanzfamilie

P bereitgestellte Instanzen werden mit mehreren Netzwerkschnittstellen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 400 Gbit/s und sind am besten für Parallelverarbeitungsaufgaben und Hochleistungsrechnen geeignet. Instanzen der P Familie sind mit NVIDIA-GPUs und Intel Xeon-Prozessoren ausgestattet. Es gibt drei Generationen verfügbar: P2, P3 und P4.

Gedächtnisstütze: P wie in Parallelverarbeitung

Beispiele: p2.8xlarge, p3.16xlarge, p3dn.24xlarge, p4d.24xlarge

• G Instanzfamilie

G Familieninstanzen sind für grafikintensive Workloads vorgesehen, z.B. 3D-Visualisierung. Sie können eine G Instanz als Remote-Arbeitsstation nutzen, um diese Aufgaben auszuführen. G Instanzen sind auch für maschinelles Lernen-Aufgaben optimiert. Netzbandbreite bis zu 100 Gbit/s und NVMe-Speichergeräte ermöglichen eine hohe Leistung.

Sie können die gewünschte Instanz mit Intel Xeon oder AMD EPYC Prozessoren auswählen. Instanzen mit „g“ im Namen werden mit ARM-Prozessoren betrieben. Die verfügbaren Instanzen der G Familie sind G3, G4ad, G4dn, G5g und G5. Gedächtnisstütze: G wie bei grafikintensiven Workloads

Beispiele: g3s.xlarge, g3.4xlarge, g4ad.2xlarge, g4dn.16xlarge, g5.48xlarge, g5g.2xlarge

• F Instanzfamilie

F Instanzen bieten die Möglichkeit, anpassbare Hardware-Beschleunigungen mit Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) zu nutzen. Sie können programmierbare Hardware zur Anwendungsbeschleunigung verwenden. Die F Familie umfasst nur F1 Instanzen mit einem hochfrequenten Intel Xeon E5-2686 v4 (Broadwell) Prozessor, erweitertem Netzwerk und NVMe SSD-Speicher, um eine ausgezeichnete Leistung zu erzielen.

FPGA- und Entwickler-Kits für Hardware sind für Softwareentwickler verfügbar, die verschiedene Umgebungen nutzen. Entwickler können logische Funktionen programmieren und in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen implementieren. Sie können ein Amazon FPGA Image (AFI) erstellen, nachdem die Konfiguration einer F1 Instanz abgeschlossen ist und dieses Image auf eine andere F1 Instanz bereitstellen.

Häufige Anwendungsfälle von F1 Instanzen sind Big Data-Analysen, genomische Verarbeitung, komplexe Wissenschaft, Echtzeit-Videobearbeitung usw.

Gedächtnisstütze: F wie Feld, F1 wie Formel 1.

Beispiele: f1.2xlarge, f1.4xlarge, f1.16xlarge.

• Infl1 Instanzfamilie

Infl1 Instanzen sind für Hochleistungs-Maschinelles Lernen zu einem attraktiven Preis optimiert. Entwickler können Deep Learning-APIs und das AWS Neuron SDK mit Maschinenlern-Frameworks wie MXNet, PyTorch und TensorFlow nutzen. Bis zu 16 AWS Inferentia-Chips werden für Instanzen der Infl1 Familie mit leistungsstarken Intel Xeon Prozessoren verwendet.

Gedächtnisstütze: Inf wie Inferentia

Beispiele: inf1.xlarge, inf1.24xlarge

• Trn1 Instanzfamilie

Trn1 Instanzen eignen sich für Deep Learning Training, das eine Menge an Hardware-GPU-Ressourcen erfordert, und gewährleisten eine hohe Leistung, um Aufgaben effizient auszuführen. Im Vergleich zu vorherigen Lösungen kann die gleiche Effizienz im Maschinellen Lernen durch den Einsatz einer geringeren Anzahl von EC2-Instanzen erreicht werden. Trn1 Instanzen nutzen von Amazon entwickelte Trainium-Chips. Bis zu 16 AWS Trainium-Beschleuniger mit Support für umfangreiche Skalierungsoptionen. Das hohe EFA-Netzwerkdurchsatz beträgt bis zu 800 Gbit/s. Funktionen dieser Instanzfamilie ermöglichen es Ihnen, schwierigere künstliche Intelligenz (KI) Trainingsaufgaben im Vergleich zu vorherigen Familien typischer GPUs zu bewältigen. Wie man sich erinnert: Trn wie im Training

• DL1-Instanzfamilie

Der DL1 Familie ist eine der neuesten Familien des AWS EC2 Instanztyps „Beschleunigte Compute“, der für das Training von maschinellen Lernmodellen gedacht ist. Instanzen der DL1 Familie basieren nicht wie zuvor auf traditionellen GPUs. Diese Instanzen verwenden Gaudi-Beschleuniger von Habana Labs, die zu Intel gehören. Es gibt Unterstützung für bis zu 8 Gaudi-Beschleuniger und ein Netzwerk-Durchsatz von 400 Gbit/s.

