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Amazon EBS（Elastic Block Store）は、AWSのクラウドコンピューティングプラットフォームで提供されるブロックストレージサービスです。
EBSは、仮想マシンのストレージとして使用され、データベースやウェブアプリケーションなどのさまざまな用途に利用できます。
たとえば、EBSはEC2インスタンスと連携して使用することで、データの永続的な保存と可用性を確保できます。
この記事では、Amazon EBSの基本概要からメリット・デメリット、使い方について解説します。
EBSを適切に活用したい方は、参考にしてみてください。
Amazon EBSについて知りたい…
Amazon EBSの基本的な使い方は？
当サイトの記事は、現役エンジニアによる監修のもと運営されております。
文系の哲学部からエンジニアになられた方のアドバイスも掲載しているので参考にしてみてください。
Amazon EBSの基本概要
Amazon EBSはAWSが提供する、ブロックレベルのストレージサービスです。
EBSは、クラウドベースの仮想マシン(EC2インスタンス)に接続され、データの永続的な保存とブロックレベルのストレージを提供します。
- ブロックストレージ:EBSは、データをブロック単位で管理するストレージサービスであり、ファイルシステム、データベース、アプリケーション、および仮想マシンのストレージを提供します。
- 永続的なデータ: EBSボリュームはデータの永続的な保存を提供し、EC2インスタンスの停止、再起動、終了に関係なくデータを保持します。
- データのスナップショット: EBSボリュームのスナップショットを取得できます。データのバックアップ、リカバリ、および新しいボリュームの作成が容易になります。
- 高い可用性：EBSボリュームはAWSの可用性ゾーン内で冗長化されるため、高い可用性と耐久性が提供できます。
- 異なるボリュームタイプ：EBSは異なるボリュームタイプを提供することで、ユースケースに合わせて選択可能です。
- サイズのスケーリング：EBSボリュームのサイズは必要に応じて拡張できるため、データの成長に柔軟に対応できます。
- スナップショットからの新しいボリューム作成：スナップショットを使用して新しいEBSボリュームを作成することで、データの複製や移行に役立ちます。
- 暗号化：Amazon EBSはデータを暗号化するためのオプションを提供し、セキュリティを向上させます。AWS Key Management Service（KMS）との統合もサポートされています。
EBSをうまく活用することで、データベースやアプリケーション構築時に必要なストレージボリュームをスムーズに作成し、アタッチすることが可能です。
また、EBSボリュームは、データの耐久性やセキュリティを向上させるため、複数のアベイラビリティゾーンに自動的にデータを複製保存します。 障害が発生した場合でもデータが失われるリスクを軽減できます。
さらに、EBSスナップショット機能を利用することで、データを瞬時にバックアップし、リージョン間でのデータ移行も容易に行えます。
まとめると、EBSは開発環境や運用環境でのストレージ管理においてコストパフォーマンスが高く、非常に柔軟なストレージサービスです。
Amazon EBSの機能やメリット・デメリット
Amazon EBSは、AWSクラウド内でのデータストレージとバックアップのための重要なサービスであり、多くの異なるユースケースで使用されています。
Amazon Elastic Block Store（EBS）は、さまざまなボリュームタイプを提供しており、それぞれのボリュームタイプには異なる特性があります。
- 汎用SSD
- プロビジョニングIOPS SSD
- ハードディスクドライブ (HDD)
- Cold HDD
各ボリュームタイプには異なる特性と価格があり、特定のユースケースに適しています。
EBSは、アプリケーションの要件に合わせて最適なボリュームタイプを選択できます。また、必要に応じてボリュームサイズを調整できるため、柔軟性が高いのも特徴です。
また、EBSはSSD（Solid State Drive）とHDD（Hard Disk Drive）の両方のタイプが提供されており、それぞれの用途に合わせて最適なストレージを選択できます。
さらに、EBSはAWSのデータ管理やセキュリティポリシーに対応しており、暗号化機能やアクセス管理機能を利用することができます。
上記の特徴により、EBSはさまざまな業務環境で信頼性と効率の高いストレージシステムを構築できます。
Amazon EBSのメリット
Amazon Elastic Block Store（EBS）の使用には多くのメリットがあります。
- 高いパフォーマンス: EBSは、読み取りと書き込みのパフォーマンスが非常に高いです。汎用ボリュームは、ボリュームのサイズによってパフォーマンスが異なります。プロビジョニングされたIOPS ボリュームと io2 ボリュームは、特定の IOPS パフォーマンスを保証します。
