Guida definitiva ai tipi di istanze di EC2

Amazon consente di eseguire diversi tipi di istanze di Amazon EC2 nel cloud AWS, offrendo la flessibilità necessaria. È possibile selezionare l’istanza di Amazon EC2 più adatta ai propri requisiti al prezzo giusto. Tuttavia, fare questa scelta può essere difficile, poiché in AWS sono disponibili circa 50 tipi diversi. Ogni tipo, a sua volta, offre diverse opzioni di capacità hardware a prezzi diversi. Questo post del blog spiega i tipi e le categorie delle istanze di Amazon EC2 e fornisce alcuni consigli per aiutarti a prendere la decisione giusta quando devi eseguire un’istanza di Amazon EC2.

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Classificazione dei tipi di Amazon EC2

A prima vista, i nomi delle istanze di Amazon EC2 sembrano confusi. I tipi di istanza AWS EC2 sono rappresentati da una combinazione di lettere e cifre. Tuttavia, c’è una logica dietro la convenzione di denominazione delle istanze di EC2 e il nome contiene le specifiche dell’istanza.

Le istanze di EC2 sono VM in esecuzione su server fisici nei data center Amazon. I server hanno diversi set di hardware e le istanze di EC2 possono utilizzare diverse quantità di capacità hardware. Queste si riflettono nei tipi e nei nomi delle istanze.

Un tipo di istanza di EC2 è costituito da più parametri:

• Famiglia di istanze
• Generazione di istanze
• Capacità aggiuntiva
• Dimensione dell’istanza

Analizziamo il nome delle istanze utilizzando l’esempio dell’istanza R5d.xlarge .

Famiglia di istanze

Una famiglia di istanze di EC2 o una classe di istanze rappresenta istanze con uno scopo simile. Identifica anche il rapporto tra i componenti hardware (come processore, memoria e storage) nelle specifiche dell’istanza. R è la famiglia di istanze o la classe di istanze nel nostro esempio. Si tratta di una famiglia generica per istanze ottimizzate per la memoria.

Ogni famiglia fornisce le proprie funzioni supportate dall’hardware. Un tipo di istanza può contenere una o più famiglie. Una famiglia di istanze può appartenere a un solo tipo di istanza di EC2.

Generazione di istanze

Una generazione di istanze rappresenta le istanze della stessa famiglia in esecuzione su server di diverse generazioni hardware in AWS. È possibile notare che molte famiglie di istanze hanno più generazioni (più recenti e più vecchie). Questo vale per le famiglie di istanze disponibili da molto tempo. Poiché Amazon effettua l’implementazione di nuovi server nei propri data center per fornire le risorse necessarie per l’esecuzione di un numero maggiore di istanze da parte dei clienti, questi nuovi server dispongono di un hardware nuovo, solitamente migliore rispetto a quello delle generazioni precedenti. Di solito sono disponibili le ultime due o tre generazioni. Nel nostro esempio, 5 è la generazione dell’istanza R5d.xlarge . A febbraio 2022, 6 è l’ultima generazione per le istanze della famiglia R , mentre le generazioni 4 e 5 sono ancora disponibili.

In generale, è consigliabile utilizzare l’ultima generazione per le istanze, poiché offre il miglior rapporto qualità-prezzo e la massima efficienza. Ha senso utilizzare una generazione precedente se è necessario eseguire istanze di EC2 su server con hardware specifico. Attualmente, l’intervallo di generazioni per le istanze di EC2 va da 1 a 6, ma le generazioni 1, 2 e 3 potrebbero non essere più disponibili per molti tipi di istanze.

Funzionalità aggiuntiva

La funzionalità aggiuntiva rappresenta funzioni hardware aggiuntive per i tipi di macchina AWS. Le lettere utilizzate nel nome dell’istanza e le proprietà associate sono spiegate nella tabella sottostante. Le lettere in grassetto possono aiutarti a ricordare le associazioni.

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Nella nostra R5d.xlarge istanza, d rappresenta la funzionalità aggiuntiva. Ciò significa che questa istanza utilizza un’unità a stato solido (SSD) locale Non-Volatile Memory Express (NVMe), che fornisce le massime prestazioni del sottosistema di storage per l’istanza.

Un tipo di istanza di EC2 può contenere più funzionalità aggiuntive, ad esempio p3 dn .24xlarge .

Dimensione dell’istanza

La dimensione dell’istanza di EC2 indica il numero di risorse hardware (capacità) fornite all’istanza. Istanze AWS di dimensioni diverse possono utilizzare lo stesso hardware ma con scale diverse. A volte istanze di dimensioni diverse possono essere eseguite su hardware diverso, ad esempio utilizzando dispositivi di storage SSD o HDD. Un esempio semplice è la quantità di memoria. La dimensione dell’istanza più bassa contiene la quantità di memoria più bassa, mentre le dimensioni delle istanze AWS di EC2 più grandi contengono proporzionalmente più memoria.