Beispiel: dl1.24xlarge (dies ist die einzige Instanz in dieser Familie)

• VT1 Instanz Familie

AWS VT1 Instanzen sind für die Echtzeit-Video-Transkodierung in 4K-Auflösung (3840×2160) bei 50 Bildern pro Sekunde (FPS) und für Live-Videoübertragungen zu einem erschwinglichen Preis gedacht. Die VT1 EC2 Instanz Familie unterstützt die Transkodierung von bis zu 64 gleichzeitigen Videostreams mit einer Auflösung von 1920×1080 und 60 FPS. Sie können die Videoausgabe gleichzeitig in mehreren Auflösungen übertragen.

Das Hauptmerkmal der Hardware von Servern, die VT1 Instanzen ausführen, ist die Verwendung von Xilinx Alveo U30 Medienbeschleunigerkarten (PCI Express-Karten, die in Servern installiert sind). Sie können bis zu 8 dieser Beschleunigerkarten verwenden. Jeder Beschleuniger enthält zwei XCU30-Chips. Die maximale Hardwarekonfiguration umfasst 96 vCPUs, 192 GB RAM und eine Netzwerkbandbreite von 25 Gbit/s. Die EBS-Bandbreite beträgt 19 Gbit/s. Sie können FFMPEG mit dem Xilinx Video SDK verwenden.

XCU30 Geräte unterstützen die Hardware-Videokodierung mit folgenden Parametern:

• H.264/AVC und H.265/HEVC Videocodecs
• Konstante Videobitrate, variable Bitrate und der konstante Quantisierungsparameter
• YCbCr 4:2:0, 8-Bit pro Kanal Farbraum
• Progressiver Scan

„Bild-in-Bild“, „nebeneinander“ und Übergangsmodi werden für die Übertragung unterstützt. Weitere Einzelheiten zu allen unterstützten Parametern finden Sie auf den AWS- und Xilinx-Websites.

Der Ansatz der Verwendung von Xilinx FPGA (feldprogrammierbare Gatteranordnung) unterscheidet sich von der herkömmlichen Nutzung von CPUs und GPUs für die Videokodierung.

Derzeit sind drei Größen für VT1 Instanzen verfügbar.

Beispiele: vt1.3xlarge, vt1.6xlarge, vt1.24xlarge

Gedächtnisstütze: VT wie im Video-Encoding

Wie wählt man den richtigen EC2 Instanztyp?

Nachdem nun die AWS EC2 Instanztypen und ihre Anwendungsfälle erklärt wurden, können Sie abschätzen, welcher Ihren Anforderungen gerecht werden kann. Przed wyborem typu instancji EC2 należy jednak wziąć pod uwagę nie tylko charakterystykę sprzętową, ale także opcje cenowe poszczególnych typów instancji AWS.

Jakie są opcje cenowe w usłudze EC2?

Istnieją cztery rodzaje modeli cenowych AWS EC2:

Na żądanie . Ten model cenowy pozwala na przydzielanie dowolnej liczby zasobów w dowolnym momencie. Model cenowy „na żądanie” jest popularny i prosty, ale należy do najdroższych.

Instancje typu spot . Możesz składać oferty na niewykorzystane zasoby EC2 w chmurze Amazon i uruchamiać instancje po niższych cenach instancji AWS EC2. Możesz korzystać wyłącznie z zasobów dostępnych w danym momencie. Wadą jest to, że Amazon może wstrzymać, a nawet zakończyć działanie instancji typu spot w ciągu 2 minut od wyświetlenia ostrzeżenia, jeśli zajdzie potrzeba udostępnienia zasobów sprzętowych klientom korzystającym z instancji na żądanie lub zarezerwowanych. Skorzystaj z Amazon Spot Instance Advisor , aby wybrać dostępną instancję typu spot. Należy wziąć pod uwagę częstotliwość przerw w działaniu oraz tolerancję aplikacji na takie przerwy.

Amazon EC2-Instanzen sichern służy do ochrony danych instancji spotowych EC2 na wypadek ich zamknięcia. Instancje spotowe mogą być wykorzystywane do tworzenia i testowania aplikacji, a także do zadań o mniejszym znaczeniu.

Instancje zarezerwowane . Jest to kolejny model cenowy pozwalający obniżyć koszty instancji AWS EC2. Można zarezerwować określoną pojemność sprzętową dla potrzebnej instancji na wybrany okres (1 lub 3 lata). Nie zapewnia to takiej samej elastyczności w zakresie wykorzystania zasobów jak instancje na żądanie, ale oferuje znaczny rabat. Jeśli aplikacje wykorzystują przewidywalną i stabilną ilość mocy obliczeniowej, a planowane jest ich długoterminowe uruchamianie, można skorzystać z instancji zarezerwowanych. Instancje zarezerwowane można traktować jako program rabatowy dla instancji na żądanie.