- 高い可用性: EBSボリュームは、AWSのアベイラビリティゾーン内で冗長化されます。障害が発生した場合に自動的にフェイルオーバーが行われるため、データの可用性が向上します。
- スケーラビリティ: EBSボリュームのサイズは必要に応じて拡張できます。データの成長に柔軟に対応できます。
- コスト効率: EBSは、使用量に応じて課金される従量課金制です。必要なストレージ容量とパフォーマンスを適切に選択することで、コストを抑えることができます。
- セキュリティ: EBSは、データを暗号化するためのオプションを提供します。
Amazon EBSはAWSクラウド上でのデータストレージとバックアップにおいて非常に重要なサービスとなっています。
EBSを使用することで、データの永続的な保存とアプリケーションの可用性を確保できます。
Amazon EBSのデメリット
Amazon EBSのデメリットは、以下のとおりです。
- コスト: EBSは、使用量に応じて課金される従量課金制です。必要なストレージ容量とパフォーマンスを適切に選択することで、コストを抑えることができますが、オンプレミスのストレージよりもコストがかかる場合があります。
- 複雑さ: EBSは、さまざまな機能とオプションを提供するため、設定が複雑になる場合があります。
上記のデメリットは特定のユースケースに影響を与える可能性があります。
使用する際には、要件や制約に応じて検討し、適切な戦略を採用することが重要です。
Amazon EBSのコスト
AWS EBSのコストは、いくつかの要因によって決まります。
- ボリュームのサイズ: EBSボリュームのサイズは、料金に大きな影響を与えます。ボリュームのサイズが大きいほど、料金も増加します。サイズはGB単位で計測されます。
- ボリュームのタイプ: EBSボリュームには異なるタイプがあり、それぞれのタイプに対して異なる価格設定があります。一般的なボリュームタイプ（汎用SSD、プロビジョニングIOPS SSD、HDDなど）に応じて料金が異なります。
- IOPS（Input/Output Operations Per Second）: プロビジョニングIOPS SSDボリュームを使用する場合、ボリュームのIOPS設定によって料金が変動します。
- データのスナップショット: EBSボリュームからのスナップショットの作成や保持には、追加の料金がかかります。スナップショットはデータのバックアップや災害復旧に役立ちます。
- 暗号化: データの暗号化を有効にする場合、暗号化に使用されるキーの管理に関連するコストがかかります。AWS Key Management Service（KMS）を使用する場合、KMSの利用に関する料金も発生します。
- データ転送: EBSボリュームからのデータ転送は、GB単位で課金されます。データ転送の単価は、リージョンによって異なります。
- リージョン: EBSボリュームの利用するAWSリージョンによって料金が異なります。異なるリージョンでEBSボリュームを使用する場合、料金の違いを考慮する必要があります。
EBSのコストは、ユースケースによって異なります。
例えば、データベースやウェブアプリケーションのストレージには、プロビジョニングされた IOPS ボリュームまたは io2 ボリュームを使用すると、高いパフォーマンスが必要なため、コストが高くなります。
ファイル共有などは、標準ボリュームを使用すると、コストを抑えることができます。
Amazon EBSのボリュームタイプ
AWS EBSには、それぞれ異なるパフォーマンスとコスト特性を持つ複数のボリュームタイプが存在します。
以下に主要なボリュームタイプを紹介します。
- 汎用SSD
- プロビジョニングIOPS SSD
- ハードディスクドライブ (HDD)
- Cold HDD
| 汎用 SSD ボリューム | Provisioned IOPS SSD ボリューム | |
|---|---|---|
| ボリュームタイプ | gp3 | io2 |
| 耐久性 | 99.8%～99.9% の耐久性 (0.1%～0.2% の年間故障率) | 99.8%～99.9% の耐久性 (0.1%～0.2% の年間故障率) |
| ユースケース | トランザクションワークロード、仮想デスクトップ、中規模の単一インスタンスデータベース、低レイテンシーのインタラクティブなアプリケーション、ブートボリューム、開発・テスト環境 | 持続的な IOPS パフォーマンスまたは 16,000 IOPS 以上のパフォーマンスを必要とするワークロード、I/O 集約型のデータベースワークロード |
| ボリュームサイズ | 1GiB – 16TiB | 4 GiB～16 TiB |
| ボリュームあたりの最大 IOPS (16 KiB I/O) | 16,000 | 64,000 † |
| ボリュームあたりの最大スループット | 1,000 MiB/秒 | 1,000 MiB/秒 |
| スループット最適化 HDD ボリューム | Cold HDD ボリューム | |
|---|---|---|
| ボリュームタイプ | st1 | sc1 |
| 耐久性 | 99.8%～99.9% の耐久性 (0.1%～0.2% の年間故障率) | 99.8%～99.9% の耐久性 (0.1%～0.2% の年間故障率) |