Per maggiore comodità, esaminiamo quattro dimensioni di istanze AWS di EC2 per le istanze R5d e visualizziamole nell’immagine sottostante.

• xlarge è l’istanza più piccola nel nostro confronto tra istanze di EC2 utilizzato in questo esempio e la dimensione dell’istanza occupa l’area più bassa di un rettangolo.
• 2xlarge occupa il doppio dell’area nel rettangolo rispetto all’istanza R5d.xlarge .
• 4xlarge è quattro volte più grande di R5d.xlarge e due volte più grande di R5d.2xlarge .
• 8xlarge ha una capacità pari a otto R5d.xlarge istanze, quattro R5d.2xlarge istanze o due R5d.4xlarge istanze.

Come si può vedere, ogni istanza di dimensioni maggiori ha il doppio della CPU, della memoria e dello storage. Anche il prezzo aumenta in modo proporzionale ed è doppio per ogni istanza più grande rispetto alla sua “vicina” più piccola. Maggiori dettagli sono disponibili nella tabella sottostante.

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Si noti che possono esserci dimensioni intermedie, ad esempio r5d.12xlarge , che si trova tra r5d.8xlarge e r5d.16xlarge . La famiglia di istanze R5d contiene anche dimensioni inferiori a R5d.xlarge e superiori a R5d.16.xlarge . Il numero di dimensioni disponibili per i sistemi operativi a 32 bit è limitato durante l’implementazione di un’istanza da un’immagine Amazon Machine Image (AMI).

Sulla base di questi parametri (famiglia, generazione, funzionalità aggiuntive e dimensioni), i diversi tipi di istanze di Amazon EC2 sono ottimizzati per diversi casi d’uso e forniscono diverse combinazioni di risorse di processore, memoria, storage e grafica. È possibile selezionare il tipo di istanza con la combinazione appropriata in base alle proprie esigenze.

Quali sono i diversi tipi di istanze di EC2?

Le istanze di EC2 sono suddivise in più categorie denominate tipi di istanza. Ciascun tipo è ottimizzato per casi d’uso specifici.
Esistono 5 tipi di istanze di EC2:

• Uso generico
• Ottimizzate per il calcolo
• Ottimizzate per la memoria
• Ottimizzate per lo storage
• Calcolo accelerato

Come accennato in precedenza, ogni tipo di istanza di EC2 contiene più famiglie di istanze ed è disponibile in diverse dimensioni di istanza AWS. In questa sezione tratteremo nei dettagli i tipi di istanza, le famiglie di istanze e le loro funzioni principali. Forniremo anche esempi di istanze e informazioni utili per ricordare il principio di denominazione.

Tipo di istanza per uso generico

Le istanze per uso generico possono essere utilizzate in diversi scenari e forniscono un equilibrio tra CPU (unità di elaborazione centrale), RAM (memoria ad accesso casuale) e risorse di rete. Questo tipo di istanza può essere utilizzato per applicazioni che consumano queste risorse in proporzioni uguali. Le istanze di EC2 di questo tipo possono essere utilizzate per eseguire un server web o distribuire un repository di codice, o in altri scenari di hosting standard, ecc.

Il tipo di istanza EC2 per uso generico contiene quattro famiglie (ovvero sottoclassi o tipi di istanza specifici): M , T , A e Mac .

• Famiglia di istanze M (Generiche)

I vantaggi della famiglia di istanze M sono l’affidabilità, le buone prestazioni di base e un equilibrio tra prestazioni e prezzo. L’utilizzo delle istanze M è la soluzione ottimale per database di piccole e medie dimensioni. Le istanze M sono più stabili rispetto alle istanze T . Si tratta di una buona scelta quando si inizia a lavorare con AWS EC2.

È possibile iniziare eseguendo un’istanza M5 . Le istanze M5 utilizzano il processore Intel Xeon (3,1 GHz) con un nuovo set di istruzioni Advanced Vector Extension e sono sufficienti per eseguire la maggior parte delle attività comuni. Le istanze M5a e M6a utilizzano processori AMD. Le istanze M6g sono alimentate da processori ARM (AWS Graviton 2).

Aiuto memoria: M come main computing

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

Che cos’è M5 metal (come nell’esempio dell’istanza m5zn.metal sopra riportato)? AWS EC2 metal è la dimensione più grande, dopo 6xlarge e 12xlarge , per la famiglia M5zn . Metal si riferisce ai server bare metal AWS che offrono le massime prestazioni e un sistema operativo installato direttamente sull’hardware.

