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# Amazon EBS ボリュームの制約
<a name="volume_constraints"></a>

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、および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、ボリュームサイズに追加の制限を AWS 課して、サービスの信頼性を保護します。

次のセクションでは、EBS ボリュームの使用可能サイズを制限する最も重要な要素と、EBS ボリュームを設定するための推奨事項について説明します。

**Topics**
+ [ストレージキャパシティ](#ebs-storage-capacity)
+ [サービスの制限](#aws_limits)
+ [パーティションスキーム](#partitioning)
+ [データブロックサイズ](#block_size)

## ストレージキャパシティ
<a name="ebs-storage-capacity"></a>

次の表は、Amazon EBS で最も一般的に使用されているファイルシステムに実装された理論的なストレージ容量の概要を示しています (4,096 バイトのブロックサイズと仮定)。


| 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\$1 | XFS に実装される最大サイズ\$1\$1 | NTFS に実装される最大サイズ | EBS による最大サポート数 | 
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | 
| MBR | 232 | 2 TiB | 2 TiB | 2 TiB | 2 TiB | 2 TiB | 
| GPT | 264 |  64 ZiB  | 1 EiB =1024 2TiB (RHEL7 で認証されている 50 TiB) |  500 TiB (RHEL7 で認証)  | 256 TiB | 64 TiB† | 

\$1「[Ext4 Howto](https://archive.kernel.org/oldwiki/ext4.wiki.kernel.org/index.php/Ext4_Howto.html)」および「[What are the file and file system size limitations for Red Hat Enterprise Linux?](https://access.redhat.com/solutions/1532)」

\$1\$1「[What are the file and file system size limitations for Red Hat Enterprise Linux?](https://access.redhat.com/solutions/1532)」

† `io2` Block Express ボリュームは、最大 64 TiB のGPT パーティションをサポートします。詳細については、[プロビジョンド IOPS SSD (`io2`) Block Express ボリューム](provisioned-iops.md#io2-block-express)を参照してください。

## サービスの制限
<a name="aws_limits"></a>

Amazon EBS では、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ています。EC2 インスタンスにインストールされたオペレーティングシステムにとって、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。この割り当ては、マスターブートレコード (MBR) または 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ンスキームに準拠しており、インストールされているファイルシステム (ext4、NTFS など) の機能の範囲内で行うことができます。

EBS では、仮想ディスクセクタ内のデータは認識されません。セクタの整合性の保護のみ行われます。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 では現在、最大 64 TiB のボリュームサイズがサポートされています。つまり、最大 64 TiB の EBS ボリュームを作成することはできますが、OS でその容量が認識されるかどうかは、そのOS自体の設計特性と、ボリュームのパーティションスキームによって異なります。
+ ブートボリュームは、MBR または GPT パーティションスキームのいずれかを使用する必要があります。インスタンスを起動する AMI はブートモードを決定し、その後はブートボリュームに使用するパーティションスキームを決定します。

  **MBR** を使用すると、ブートボリュームのサイズは 2 TiB に制限されます。

  **GPT** を使用すると、GRUB2 (Linux) または UEFI ブートモード (Windows) と使用した場合、ブートボリュームは最大 64 TiB のサイズにすることができます。

  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](ebs-using-volumes.md)」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、ボリューム全体にアクセスするには GPT パーティションテーブルを使用する必要があります。

## パーティションスキーム
<a name="partitioning"></a>

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](#block_size)を参照してください。使用中の一般的なパーティションスキームは、*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
<a name="mbr-partitioning"></a>

MBR では、32 ビットのデータ構造を使用して、ブロックアドレスを格納します。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、通常 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 の制限を増やすための回避策は、一般的に広く普及していません。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 より大きいことを検出しません。

### GPT
<a name="gpt-partitioning"></a>

GPT では、64 ビットのデータ構造を使用して、ブロックアドレスを格納します。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、一般的に 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 では 50 TiB、NTFS では 256 TiB に制限されています。

## データブロックサイズ
<a name="block_size"></a>

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、次の要素に応じて、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。

1. Amazon EC2 インスタンスタイプ

1. オペレーティングシステム

1. NVMe ドライバーのバージョン

Amazon EBS は、すべての要素でサポートされている場合にのみ、4-KiB の物理セクターをアドバタイズします。これらのいずれかで 4-KiB の物理セクターがサポートされていない場合、Amazon EBS は 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。


| インスタンスタイプ | Linux | Server  | 
| --- | --- | --- | 
| すべての Xen ベースのインスタンスタイプ | Amazon EBS は常に 512 バイトの物理セクターをアドバタイズします | 
| A1 \$1 C5 \$1 C5a \$1 C5ad \$1 C5d \$1 C5n \$1 C6g \$1 C6gd \$1 DL1 \$1 D3 \$1 D3en \$1 G4ad \$1 G4dn \$1 G5 \$1 G5g \$1 I3 \$1 I3en \$1 Inf1 \$1 M5 \$1 M5a \$1 M5ad \$1 M5d \$1 M5dn \$1 M5n \$1 M5zn \$1 M6g \$1 M6gd \$1 P3dn \$1 P4d \$1 P4de \$1 R5 \$1 R5a \$1 R5ad \$1 R5d \$1 R5dn \$1 R5n \$1 R6g \$1 R6gd \$1 T3 \$1 T3a \$1 T4g \$1 U-12tb1 \$1 U-18tb1 \$1 U-24tb1 \$1 U-3tb1 \$1 U-6tb1 \$1 U-9tb1 \$1 X2gd \$1 X2iezn \$1 VT1 \$1 Z1d | Amazon EBS は常に 512 バイトの物理セクターをアドバタイズします | Amazon EBS は 512 バイトまたは 4-KiB の物理セクターをアドバタイズします 1 | 
| その他すべての Nitro ベースのインスタンス | Amazon EBS は 512 バイトまたは 4-KiB の物理セクターをアドバタイズします 1 | 

1 オペレーティングシステムのサポートによって異なります。次の「」セクションを参照してください。

**オペレーティングシステムのサポート**  
次の表は、オペレーティングシステムの例と、Amazon EBS によってアドバタイズされる対応する物理セクターサイズを示しています。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た物理セクターのサイズを確認することをお勧めします。




| オペレーティングシステム | アドバタイズされた物理セクターサイズ | 
| --- | --- | 
|  [\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/ebs/latest/userguide/volume_constraints.html)  | 512 バイト | 
|  [\[See the AWS documentation website for more details\]](http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/ebs/latest/userguide/volume_constraints.html)  | 4 KiB | 

1 Windows ワークロードの場合は、最新バージョンの [AWS NVMe ドライバー](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/aws-nvme-drivers.html)を使用していることを確認してください。Amazon EBS は、 AWS NVMe ドライバーバージョン 1.4.1 以降の 4-KiB 物理セクターをアドバタイズします。

### デフォルト以外のブロックサイズ
<a name="block-size-additional"></a>

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、このトピックの対象外ですが、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、EBS で指定されているボリュームサイズ (io2 Block Express だと 64 TiB) の制限は、現在 16 KiB のデータブロックで使用できる最大サイズと同等である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 | 