大話 AWS 雲端架構 - Ch4 - EC2

4.1 添購伺服器的流程

添購實體 Server 的流程

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|  軟體市場
|  作業系統 
|  硬體規格 
|  系統調校＋軟體安裝 
|  硬碟擴充 
|  標記資產
|  防火牆建立 
|  連線金鑰確認
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4.2 AWS 的 EC2 虛擬主機服務

在 AWS 的雲端服務中有一款 EC2 服務，能夠動態租用虛擬主機(Instance)，流程上也跟購買實體主機的概念大致相同

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|  軟體市場 ◄---------------► AMI Marketplace (Amazon 系統映像市集)
|  作業系統 ◄---------------► AMI (Amazon 系統映像)
|  硬體規格 ◄---------------► Instance (虛擬主機)
|  系統調校＋軟體安裝 ◄-------► Userdata (使用者資料)
|  硬碟擴充 ◄---------------► EBS ()
|  標記資產 ◄---------------► Tag (標籤)
|  防火牆建立 ◄--------------► Security Group (安全群組)
|  連線金鑰確認 ◄------------► Key Pair (金鑰對)
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4.3 在專案使用 EC2 時的應用考量

4.3.1 購買方案 - Purchase Option

  • 機器的數量有限額（20 個 instance)
  • 付費方案分為幾種
    • On Demand (隨需)
    • Reserved (保留)
    • Schedule Reserved (時程保留)
    • Spot (競標)
    • Delicate (專用主機)
付費方案 應用場境
On Demand (隨需) 適用於臨時需求且機器需要穩定表現，用多少、付多少、效能穩定
Reserved (保留) 適用於需求明確，且確定是長期需求，可低價購買長期保留機器
Schedule Reserved (時程保留) 適用於需求明確，但僅有特定時間使用
Spot (競標) 適用於運算力高的需求，且運算任務可被中斷，但之後可接續進行（會依照競標高價者，取得使用權）
Delicate (專用主機) 適用於特殊軟體使用場景，會依照主機規格，進行授權使用

4.3.2 虛擬映像檔 Amazon Machine Image

挑選完付費方案之後，接下來我們要挑選作業系統，也就是挑選 AMI

  • AMI 屬於 Regin 級別的服務，不能跨區使用
  • 如果想要跨區使用，可以製作快照(snapshot)，再透過 snapshot 複製出一個新的 AMI

4.3.3 機器 Instance

接下來要選擇硬體規格， EC2 的 instance 有許多不同的規格，例如下表

機器規格 虛擬處理器 記憶體 網路效能
t2.micro 1 1 低
t2.small 1 2 中低
t2.medium 2 4 中低

底下解析一下規格的英文數字組合所代表的意義

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t2.micro
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||   micro:規格大小
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|2:虛擬化技術版本
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t:應用場景

應用場景的部分還有其他許多代號，每個代號代表不同的意義，如下表

常見代號 應用場景
A 一般用途
T 一般用途
M 一般用途
C CPU 運算優化
R 記憶體優化
X 記憶體優化
Z 記憶體優化
U 記憶體優化
P GPU 運算使用
Inf GPU 運算使用
G GPU 運算使用
F GPU 運算使用
I 儲存優化
D 儲存優化
H 儲存優化

4.3.4 網路與內部環境配置

有了有了主機與作業系統之後，難免會需要對作業系統做一些軟體安裝及設定，而這些動作可以透過 Userdata 來完成， Userdata 可以讓你使用你編寫的腳本，在 Instance 建立的時候 AWS 會主動幫你執行並完成你想要的環境建置

4.3.5 硬碟 - Elastic Block Store and Instance Store

EC2 為我們提供了兩種硬碟方案

  1. EBS Volume
    • 與 Instance 位於不同的伺服器上
    • 速度較慢
    • 不愧因為 Instance 關機刪除資料
  2. Instance store
    • 與 Instance 位於相同同的伺服器上
    • 速度較快
    • 關機後資料會刪除

4.3.6 EBS 的種類

如書本 p.62 的圖或者官網表格

4.3.7 Snapshot 快照

EBS Volume 提供了備份相關的功能，叫做 Snapshot ，另外還推出了一個 Lifecycle Manager ，協助我們定期做資料備份

我們可以用 Snapshot 建立一個 AMI 出來，其場景大致上有兩大類

  1. 把現有的 Instance 的內容與軟體做一個封裝，未來可用此封裝的 AMI 新建 Instance
  2. 如果我們想對機器做轉移，就可以透過 Snapshot 的方式，以創造建立的方式來進行

4.3.8 防火牆 - Security Group (安全群組)

EC2 採用了外掛式的防火牆，又稱 Security Group (安全群組) ，我們可以自己設定 Inbound rule 及 Outbound rule ，在沒有調整的狀況下， Inbound rule 只會預設開啟提供給 SSH 用的 22 Port

如果我們想要在 EC2 Instance 之間連線做存取，我們也可以在填寫 Security Group Id 來允許指定的 Security Group 存取

4.3.9 網路卡 Elastic Network Interface (ENI)

EC2 的 Instance 也會幫主機配置網路卡，每一台 EC2 Instance 都至少有一張 ENI

預設的情況下，Public IP 在重新開機後會改變，但如果想要固定 IP ，可以使用 Elastic IP (彈性 IP)功能，把彈性 IP 綁定在 Instance 之後， Public IP 就不會異動了

4.3.10 連線金鑰 - KeyPair 金鑰對

在管理 Instance 的議題上， AWS 提供了兩種思維

  1. 在 Instance 裡面放入公鑰，然後使用私鑰連入 Instance
  2. 不在 Instance 裡面埋入金鑰

在 AWS 雲服務理論中，關於不放金鑰至 Instance 裡面的管理方法有兩種論點：

  1. 希望我們盡可能不要連回 Instance 做操作，部署與應用啟動都透過 Userdata 來完成，後續如果 Instance 異常了，直接按先前的設定開一台或多台新的 Instance
  2. 書上說有兩種可是他只寫了一種＠＠？

4.3.11 監控

Instance 啟動後，為了要確認 Instance 是否正常運作， AWS 會每五分鐘對 Instance 進行一次監控，如果連續偵測到三次異常數據，則會寄信給管理員

但如果覺得五分鐘太長也可以經過設定將時間縮短，可以得到比較即時的回覆