• Famiglia di istanze T (Burstable)

Le istanze T vengono solitamente utilizzate per eseguire applicazioni con requisiti stabili, ma che a volte possono avere picchi di attività. Un esempio può essere un sito web, con picchi di attività quando ci sono molti visitatori. La funzione bursting consente a un sito di sopravvivere a richieste più elevate senza interrompere i servizi forniti e senza chiudere l’istanza. La maggior parte delle istanze T funziona su processori Intel.

Esiste un interessante modello di tariffazione basato sui crediti CPU. Quando un’istanza è inattiva (funziona al di sotto della linea di base), i crediti CPU vengono accumulati. Quando si verifica un picco di prestazioni (l’istanza funziona al di sopra della linea di base), tali crediti CPU vengono utilizzati.

T3 e T3a sono esempi comuni di questa sottoclasse al giorno d’oggi. La frequenza di base della CPU è 2,5 GHz, ma è possibile aumentare le prestazioni della CPU per un breve periodo quando il software richiede più risorse CPU. Questa funzione consente a un’istanza di ottenere risorse extra su richiesta. T3a funzionano su processori AMD (a – AMD). T4g sono alimentati da processori ARM (AWS Graviton 2).

Casi d’uso: esecuzione di microservizi, ambienti di sviluppo, siti web, applicazioni a bassa latenza, applicazioni generiche, ecc. È inoltre possibile utilizzare le istanze T2 e T3 per eseguire il software di backup AWS EC2 .

Aiuto memoria: T come transitorio, minuscolo o turbo

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

Qual è la differenza tra EC2 T2 e T3 ?

Le istanze T2 tornano alla baseline delle prestazioni di base se i crediti CPU per il burst sono esauriti. Questa modalità è denominata modalità standard.

Le istanze T3 continuano a funzionare in modalità burst se non ci sono crediti CPU e se questa modalità è obbligatoria per le applicazioni in esecuzione sull’istanza Amazon. Questa modalità è denominata modalità illimitata. Tuttavia, in questo caso sono previsti costi aggiuntivi. Le istanze T3 utilizzano hardware di nuova generazione per funzionare.

• Una famiglia di istanze

Le istanze della famiglia A sono basate su processori ARM (processori AWS Graviton con core Neoverse a 64 bit). Evita di utilizzare questa famiglia di istanze per attività regolari. I processori ARM presentano svantaggi in termini di prestazioni rispetto ai tradizionali processori x86-64 a causa della loro architettura. Utilizza le istanze A in scenari specifici in cui è necessario utilizzare solo processori ARM per alcune attività, come lo sviluppo di applicazioni per una piattaforma ARM. Attualmente, la famiglia di istanze A1 è disponibile per il tipo di istanza di EC2 per uso generico solo nella generazione 1.

Aiuto memoria: A come ARM

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

• Famiglia di istanze Mac

Le istanze Mac AWS EC2 sono basate su computer Apple Mac Mini con processori Intel Core i7 (3,2 GHz / 4,6 GHz Turbo). Queste istanze sono alimentate dal sistema AWS Nitro, una combinazione di hardware e hypervisor. La famiglia di istanze Mac consente di eseguire Mac OS nel cloud e utilizzare l’istanza per sviluppare e testare applicazioni per macOS, Safari, Apple TV, ecc. I sistemi operativi disponibili sono macOS 10.14, 10.15, 11 e 12 per le corrispondenti immagini Amazon Machine. Al momento della stesura di questo documento, esiste un solo tipo di istanza in questa famiglia.

Esempio: mac1.metal

Tipo di istanza ottimizzata per il calcolo

Il tipo di istanza AWS EC2 ottimizzata per il calcolo è destinato all’esecuzione di attività che richiedono un uso intensivo del computer e molte risorse CPU, ma non hanno requisiti elevati in termini di memoria e storage. Questo tipo di istanza EC2 fornisce l’accesso a molti processori virtuali ad alte prestazioni. La frequenza dei processori è compresa tra 3,6 GHz e 3,9 GHz.

Il tipo di istanza ottimizzata per il calcolo viene utilizzato per il calcolo ad alte prestazioni, i server web, l’analisi dei dati, l’apprendimento automatico, la modellazione scientifica, il rendering video e la transcodifica multimediale. Potrebbe essere necessario archiviare grandi quantità di dati utilizzati per questi scopi in un’altra ubicazione (un’altra istanza di Amazon EC2 con un sistema di storage produttivo e ad alta capacità, un bucket Amazon S3, ecc. Tuttavia, è possibile creare un’istanza di Amazon EC2 con storage SSD e una rete da 100 Gbit utilizzando c5n (n – n etwork) o c5d (d – d isk, SS D ) istanze.

Qual è l’istanza di Amazon EC2 migliore per un carico CPU elevato? Considerare l’esecuzione di una delle istanze del tipo di istanza di Amazon EC2 ottimizzata per il calcolo. Il tipo di istanza di Amazon EC2 ottimizzata per l’elaborazione contiene due famiglie: C e Hpc .

