Amazon EBS ボリュームの制約 - Amazon EBS
ストレージキャパシティサービスの制限パーティションスキームデータブロックサイズ

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Amazon EBS ボリュームの制約

Amazon EBS ボリュームのサイズは、ブロックデータストレージの物理学と算術、オペレーティングシステム (OS) とファイルシステムデザイナーの実装決定によって制約されます。 は、サービスの信頼性を保護するためにボリュームサイズに追加の制限 AWS を適用します。

以下のセクションでは、EBS ボリュームの使用可能なサイズを制限する最も重要な要素について説明し、EBS ボリュームの設定に関する推奨事項を示します。

ストレージキャパシティ

次の表は、4,096 バイトのブロックサイズを想定して、Amazon EBS で最も一般的に使用されるファイルシステムの理論的および実装されたストレージ容量をまとめたものです。

パーティションスキーム アドレス可能な最大ブロック 理論的な最大サイズ (ブロック x ブロックサイズ) Ext4 に実装される最大サイズ* XFS実装の最大サイズ** NTFS実装の最大サイズ EBS でサポートされる最大数
MBR 232 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB
GPT 264

64 ZiB

1 EiB =

1024 2TiB

（RHEL7 で 50 TiB 認定）

500 TiB

（RHEL7 で認定）

 256 TiB 64 TiB†

* https://ext4.wiki.kernel.org/index.php/Ext4_Howto および https://access.redhat.com/solutions/1532

** https://access.redhat.com/solutions/1532

† io2 Block Express ボリュームは、GPT パーティションに対して最大 64 TiB をサポートします。詳細については、「プロビジョンドIOPS SSD (io2) Block Express ボリューム」を参照してください。

サービスの制限

Amazon EBS は、データセンターの大規模な分散ストレージを仮想ハードディスクドライブに抽象化します。EC2 インスタンスにインストールされているオペレーティングシステムの場合、アタッチされた EBS ボリュームは、512 バイトのディスクセクターを含む物理ハードディスクドライブのように見えます。OS は、ストレージ管理ユーティリティを使用して、データブロック (またはクラスター) をその仮想セクタに割り当てます。割り当ては、マスターブートレコード (MBR) や GUID パーティションテーブル (GPT) などのボリュームパーティショニングスキームに準拠しており、インストールされたファイルシステム (ext4、NTFS など) の機能内にあります。

EBS は仮想ディスクセクターに含まれるデータを認識しません。セクタの整合性のみが保証されます。つまり、 AWS アクションと OS アクションは互いに独立しています。ボリュームサイズを選択する場合は、次のように機能と制限の両方に注意してください。

  • EBS は現在、64 TiB の最大ボリュームサイズをサポートしています。つまり、最大 64 TiB の EBS ボリュームを作成できますが、OS がその容量をすべて認識するかどうかは、独自の設計特性とボリュームのパーティション化方法によって異なります。

  • ブートボリュームは、MBR または GPT パーティショニングスキームを使用する必要があります。インスタンスを起動する AMI によって、ブートモードが決まり、その後、ブートボリュームに使用されるパーティションスキームが決まります。

    MBR では、ブートボリュームのサイズは 2 TiB に制限されています。

    GPT では、Word (Linux) または GRUB2 ブートモード (Windows) で使用すると、UEFIブートボリュームのサイズは最大 64 TiB になります。

    詳細については、「Amazon EBS ボリュームを使用できるようにする」を参照してください。

  • 2 TiB (2048 GiB) 以上の非ブートボリュームは、GPT パーティションテーブルを使用してボリューム全体にアクセスする必要があります。

パーティションスキーム

他にも影響がある中で、このパーティションスキームは、単一ボリュームで一意にアドレス解決できる論理データブロックの数を決定します。詳細については、「データブロックサイズ」を参照してください。一般的なパーティショニングスキームは、マスターブートレコード (MBR) と GUID パーティションテーブル (GPT) です。これらのパーティションスキームの重要な違いは次のようにまとめることができます。

MBR

MBR は 32 ビットのデータ構造を使用してブロックアドレスを保存します。これは、各データブロックが、正の整数 232 のいずれかにマッピングされることを意味します。アドレス可能なボリュームの最大サイズは、次の式により得られます。

232 × Block size

MBR ボリュームのブロックサイズは、従来は 512 バイトに制限されています。したがって、

232 × 512 bytes = 2 TiB

この MBR ボリュームの 2-TiB 制限を引き上げるためのエンジニアリングの回避策は、業界で広く採用されていません。したがって、Linux と Windows は、 AWS がサイズを大きくしても、MBR ボリュームが 2 TiB を超えることを検出しません。

GPT

GPT は 64 ビットのデータ構造を使用してブロックアドレスを保存します。これは、各データブロックが、正の整数 264 のいずれかにマッピングされることを意味します。アドレス可能なボリュームの最大サイズは、次の式により得られます。

