Amazon EBS 磁碟區限制 - Amazon EBS
儲存容量服務限制分割結構資料區塊大小

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Amazon EBS 磁碟區限制

Amazon EBS 磁碟區的大小受到區塊資料儲存體的物理和算術限制，以及作業系統 (OS) 和檔案系統設計工具的實作決策限制。 對磁碟區大小 AWS 施加額外的限制，以保護其服務的可靠性。

下列幾節說明限制 EBS 磁碟區可用大小的最重要因素，並提供設定 EBS 磁碟區的建議。

儲存容量

下表摘要列出 Amazon EBS 上最常用之檔案系統的理論與實作儲存容量，假設為 4,096 位元組區塊大小。

分割結構 最大可定址區塊 最大理論大小 (區域 × 區域大小) Ext4 最大實作大小* XFS 最大實作大小** NTFS 最大實作大小 EBS 支援的最大值
MBR 232 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB
GPT 264

64 ZiB

1 EiB =

10242 TiB

(RHEL7 認證為 50 TiB)

500 TiB

(通過 RHEL7 認證)

 256 TiB 64 TiB †

* Ext4 Howto 和 Red Hat Enterprise Linux 的檔案和系統大小限制為何？

** Red Hat Enterprise Linux 的檔案和系統大小限制為何？

† io2 Block Express 磁碟區支援高達 64 TiB 的 GPT 分區。如需詳細資訊，請參閱 佈建 IOPS SSD (io2) Block Express 磁碟區。

服務限制

Amazon EBS 可將資料中心大量的分散式儲存擷取到虛擬硬碟。對 EC2 執行個體上安裝的作業系統而言，連接的 EBS 磁碟區會顯示為包含 512 位元組磁碟磁區的實體硬碟。作業系統會透過儲存管理公用程式管理資料區塊 (或叢集) 在這些虛擬磁區上的分配。分配應符合主開機記錄 (MBR) 或 GUID 分割表格 (GPT) 等磁碟區分割結構，以及安裝的檔案系統功能 (ext4、NTFS 等等)。

EBS 不清楚包含在虛擬磁碟磁區內的資料；它只會確保磁區的完整性。這表示 AWS 動作和作業系統動作彼此獨立。當您選取磁碟區大小時，需同時注意兩者的功能及限制，如下列情況所示：

  • EBS 目前支援最高 64 TiB 的磁碟區大小。這表示，您可以建立最大為 64 TiB 的 EBS 磁碟區，但作業系統能否辨識所有容量則取決於其設計特性及磁碟區的分割方式。

  • 開機磁碟區必須使用 MBR 或 GPT 分割方案。您從 啟動執行個體的 AMI 會決定開機模式，然後決定用於開機磁碟區的分割區方案。

    使用 MBR 時，開機磁碟區的大小限制為 2 TiB。

    使用 GPT 時，與 GRUB2 (Linux) 或 UEFI 開機模式 (Windows) 搭配使用時，開機磁碟區的大小上限為 64 TiB。

    如需詳細資訊，請參閱讓 Amazon EBS 磁碟區可供使用。

  • 2 TiB (2048 GiB) 或更高的非開機磁碟區必須使用 GPT 分割區資料表來存取整個磁碟區。

分割結構

除了其他影響以外，分割結構更決定可在單一磁碟區上唯一定址的邏輯資料區塊數量。如需詳細資訊，請參閱 資料區塊大小。常用分割結構為主開機記錄 (MBR) 和 GUID 分割表格 (GPT)。這些結構的重要差異摘要如下。

MBR

MBR 使用 32 位元資料結構來存放區塊位址。也就是說各資料區塊會映射至 232 個可能整數的其中之一。磁碟區的最大可定址大小是由下列公式決定：

232 × Block size

MBR 磁碟區的區塊大小傳統上限制為 512 位元組。因此：

232 × 512 bytes = 2 TiB

提高 MBR 磁碟區此 2 TiB 限制的工程做法並不符合普遍的產業採用方式。因此，Linux 和 Windows 永遠不會偵測到 MBR 磁碟區大於 2 TiB，即使 AWS 顯示其大小較大。