• Famiglia di istanze C

Esistono diverse istanze con processori Intel Xeon ( C6i , C5 , C4 ) e AMD EPYC ( C5a ) nella C famiglia di istanze. C5n è l’istanza con prestazioni di rete avanzate rispetto a C5 . È possibile utilizzare questa istanza per effettuare l’implementazione di router, firewall e altre applicazioni con carico elevato che elaborano grandi quantità di traffico di rete. C6g, C6gn e C7g sono alimentati con processori ARM e sono destinati a compiti specifici.

Aiuto memoria: C come computing

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

• Famiglia di istanze Hpc

Hpc è la famiglia di istanze di calcolo ad alte prestazioni che appartiene al tipo di istanza AWS EC2 ottimizzata per il calcolo, destinata a carichi di lavoro ad alte prestazioni che richiedono un uso intensivo di calcolo. Hpc6a è l’istanza di questa famiglia alimentata con processori AMD Epic 7003 (frequenza fino a 3,6 GHz). È possibile utilizzare fino a 96 core virtuali, 384 GB di memoria, larghezza di banda di rete da 25 Gbit e rete EFA (Elastic Fiber Adapter) da 100 Gbit per prestazioni ultra elevate.

Aiuto memoria: Hpc come in high-performance computing

Esempio: Hpc6a.48xlarge (questa è l’unica istanza Hpc disponibile)

Tipo di istanza ottimizzata per la memoria

Il tipo di istanza AWS EC2 ottimizzata per la memoria ha lo scopo di fornire più memoria rispetto ad altri parametri hardware. La RAM è importante per le applicazioni, ma alcune applicazioni richiedono più RAM e un’elevata velocità di memoria di input/output (I/O). In questo caso, è possibile utilizzare istanze di EC2 ottimizzate per la memoria. Rispetto ai tipi di istanza AWS EC2, il tipo ottimizzato per la memoria è consigliato per l’elaborazione di grandi quantità di dati in tempo reale, database relazionali e non relazionali.

Esempi di applicazioni con elevati requisiti di memoria sono Apache Spark, MS SQL Server, SQLite, Oracle Database e altri server di database. È anche possibile ospitare un database nella RAM per ottenere prestazioni ultra elevate, se la dimensione del database lo consente. Tuttavia, è necessario considerare lo storage e dove salvare i dati del database, poiché la RAM viene svuotata quando si spegne l’istanza. Amazon offre la maggior parte dei tipi di macchine AWS ottimizzate per la memoria con storage SSD, ma esistono anche istanze senza storage persistente. In questo caso, è necessario salvare i dati su un’altra istanza di EC2 tramite la rete. Considerare anche Backup dell’istanza AWS EC2 .

I tipi AWS EC2 ottimizzati per la memoria contengono tre famiglie di istanze: R , X e Z .

• Famiglia di istanze R

La famiglia R è una famiglia generica del tipo di istanza EC2 ottimizzata per la memoria. È possibile impostare fino a 768 GB di RAM. Sono disponibili diverse configurazioni di istanze R, tra cui processori Intel, processori AMD e reti avanzate, che consentono di selezionare quella più adatta ai propri requisiti: R6i , R5 , R5a , R5b , R5n e R4 .

Le istanze delle serie R5 e R6 possono essere utilizzate per l’analisi dei big data in tempo reale.

Per chi necessita dell’architettura ARM sono disponibili le istanze R6g .

Aiuto memoria: R come RAM

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

• Famiglia di istanze X

La famiglia X offre un rapporto di memoria più elevato e le istanze X consentono di eseguire applicazioni più intensive in termini di memoria per l’elaborazione dei dati rispetto alla famiglia di istanze R. È possibile utilizzare fino a 3,9 TB di RAM per le istanze X del tipo di istanza EC2 ottimizzata per la memoria. I processori Intel Xeon offrono elevate prestazioni della CPU.

Aiuto memoria: X come in Xtreme RAM

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

• Famiglia di istanze Z

Le istanze della famiglia Z offrono una grande capacità della CPU oltre a una grande capacità di memoria e funzionano su processori Intel Xeon con una frequenza fino a 4,0 GHz e fino a 384 GB di RAM.

La funzione di questa istanza è lo storage SSD locale basato su NVMe. I dischi sono collegati fisicamente al server host per fornire prestazioni migliori per lo storage a blocchi utilizzato da questo tipo di istanza di EC2 della famiglia Z. È disponibile fino a 1,8 TB di storage SSD. Questa istanza può essere ottimale per le applicazioni se il prezzo della licenza dell’applicazione per core è elevato.

