Volumes de armazenamento de instância SSD para instâncias do EC2

Como outros volumes de armazenamento de instâncias, é necessário mapear os volumes de armazenamento de instância SSD para sua instância quando ela é executada. Os dados nos volumes de instância SSD persistem apenas durante a vida útil da instância do associada. Para obter mais informações, consulte Adicionar volumes de armazenamento de instâncias a uma instância do EC2.

Volumes SSD de NVMe

Algumas instâncias oferecem volumes de armazenamento de instâncias de unidades de estado sólido (SSD) de memória expressa não volátil (NVMe). Para obter mais informações sobre o tipo de volume de armazenamento de instâncias compatível com cada tipo de instância, consulte Limites de volume de armazenamento de instância para instâncias do EC2.

Os dados no armazenamento de instâncias de NVMe são criptografados usando uma criptografia de bloco XTS-AES-256 implementada em um módulo de hardware na instância. As chaves de criptografia são geradas usando o módulo de hardware e são exclusivas para cada dispositivo de armazenamento de instâncias de NVMe. Todas as chaves de criptografia são destruídas quando a instância é interrompida ou encerrada e não podem ser recuperadas. Você não pode desativar essa criptografia e não pode fornecer sua própria chave de criptografia.

[ec2-user ~]$ lspci
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 440FX - 82441FX PMC [Natoma] (rev 02)
00:01.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371SB PIIX3 ISA [Natoma/Triton II]
00:01.1 IDE interface: Intel Corporation 82371SB PIIX3 IDE [Natoma/Triton II]
00:01.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 01)
00:02.0 VGA compatible controller: Cirrus Logic GD 5446
00:03.0 Ethernet controller: Device 1d0f:ec20
00:17.0 Non-Volatile memory controller: Device 1d0f:cd01
00:18.0 Non-Volatile memory controller: Device 1d0f:cd01
00:19.0 Non-Volatile memory controller: Device 1d0f:cd01
00:1a.0 Non-Volatile memory controller: Device 1d0f:cd01
00:1f.0 Unassigned class [ff80]: XenSource, Inc. Xen Platform Device (rev 01)

Volumes SSD não NVMe

As instâncias apresentadas a seguir oferecem suporte a volumes de armazenamento de instância que usam SSDs não NVMe para fornecer alta performance de E/S randômica: C3, I2, M3, R3 e X1. Para obter mais informações sobre o suporte a volumes de armazenamento de instâncias com suporte de cada tipo de instância, consulte Limites de volume de armazenamento de instância para instâncias do EC2.

Performance de E/S de volume de armazenamento de instância baseada em SSD

Ao preencher os volumes de armazenamento de instâncias baseados em SSD, o número de IOPS de gravação que é possível atingir diminui. Isso se deve ao trabalho extra que o controlador SSD deve fazer para encontrar espaço disponível, regravar os dados existentes e apagar o espaço não utilizado para que possa ser regravado. Esse processo de coleta de lixo resulta em uma amplificação da gravação interna no SSD, expressa como uma proporção entre as operações de gravação SSD e as operações de gravação do usuário. Essa redução na performance será ainda maior se as operações de gravação não ocorrerem em múltiplos de 4.096 bytes ou não estiverem alinhadas com um limite de 4.096 bytes. Se você gravar uma quantidade menor de bytes ou os bytes que não estejam alinhados, o controlador SSD deverá ler os dados adjacentes e armazenar o resultado em um novo local. Esse padrão resulta em uma amplificação da gravação muito maior, maior latência e uma performance de E/S drasticamente reduzida.

Os controladores SSD podem usar várias estratégias para reduzir o impacto da amplificação da gravação. Uma dessas estratégias é reservar espaço no armazenamento de instâncias SSD para que o controlador possa gerenciar, com mais eficiência, o espaço disponível para operações de gravação. Isso é denominado superprovisionamento. Os volumes de armazenamento de instância baseados em SSD fornecidos a uma instância não têm espaço reservado para o provisionamento em excesso. Para reduzir a amplificação da gravação, recomendamos reservar 10% do volume como não particionado, de modo que o controlador SSD possa usá-lo para provisionamento em excesso. Isso diminui o armazenamento que é possível usar, mas aumenta a performance mesmo se o disco estiver próximo da capacidade total.

Para volumes de armazenamento de instância compatíveis com TRIM, é possível usar o comando TRIM para notificar o controlador de SSD sempre que você não precisa mais dos dados que gravou. Isso fornece ao controlador mais espaço livre, o que pode reduzir a amplificação da gravação e aumentar o desempenho. Para ter mais informações, consulte Suporte a TRIM do volume de armazenamento de instâncias.

Suporte a TRIM do volume de armazenamento de instâncias

Alguns tipos de instâncias oferecem suporte a volumes SSD com TRIM. Para ter mais informações, consulte Limites de volume de armazenamento de instância para instâncias do EC2.

Os volumes de armazenamento de instâncias que oferecem suporte ao TRIM são aparados completamente antes de serem alocados à instância. Esses volumes não estão formatados com um sistema de arquivos quando uma instância é iniciada, portanto, é necessário formatá-los para que possam ser montados e usados. Para obter acesso mais rápido a esses volumes, é necessário ignorar a operação TRIM ao formatá-los.

(Instâncias do Windows) Para desabilitar temporariamente o suporte para a função TRIM durante a formatação inicial, use o comando fsutil behavior set DisableDeleteNotify 1. Após a conclusão da formatação, habilite novamente o suporte para a função TRIM ao usar fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0.

Com volumes de armazenamento de instâncias que oferecem suporte ao TRIM, é possível usar o comando TRIM para notificar o controlador de SSD quando você não precisa mais dos dados que gravou. Isso fornece ao controlador mais espaço livre, o que pode reduzir a amplificação da gravação e aumentar a performance. Em instâncias do Linux, use o comando fstrim para habilitar a função TRIM periódica. Em instâncias do Windows, use o comando fsutil behavior set DisableDeleteNotify 0 para garantir que o suporte para a função TRIM esteja habilitado durante a operação normal.