Serwery dedykowane . Otrzymujesz kontrolę nad dedykowanym serwerem fizycznym, na którym możesz uruchamiać swoje instancje EC2 (będące maszynami wirtualnymi) z zaawansowanymi opcjami zarządzania maszynami wirtualnymi. Nie otrzymujesz fizycznego sprzętu do zainstalowania systemu operacyjnego, ponieważ oprogramowanie do wirtualizacji Xen lub Nitro Hypervisor jest preinstalowane. Ogólnie rzecz biorąc, Amazon stosuje model wielodostępny, a instancje EC2 różnych klientów mogą działać na jednym hoście, ale są one logicznie odizolowane. Kiedy uruchamiasz instancje na hoście dedykowanym, nie dzielisz tego hosta z innymi klientami Amazon (dzierżawcami). Die Preise für AWS EC2 Instanzen auf dedizierten Hosts sind hoch. Dennoch kann dieses Preismodell manchmal sinnvoll sein, zum Beispiel aufgrund eines Lizenzierungsfaktors, wenn eine Lizenz an die physische Hardware (CPU-Sockel, CPU-Kerne etc.) gebunden ist. Ein weiterer Grund sind Compliance-Vorschriften, die den Einsatz dedizierter Hardware für medizinische Organisationen und andere unternehmenskritische Organisationen erfordern (als fortschrittliche Alternative zur Nutzung einer dedizierten Instanz).

Verwechseln Sie nicht einen dedizierten Host mit einer dedizierten Instanz. Eine dedizierte Instanz läuft auf dedizierter Hardware, ohne dass EC2-Instanzen anderer Kunden (Mieter) auf dieser Hardware laufen, aber Sie haben weniger Sichtbarkeits- und Kontrollmöglichkeiten bei einer dedizierten Instanz im Vergleich zu einem dedizierten Host.

Wenn Sie physische Hardware (Bare-Metal) benötigen, um Ihr Betriebssystem auszuführen, überlegen Sie, eine EC2 Instanz der Metal Größe für den erforderlichen AWS EC2 Maschinentyp zu verwenden.

Empfehlungen zur AWS EC2 Preisgestaltung

Berücksichtigen Sie die folgenden Empfehlungen, wenn Sie eine EC2-Instanz ausführen müssen:

• Neue AWS-Benutzer können mit der Nutzung des On-Demand-Preismodells beginnen, um Instanzen auszuführen.
• Schätzen Sie die benötigten Hardware-Ressourcen, um eine EC2-Instanz auszuführen.
• Wählen Sie unter den AWS EC2 Instanztypen denjenigen, der am besten die Anforderungen Ihrer Aufgaben erfüllt. Neue Benutzer können mit der Nutzung allgemein verwendbarer EC2-Instanzen beginnen.
• Wählen Sie die richtige Instanzgröße unter den verfügbaren AWS Instanzgrößen. Vermeiden Sie Überprovisionierung, um Kosten zu sparen.
• Bevorzugen Sie die Auswahl der neuesten Generation für AWS EC2 Typen.
• Berücksichtigen Sie die Art der Umgebung und der zugehörigen Arbeitslasten (Entwicklung, Test, Produktion) bei der Auswahl eines Preismodells für Ihre Instanz.

Verwenden Sie AWS-Preisrechner und AWS-Monatsrechner, um den Preis für EC2-Instanzen zu schätzen.

Was ist die beliebteste EC2-Instanz?

Ein allgemein verwendbarer EC2 Instanztyp ist der beliebteste unter den Kunden aufgrund der ausgeglichenen CPU-, RAM- und Speicherkonfiguration, die optimal für die Ausführung gängiger regulärer Aufgaben ist. Sie können immer mit der Nutzung einer allgemein verwendbaren EC2-Instanz beginnen, da Sie später den Instanztyp, die Instanzgröße und die Generation ändern können, ohne negative Auswirkungen auf Ihre Daten. Allerdings müssen Sie für diesen Zweck die Abschaltung der Instanz planen.

Was die EC2 Instanzgrößen betrifft, so sind kleine Instanzen am beliebtesten.

Hinweis: Reduzieren Sie Ausfallzeiten und verhindern Sie Datenverlust, indem Sie regelmäßig AWS EC2 Backups durchführen, unabhängig davon, welchen Instanztyp Sie verwenden. Laden Sie das White Paper zum Thema Vergleich zwischen AWS-Schnappschüssen und Backups herunter, um mehr über die Amazon EC2-Backup-Funktionen zu erfahren.

Fazit

Amazon bietet eine große Anzahl von EC2-Instanzen an, die je nach den Aufgaben, für deren Ausführung sie konzipiert sind, fünf Haupttypen von AWS EC2-Instanzen zugeordnet werden. Nun kennen Sie die Grundsätze ihrer Benennung und Klassifizierung, was Ihnen dabei helfen sollte, die EC2-Instanz auszuwählen, die Ihren Anforderungen am besten entspricht. Die Auswahl der optimalen EC2-Instanz für Ihre Aufgaben ermöglicht es Ihnen, effizient zu arbeiten und Kosten zu optimieren. Es wird empfohlen, vor dem Ausführen einer EC2-Instanz die Preisoptionen zu vergleichen und zu berücksichtigen, wie kritisch die Workloads sind, wie stabil der Verbrauch der Hardware-Ressourcen ist und wie lange Sie die Instanz betreiben möchten.

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