Z1d è l’unica istanza disponibile per questa famiglia, ma è disponibile in più dimensioni.

Aiuto memoria: Z come zippy

Famiglia di istanze ad alta memoria

Le istanze di EC2 ad alta memoria forniscono la massima capacità di memoria e consentono di utilizzare fino a 24 TB di RAM per istanza. Le capacità di rete sono potenziate (100 Gbit/s), la larghezza di banda di storage arriva fino a 38 Gbit/s. Viene utilizzata la piattaforma a 8 socket con processori Intel Xeon (Cascade Lake). È possibile utilizzare istanze Amazon con memoria elevata per database in memoria SAP HANA.

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

Tipo di istanza ottimizzata per lo storage

Il tipo di istanza di Amazon EC2 ottimizzata per lo storage offre le migliori capacità di storage per le istanze Amazon. È comune tra gli utenti Amazon collegare un bucket S3 a un’istanza di Amazon EC2 e utilizzare questo bucket come storage. I bucket sono un’opzione interessante grazie al loro prezzo conveniente rispetto ai volumi EBS. I bucket S3 sono storage di oggetti , mentre i volumi EBS sono storage a blocchi. I bucket vengono utilizzati per archiviare grandi quantità di dati in cui la velocità di trasferimento dei dati non è fondamentale, ad esempio i backup. Gli SSD non vengono utilizzati per lo storage S3. Se non è possibile utilizzare i bucket S3 a causa di requisiti o limitazioni tecniche, è necessario utilizzare i volumi EBS con la configurazione necessaria.

Se si selezionano istanze ottimizzate per l’archiviazione tra gli altri tipi di istanze di Amazon EC2, si ottengono ampie opzioni di archiviazione con la possibilità di utilizzare sia l’archiviazione a blocchi basata su SSD che su HDD per le istanze Amazon. Le prestazioni di input/output (I/O) sono elevate sia per i tipi di disco rigido (HDD) che per i dischi SSD, tenendo conto delle capacità di ciascuna tecnologia di disco.

Il tipo di istanza EC2 ottimizzata per lo storage è ideale per le applicazioni che eseguono attività ad alta intensità di storage che richiedono un accesso sequenziale e casuale in lettura/scrittura a grandi set di dati sullo storage locale. Queste istanze funzionano su potenti processori Intel Xeon e non sono disponibili processori ARM. Le istanze di questo tipo AWS EC2 possono garantire una bassa latenza per le operazioni su disco.

È possibile utilizzare le istanze ottimizzate per lo storage per il data warehousing, i file system distribuiti, i database relazionali, la cache per i database in memoria, i carichi di lavoro di analisi dei big data e altre operazioni ad alta intensità di disco e bassa latenza.

Esistono tre famiglie (classi) di tipi di istanze di EC2 ottimizzate per lo storage: D , I e H .

• Famiglia di istanze D

Le istanze D (dense) forniscono fino a 48 TB di storage su disco rigido per istanza. È possibile creare volumi di grandi dimensioni e utilizzarli per archiviare i dati. La famiglia di istanze D include D2 , D3 e D3en . Le istanze D3 offrono interessanti opzioni di storage su disco rigido con il costo più basso rispetto a tutte le altre famiglie di istanze di EC2. È possibile utilizzare le istanze D per l’implementazione di HDFS e altri file system distribuiti.

Aiuto memoria: D e in densità, file system distribuiti

Esempi: d2.xlarge, d2.8xlarge, d3.8xlarge

• Famiglia di istanze I

I Le istanze forniscono i parametri I/O più elevati. I parametri I/O più elevati e la latenza più bassa sono funzioni delle unità SSD NVMe utilizzate per le istanze di questo tipo. Le istanze della famiglia I sono ideali per operazioni disco I/O casuali elevate.

Aiuto memoria: I come input/output

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

• Famiglia di istanze H

H Le istanze del tipo EC2 ottimizzate per lo storage offrono le migliori prestazioni per le unità disco magnetiche rotanti (HDD) a un prezzo contenuto. Offrono un rapporto prestazioni/prezzo equilibrato, un elevato accesso sequenziale all’I/O del disco e un elevato throughput del disco. L’archiviazione HDD è locale e questo fatto ha un impatto positivo sulle prestazioni del disco (rispetto all’utilizzo di un’archiviazione collegata a un server tramite rete). Le istanze H supportano fino a 14 TB di storage locale.

Le istanze di EC2 della famiglia H offrono anche quantità maggiori di RAM per terabyte di spazio su disco e processori più potenti rispetto ad altre famiglie ( D e I ) del tipo di istanza EC2 ottimizzata per lo storage.