| ユースケース | ビッグデータ、データウェアハウス、ログ処理、アクセス頻度の低いデータ用のスループット指向ストレージ、低いストレージコストが重視されるシナリオ | ビッグデータ、データウェアハウス、ログ処理、アクセス頻度の低いデータ用のスループット指向ストレージ、低いストレージコストが重視されるシナリオ |
| ボリュームサイズ | 125 GiB～16 TiB | 125 GiB～16 TiB |
| ボリュームあたりの最大 IOPS (1 MiB I/O) | 500 | 250 |
| ボリュームあたりの最大スループット | 500 MiB/秒 | 250 MiB/秒 |
| Amazon EBS マルチアタッチ | サポート外 | サポート外 |
| ブートボリューム | サポート外 | サポート外 |
用途や性能要件に応じて適切なボリュームタイプを選択することで、効果的にストレージコストや性能を最適化することができます。
汎用SSD（gp3）
汎用SSD（gp3）は、多くのワークロードに適したバランスの取れた性能とコストを提供するEBSボリュームタイプです。
汎用SSDは、最大16,000 IOPSを実現できるため、データベースや仮想デスクトップなどの用途に最適です。
また、ストレージ容量は1GBから16TBまで選択可能で、必要に応じた柔軟な容量管理ができます。
読み取りと書き込みのパフォーマンスは、ボリュームのサイズによって異なります。
汎用SSDは、トランザクションワークロード、仮想デスクトップ、中規模の単一インスタンスデータベース、低レイテンシーのインタラクティブなアプリケーションなどで使われます。
プロビジョンドIOPS（io2）
プロビジョンドIOPS（io2）は、特定のIOPSパフォーマンスを保証するSSDボリュームです。
プロビジョンドIOPS（io2）は、高いパフォーマンスを求めるミッションクリティカルなワークロード向けのEBSボリュームタイプです。
io2は最大64,000 IOPSと1,000 MB/sのスループットを実現し、大規模なデータベースやハイパフォーマンスアプリケーション向けに設計されています。
また、ストレージ容量は4GBから16TBまで選択可能で、需要に応じた適切な容量を確保できます。
プロビジョンドIOPSは、持続的なIOPSパフォーマンスまたは16,000 IOPS以上のパフォーマンスを必要とするワークロード、I/O集約型のデータベースワークロードで利用されます。
ハードディスクドライブ (HDD)
スループット最適化HDD（st1）は、大規模なデータベースやデータ処理の作業負荷に対応したストレージタイプです。
スループット最適化HDD（st1）には、以下のような特徴があります。
- 高いデータ転送能力: 連続したデータ読み書きに対応し、タイムリーな処理が可能
- 費用対効果: 料金設定が比較的リーズナブルで、大容量のデータを適切なコストで管理
- 用途: データウェアハウスやバックアップシステムに適した選択肢
スループット最適化HDD（st1）は、ビッグデータ、データウェアハウス、ログ処理、アクセス頻度の低いデータ用のスループット指向ストレージ、低いストレージコストが重視されるシナリオなどで利用されます。
コールドHDD（sc1）
コールドHDD（sc1）は、さらに低コストのHDDボリュームです。
長期間アクセスされないデータを保存するのに適しています。
コールドHDD（sc1）には、以下のような特徴があります。
- 低コスト: 長期保管やアーカイブに適した、低価格のストレージオプション
- 追加ストレージ: 頻繁にアクセスしないデータの保存に適しており、必要に応じて容量を追加できる
- データ保護: 障害からデータを守るため、耐久性の高いストレージシステム
コールドHDD（sc1）は、アーカイブやバックアップ、データ保管などの用途に最適で、低いコストでデータを安全に保管できます。
Amazon EBSの使い方
Amazon Elastic Block Store（EBS）の基本的な使い方は、次のようになります。
- ボリュームの作成
- ボリュームのアタッチ
- ボリュームのマウント
- ボリュームのデタッチ
- ボリュームの削除
ボリュームの作成
まず、Amazon EBSコンソールまたはAWS CLIを使用して、EBS ボリュームを作成します。
ボリュームタイプ（汎用SSD、Provisioned IOPS SSD、ハードディスクドライブなど）やサイズを指定します。
ボリュームのアタッチ
作成したEBSボリュームを、Amazon EC2インスタンスにアタッチします。
ボリュームをアタッチすると、インスタンスのブロックデバイスとして認識されます。
これにより、EC2インスタンスとEBSボリュームが関連付けられます。
ボリュームのマウント
ボリュームをインスタンスからマウントして、データを保存します。
ボリュームのデタッチ
ボリュームの使用を終了したら、インスタンスからデタッチします。
ボリュームの削除
ボリュームを削除すると、データは失われます。
Amazon EBSのコツ
Amazon Elastic Block Store（EBS）を効果的に使用するためには以下の点を意識してみてください。