264 × Block size

GPT ボリュームのブロックサイズは通常 4,096 バイトです。したがって、

264 × 4,096 bytes
   = 264 × 212 bytes
   = 270 × 26 bytes
   = 64 ZiB

実際のコンピュータシステムでは、この理論上の最大値のような大きな値はサポートされていません。実装されたファイルシステムのサイズは現在、ext4 の場合は 50 TiB、NTFS の場合は 256 TiB に制限されています。

データブロックサイズ

現代のハードドライブ上のデータストレージは、論理ブロックアドレスや、オペレーティングシステムで基礎となるハードウェアをほとんど把握することなく論理ブロック内のデータを読み書きできる抽象化レイヤーによって管理されています。オペレーティングシステムは、ストレージデバイスを使用してブロックを物理セクターにマッピングし、セクターサイズの倍数であるデータブロックを使用してデータをディスクに読み書きします。

Amazon EBS は、512 バイトまたは 4,096 バイト (4 KiB) の物理セクターをオペレーティングシステムにアドバタイズします。Amazon EBS は、Amazon Word インスタンスタイプ、オペレーティングシステム、および AWS NVMeEC2 ドライバーがサポートしている場合にのみ、4-KiB の物理セクターをアドバタイズします。インスタンスタイプ、オペレーティングシステム、 AWS NVMe ドライバーのいずれかが 4-KiB の物理セクターをサポートしていない場合、Amazon EBS は代わりに 512 バイトの物理セクターをアドバタイズします。

Amazon EC2 インスタンスタイプのサポート

次の表は、Amazon EBS がさまざまな Amazon EC2 インスタンスタイプに対してアドバタイズするセクターサイズを示しています。

アドバタイズされた物理セクターサイズ インスタンスのタイプ
512 バイト すべての Xen ベースのインスタンスと次の Nitro ベースのインスタンス:

  • 汎用: A1 | M5 | M5a | M5ad | M5d | M5dn | M5n | M5zn | M6g | M6gd | Mac1 | Mac2 | T3 | T3a | T4g

  • コンピューティングの最適化: C5 | C5a | C5ad | C5d | C5n | C6g | C6gd

  • メモリ最適化: R5 | R5a | R5ad | R5d | R5dn | R5n | R6g | R6gd | U-12tb1 | U-18tb1 | U-24tb1 | U-3tb1 | U-6tb1 | U-9tb1 | X2gd | X2iezn | Z1d

  • ストレージ最適化: D3 | D3en | I3en

  • 高速コンピューティング: Dl1 | G4ad | G4dn | G5 | G5g | Inf1 | P3dn | P4d | P4de | VT1
4 KiB その他すべての Nitro ベースのインスタンス
オペレーティングシステムのサポート

次の表は、Amazon EBS がいくつかの一般的なオペレーティングシステムにアドバタイズするセクターサイズを示しています。

注記

これは網羅的なリストではありません。オペレーティングシステムで Amazon EBS によってアドバタイズされる物理セクターのサイズを確認することをお勧めします。

アドバタイズされた物理セクターサイズ オペレーティングシステム
512 バイト

  • カーネルバージョン 4.14 以前を搭載する Amazon Linux

  • RHEL 7.9 以前

  • Ubuntu 20.04 以前

  • Windows 7 以前

  • Windows Server 2008 以前
4 KiB

  • カーネルバージョン 5.3 以降の Amazon Linux

  • RHEL8.8 以降

  • Ubuntu 22.04 以降

  • Windows 8 以降

  • Windows Server 2012 以降
AWS NVMe ドライバーのサポート

Amazon EBS は、 AWS NVMe ドライバーバージョン 1.5.1 以降で 4 KiB の物理セクターをアドバタイズします。必ず最新バージョンの AWS NVMe ドライバーを使用していることを確認してください。

デフォルト以外のブロックサイズ

論理データブロックの一般的なデフォルトサイズは、現在 4 KiB です。ワークロードによっては、ブロックサイズが小さいまたは大きい方がメリットを得られるため、ファイルシステムはデフォルト以外のブロックサイズをサポートしています。このサイズはフォーマット時に指定できます。デフォルト以外のブロックサイズを使用するシナリオ (最適化など) は、この資料の対象外ですが、指定したブロックサイズによっては、ボリュームのストレージキャパシティに影響を及ぼす場合があります。次の表に、ブロックサイズの機能としての理論上のストレージキャパシティを示します。ただし、ボリュームサイズに EBS が課す制限 (io2 Block Express の場合は 64 TiB) は、現在 16-KiB のデータブロックで有効になっている最大サイズと等しいことに注意してください。

ブロックサイズ 最大ボリュームサイズ
4 KiB (デフォルト) 16 TiB
8 KiB 32 TiB
16 KiB 64 TiB
32 KiB 128 TiB
64 KiB (最大) 256 TiB