H1 è l’unico membro della famiglia di istanze H . Le istanze H1 funzionano su server con processori Intel Xeon E5 2686 E4 (2,3 GHz). Le istanze delle dimensioni maggiori supportano 2,7 GHz per tutti i core e 3,0 GHz per tutti i core in modalità Turbo. La velocità di rete arriva fino a 25 Gbit/s, fornendo capacità di rete potenziate per il trasferimento di grandi quantità di dati.

Aiuto memoria: H come HDD

Esempi: h1.2xlarge, h1.16xlarge

Tipo di istanza di calcolo accelerato

Il tipo di istanza EC2 di calcolo accelerato fornisce funzioni avanzate di accelerazione video. I tipi di istanza AWS EC2 spiegati in precedenza offrono diverse opzioni con processore, memoria e storage, ma senza funzionalità di accelerazione video. Alcune attività richiedono una scheda video per funzionare in modo più efficiente. Le istanze di calcolo accelerato sono dotate di potenti schede video e unità di elaborazione grafica (GPU) per eseguire attività specifiche quali rendering 3D, elaborazione video, analisi dei big data, intelligenza artificiale (AI), apprendimento automatico (ML), elaborazione parallela e altri carichi di lavoro grafici e di calcolo GPU (attività con requisiti elevati in termini di scheda grafica). Le istanze di EC2 per elaborazione accelerata (chiamate anche istanze GPU AWS) offrono CPU ad alte prestazioni, storage e opzioni di rete.

Esistono quattro famiglie di istanze di EC2 per elaborazione accelerata: P , G , F e infl1 .

• Famiglia di istanze P

Le istanze P sono dotate di più interfacce di rete con una velocità fino a 400 Gbit/s e sono ideali per attività di elaborazione parallela e calcolo ad alte prestazioni. Le istanze della famiglia P sono alimentate con GPU NVIDIA e processori Intel Xeon. Sono disponibili tre generazioni: P2 , P3 e P4 .

Aiuto memoria: P como cálculo paralelo

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

• Famiglia di istanze G

Le istanze della famiglia G sono destinate a carichi di lavoro ad alta intensità grafica, ad esempio la visualizzazione 3D. È possibile utilizzare un’istanza G come stazione di lavoro remota per eseguire queste attività. Le istanze G sono ottimizzate anche per attività di machine learning. La larghezza di banda di rete fino a 100 Gbit/s e i dispositivi di storage NVMe consentono di ottenere prestazioni elevate.

È possibile selezionare l’istanza necessaria con processori Intel Xeon o AMD EPYC. Le istanze con “g” nel nome sono alimentate con processori ARM. Le istanze disponibili della famiglia G sono G3 , G4ad , G4dn , G5g e G5 .

Aiuto memoria: G como en cargas de trabajo graficas intensivas

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

• Famiglia di istanze F

Las instancias F ofrecen la posibilidad de utilizar la aceleración hardware personalizable con Field Programmable Gate Arrays (FPGA). È possibile utilizzare hardware programmabile per l’accelerazione delle applicazioni. La famiglia F include solo F1 con processore Intel Xeon E5-2686 v4 (Broadwell) ad alta frequenza, rete potenziata e storage SSD NVMe per ottenere prestazioni complessive eccellenti. I kit di sviluppo FPGA e hardware sono disponibili per gli sviluppatori di software che utilizzano ambienti diversi. Gli sviluppatori possono programmare funzioni logiche e implementarle in circuiti integrati specifici per l’applicazione. È possibile creare un’immagine Amazon FPGA (AFI) quando la configurazione di un’istanza F1 termina e distribuire questa immagine su un’altra istanza F1 .

I casi d’uso più comuni delle istanze F1 sono l’analisi dei big data, l’elaborazione genomica, la scienza complessa, l’elaborazione video in tempo reale, ecc.

Aiuto mnemonico: F come campo, F1 come Formula 1.

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

• Famiglia di istanze Infl1

Le istanze Infl1 sono ottimizzate per l’apprendimento automatico ad alte prestazioni a un prezzo interessante. Gli sviluppatori possono utilizzare API di deep learning e AWS Neuron SDK con framework di machine learning quali MXNet, PyTorch e TensorFlow. Per le istanze della famiglia Infl1 vengono utilizzati fino a 16 chip AWS Inferentia con potenti processori Intel Xeon.

Aiuto memoria: Inf come in Inferentia

Esempi: inf1.xlarge, inf1.24xlarge

• Famiglia di istanze Trn1

Le istanze Trn1 sono adatte per l’addestramento del deep learning, che richiede molte risorse hardware GPU, e garantiscono prestazioni elevate per eseguire le attività in modo efficiente. Rispetto alle soluzioni precedenti, è possibile ottenere la stessa efficienza nell’apprendimento automatico tramite l’implementazione di un numero inferiore di istanze di EC2. Trn1 Le istanze utilizzano chip Trainium sviluppati da Amazon. Fino a 16 acceleratori AWS Trainium con supporto per ampie opzioni di scalabilità. L’elevato throughput di rete EFA arriva fino a 800 Gbit/s. Le funzioni di questa famiglia di istanze consentono di risolvere attività di addestramento dell’intelligenza artificiale (AI) più difficili rispetto alle precedenti famiglie di GPU tipiche.