- ボリュームタイプを適切に選択する: ボリュームタイプは、パフォーマンスとコストに影響します。ユースケースに合わせて、適切なボリュームタイプを選択することが重要です。
- ストレージ容量を適切に選択する: ストレージ容量は、ボリュームのコストに影響します。必要なストレージ容量を適切に選択することで、コストを抑えることができます。
- パフォーマンスを適切に管理する: ボリュームタイプとストレージ容量によって、ボリュームのパフォーマンスが異なります。必要なパフォーマンスを適切に管理することで、パフォーマンスを向上させることができます。
- スナップショットを活用する: スナップショットを活用することで、データのバックアップと復元を簡単に行うことができます。
- セキュリティを強化する: 暗号化オプションを有効にすることで、データのセキュリティを強化できます。
上記のコツを実践することで、Amazon EBSを効果的に活用することでパフォーマンスを最適化し、コストを最小限に抑えることができます。
スナップショットを利用したバックアップ方法
スナップショットを利用することで、Amazon EBSボリュームのデータを簡単かつ効率的にバックアップできます。
スナップショットのおおまかな作成手順は次のようになります。
- スナップショットを作成: Amazon EBSコンソールまたはAWS CLIを使用して、スナップショットを作成します。スナップショットを作成すると、ボリュームの状態がバックアップされます。
- スナップショットを復元する: スナップショットを復元すると、ボリュームの状態を以前の状態に戻すことができます。
スナップショットは、ボリュームの状態をバックアップするものです。
そのため、ボリュームに変更を加えると、スナップショットには反映されません。
また、スナップショットは、永久に保存されるわけではありません。スナップショットの保持ポリシーを設定することで、スナップショットの保持期間を指定できます。
スナップショットを利用したバックアップ方法は、データ保護に役立つだけでなく、アプリケーションの開発やテスト環境の構築にも有用です。
Amazon EBSとEC2インスタンスの関係
Amazon EBSとEC2インスタンスは、AWSで提供されている2つのサービスです。
EBSは、ストレージサービスを提供しており、EC2インスタンスは、仮想サーバーを提供しています。
Amazon EBSは、EC2インスタンスにアタッチして使用します。
EBSボリュームをEC2インスタンスにアタッチすると、インスタンスのブロックデバイスとして認識されます。インスタンスからEBSボリュームをマウントして、データを保存できます。
Amazon EBSとEC2インスタンスの関係は、以下のとおりです。
- Amazon EBSは、EC2インスタンスのストレージを提供します。
- EBSボリュームは、EC2インスタンスにアタッチして使用します。
- EBSボリュームをインスタンスからマウントして、データを保存できます。
Amazon EBSとEC2インスタンスを組み合わせることで、さまざまなユースケースに対応できます。
例えば、データベースのストレージ、ウェブアプリケーションのストレージ、ファイル共有、バックアップなどのユースケースに利用できます。
Amazon EBSとS3の比較
Amazon EBSとS3の違いを簡単に解説します。
EBSは、ブロックストレージを提供するサービスであり、S3は、オブジェクトストレージを提供するサービスです。
| Amazon EBS | Amazon S3 | |
|---|---|---|
| ストレージタイプ | ブロックストレージ | オブジェクトストレージ |
| アクセス方法 | EC2インスタンスにアタッチして使用 | インターネット経由でアクセス |
| パフォーマンス | 高い | 低い |
| 可用性 | 高い | 高い |
| コスト | ストレージ容量とボリュームタイプによって異なる | ストレージ容量とアクセス頻度によって異なる |
| ユースケース | データベース、ウェブアプリケーション、ファイル共有、バックアップ | 静的ウェブコンテンツ、メディアファイル、バックアップ、アーカイブ |
EBSはブロックレベルのストレージで、EC2インスタンスに接続して使用され、データベースやアプリケーションのデータを保存するのに適しています。
一方、S3はオブジェクトストレージで、インターネット経由でアクセスできます。S3は、静的なコンテンツやバックアップデータを保管するのに適している。
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Amazon EBSのまとめ
Amazon EBSは、Amazon Web Servicesで提供されているブロックストレージサービスです。
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- 高いパフォーマンスと高可用性
- スナップショット機能を提供
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