GPT

GPT 使用 64 位元資料結構來存放區塊位址。也就是說各資料區塊會映射至 264 個可能整數的其中之一。磁碟區的最大可定址大小是由下列公式決定：

264 × Block size

GPT 磁碟區的區塊大小通常限制為 4,096 位元組。因此：

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

但真實世界的電腦系統並不支援任何接近此最大理論值的容量。實作的檔案系統大小目前限制在 50 TiB (ext4) 和 256 TiB (NTFS)。

資料區塊大小

現代化硬碟上的資料儲存由邏輯區塊定址管理，此抽象層允許作業系統在邏輯區塊中讀取和寫入資料，而不需要對基礎硬體有較多的認識。作業系統依賴儲存裝置將區塊映射到其實體磁區，並使用磁區大小的倍數資料區塊讀取和寫入資料到磁碟。

Amazon EBS 會將 512 位元組或 4，096 位元組 (4 KiB) 實體磁區公告至作業系統。只有在 Amazon EC2 執行個體類型、作業系統和 AWS NVMe 驅動程式支援時，Amazon EBS 才會公告 4-KiB 實體磁區。如果執行個體類型、作業系統或 AWS NVMe 驅動程式不支援 4-KiB 實體磁區，Amazon EBS 會改為公告 512 位元組實體磁區。

Amazon EC2 執行個體類型支援

下表顯示 Amazon EBS 針對不同 Amazon EC2 執行個體類型公告的區段大小。

公告的實體區段大小 執行個體類型
512 位元組 所有 Xen 型執行個體和下列 Nitro 型執行個體：

  • 一般用途：A1 | M5 | M5a | M5ad | M5d | M5dn | M5n | M5zn | M6g | M6gd | Mac1 | Mac2 | T3 | T3a | T4g

  • 運算最佳化：C5 | C5a | C5ad | C5d | C5n | C6g | C6gd

  • 記憶體最佳化：R5 | R5a | R5ad | R5d | R5dn | R5n | R6g | R6gd | U-12tb1 | U-18tb1 | U-24tb1 | U-3tb1 | U-6tb1 | U-9tb1 | X2gd | X2iezn | Z1d

  • 儲存最佳化：D3 | D3en | I3en

  • 加速運算：Dl1 | G4ad | G4dn | G5 | G5g | Inf1 | P3dn | P4d | P4de | VT1
4 KiB 所有其他 Nitro 型執行個體
作業系統支援

下表顯示 Amazon EBS 針對某些常見作業系統公告的區段大小。

注意

這並非一份詳盡無遺的清單。我們建議您驗證作業系統中 Amazon EBS 公告的實體磁區大小。

公告的實體區段大小 作業系統
512 位元組

  • 核心版本 4.14 及更早版本的 Amazon Linux

  • RHEL 7.9 及更早版本

  • Ubuntu 20.04 及更早版本

  • Windows 7 及更早版本

  • Windows Server 2008 及更早版本
4 KiB

  • 核心版本為 5.3 和更新版本的 Amazon Linux

  • RHEL8.8 及更新版本

  • Ubuntu 22.04 及更新版本

  • Windows 8 和更新版本

  • Windows Server 2012 及更新版本
AWS NVMe 驅動程式支援

Amazon EBS 會使用 AWS NVMe 驅動程式 1.5.1 版及更新版本公告 4 KiB 實體磁區。請務必確保您使用的是最新版本的 AWS NVMe 驅動程式。

非預設區塊大小

邏輯資料區塊的產業預設大小目前為 4 KiB。部分工作負載適合使用更小或更大的區塊大小，因此檔案系統支援非預設的區塊大小，可在格式化期間指定。應使用非預設區塊大小 （例如最佳化） 的情況不在本文件範圍內，但區塊大小的選擇會對磁碟區的儲存容量造成影響。下表顯示理論儲存容量做為區塊大小的函數。不過，請記住，EBS 對磁碟區大小的施加限制 (io2 Block Express 為 64 TiB) 目前等於 16-KiB 資料區塊啟用的大小上限。

區塊大小 最高磁碟區大小
4 KiB (預設值) 16 TiB
8 KiB 32 TiB
16 KiB 64 TiB
32 KiB 128 TiB
64 KiB (最大) 256 TiB