Come ricordarlo: Trn come in training

• Famiglia di istanze DL1

La famiglia DL1 è una delle più recenti famiglie di istanze AWS EC2 di tipo Accelerated computing destinate all’addestramento di modelli di machine learning. Le istanze della famiglia DL1 non si basano sulle tradizionali GPU come in passato. Le istanze di questa famiglia utilizzano acceleratori Gaudi di Habana Labs, di proprietà di Intel. È disponibile supporto per un massimo di 8 acceleratori Gaudi e una velocità di trasmissione della rete di 400 Gbit. Esempio: dl1.24xlarge (questa è l’unica istanza in questa famiglia)

• Famiglia di istanze VT1

Le istanze AWS VT1 sono destinate alla transcodifica video in tempo reale con risoluzione 4K (3840×2160) a 50 fotogrammi al secondo (FPS) e alla trasmissione di video in diretta a un prezzo accessibile. La famiglia di istanze di EC2 VT1 supporta la transcodifica di un massimo di 64 flussi video simultanei con risoluzione 1920×1080 e 60 FPS. È possibile trasmettere l’output video in più risoluzioni contemporaneamente.

La funzione hardware principale dei server che eseguono istanze VT1 è l’utilizzo di schede di accelerazione multimediale Xilinx Alveo U30 (schede PCI Express installate nei server). È possibile utilizzare fino a 8 di queste schede acceleratrici. Ogni acceleratore contiene due chip XCU30. La configurazione hardware massima include 96 vCPU, 192 GB di RAM e una larghezza di banda di rete di 25 Gbit/s. La larghezza di banda EBS è di 19 Gbit/s. È possibile utilizzare FFMPEG con Xilinx Video SDK.

I dispositivi XCU30 supportano la codifica video hardware con i seguenti parametri:

• Codec video 264/AVC e H.265/HEVC
• Bitrate video costante, bitrate variabile e parametro di quantizzazione costante
• YCbCr 4:2:0, spazio colore a 8 bit per canale
• Scansione progressiva

Per la trasmissione è disponibile il supporto per le modalità picture-in-picture, side-by-side e transizione. Maggiori dettagli su tutti i parametri supportati sono disponibili sui siti web di AWS e Xilinx.

L’approccio che utilizza FPGA (field-programmable gate array) Xilinx differisce dall’uso tradizionale di CPU e GPU per la codifica video.

Attualmente sono disponibili tre dimensioni per le istanze VT1.

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

Aiuto memoria: VT come nella transcodifica video

Come scegliere il tipo giusto di istanza di EC2?

Ora, dopo aver spiegato i tipi di istanze di EC2 e i loro casi d’uso, è possibile valutare quale di essi soddisfa i propri requisiti. Tuttavia, prima di scegliere il tipo di istanza di EC2, dovreste prendere in considerazione le opzioni di prezzo dei tipi di istanza AWS oltre alle caratteristiche hardware.

Quali sono le opzioni di prezzo con EC2?

Esistono quattro tipi di prezzi AWS EC2:

On-demand . Questo modello di prezzo consente di fornire tutte le risorse necessarie in qualsiasi momento. Il modello di prezzo on-demand è popolare e semplice, ma è uno dei più costosi.

Istanze spot . È possibile fare offerte per risorse EC2 inutilizzate nel cloud Amazon ed eseguire istanze a prezzi inferiori rispetto alle istanze di Amazon EC2. È possibile utilizzare solo le risorse disponibili al momento. Lo svantaggio è che Amazon può interrompere e persino terminare le istanze spot entro 2 minuti dalla visualizzazione di un’avvertenza, qualora fosse necessario fornire risorse hardware ai clienti che utilizzano istanze on-demand o riservate. Utilizzare Amazon Spot Instance Advisor per selezionare un’istanza spot disponibile. Tenete conto della frequenza delle interruzioni e della tolleranza alle interruzioni per le vostre applicazioni.

Eseguite il backup delle istanze di Amazon EC2 per proteggere i dati delle vostre istanze spot di EC2 in caso di cessazione. Le istanze spot possono essere utilizzate per lo sviluppo e il test di applicazioni, nonché per attività meno critiche.

Istanze riservate . Si tratta di un altro modello di prezzo che consente di ridurre i prezzi delle istanze di Amazon EC2. È possibile riservare una capacità hardware limitata per l’istanza necessaria per il periodo selezionato (1 o 3 anni). Non si ottiene la stessa flessibilità nel consumo delle risorse che si ha con le istanze on-demand, ma lo sconto è significativo. Se le vostre applicazioni utilizzano una quantità prevedibile e stabile di capacità hardware e avete intenzione di eseguire queste applicazioni a lungo termine, allora potete utilizzare le istanze riservate. Le istanze riservate possono essere considerate come un programma di sconto per le istanze on-demand.

Host dedicati . Si ottiene il controllo su un server fisico dedicato su cui è possibile eseguire le istanze di EC2 (che sono VM) con opzioni avanzate di gestione delle VM. Non è necessario disporre di hardware fisico per installare un sistema operativo, poiché il software di virtualizzazione Xen o Nitro Hypervisor è preinstallato. In generale, Amazon utilizza l’approccio multi-tenant e le istanze di EC2 di diversi clienti possono essere eseguite su un unico host, ma sono isolate logicamente. Quando si eseguono istanze su un host dedicato, non si condivide questo host con altri clienti Amazon (tenant).

I prezzi delle istanze di EC2 per host dedicati sono elevati, ma a volte l’utilizzo di questo modello di prezzo può essere razionale, ad esempio a causa di un fattore di licenza software quando una licenza è legata all’hardware fisico (socket CPU, core CPU, ecc.). Un altro motivo è rappresentato dalle normative di conformità che rendono obbligatorio l’uso di hardware dedicato per le organizzazioni mediche e altre organizzazioni mission-critical (come alternativa avanzata all’uso di un’istanza dedicata).

Non confondere un host dedicato con un’istanza dedicata. Un’istanza dedicata viene eseguita su hardware dedicato senza eseguire istanze di EC2 di altri clienti (tenant) su tale hardware, ma rispetto a un host dedicato offre minori opzioni di visibilità e controllo.

Se avete bisogno di hardware fisico (bare metal) per eseguire il vostro sistema operativo, prendete in considerazione l’utilizzo di un’istanza EC2 di tipo metal per il tipo di macchina AWS EC2 obbligatorio.

Raccomandazioni sui prezzi di AWS EC2

Quando avete bisogno di eseguire un’istanza EC2, prendete in considerazione le seguenti raccomandazioni:

• I nuovi utenti AWS possono iniziare utilizzando il modello di prezzi on-demand per eseguire le istanze di EC2.
• Stimare le risorse hardware necessarie per eseguire un’istanza di EC2.
• Tra i tipi di istanze di EC2, selezionare quello che soddisfa al meglio i requisiti delle attività. I nuovi utenti possono iniziare utilizzando istanze di EC2 per uso generico.
• Selezionare la dimensione dell’istanza corretta tra le dimensioni delle istanze AWS disponibili. Evitare il sovradimensionamento per risparmiare sui costi.
• Preferire la selezione dell’ultima generazione per i tipi AWS EC2.
• Tenete conto del tipo di ambiente e dei relativi carichi di lavoro (sviluppo, test, produzione) quando selezionate un modello di prezzo per la vostra istanza.

Utilizzate AWS Pricing Calculator e AWS Monthly Calculator per stimare il prezzo delle istanze di EC2.

Qual è l’istanza di EC2 più popolare?

Il tipo di istanza di EC2 per uso generico è il più popolare tra i clienti grazie alla configurazione bilanciata di CPU, RAM e storage, ottimale per l’esecuzione di attività regolari comuni. È sempre possibile iniziare utilizzando un’istanza di EC2 per uso generico, poiché è possibile modificare il tipo di istanza, la dimensione dell’istanza e la generazione in un secondo momento senza alcun impatto negativo sui dati. Tuttavia, è necessario pianificare l’arresto dell’istanza a questo scopo.

Per quanto riguarda le dimensioni delle istanze di EC2, le istanze di piccole dimensioni sono le più popolari.

Nota: Ridurre i tempi di inattività e prevenire la perdita di dati eseguendo regolarmente il backup di AWS EC2, indipendentemente dal tipo di istanza utilizzato. Scarica il white paper su Confronto tra snapshot e backup AWS per scoprire di più sulle funzioni di backup di EC2.

Conclusione

Amazon fornisce un numero elevato di istanze di EC2 che appartengono a cinque tipi principali di istanze di Amazon EC2 in base alle attività per cui sono state progettate. Ora conosci il principio della loro denominazione e classificazione che dovrebbe aiutarti a selezionare l’istanza di EC2 più adatta ai tuoi requisiti. Selezionare l’istanza di EC2 ottimale per le tue attività ti consente di lavorare in modo efficiente e ottimizzare i costi. Si consiglia di confrontare le opzioni di prezzo prima di eseguire un’istanza di EC2 e di considerare l’importanza delle cargas de trabajo, la stabilità del consumo delle risorse hardware e la durata prevista dell’istanza.

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