EC2简介

1. EC2的特性

• EC2是AWS提供的一种计算服务，它以EC2实例（EC2 Instance）的形式存在，因此一个EC2实例可以被认为是一个虚拟机
• 预配置的EC2镜像被称之为Amazon Machine Images (AMI)，一个AMI包含了你打包的好操作系统，以及相应的应用程序和配置
• 不同的EC2实例类型包含了不同的CPU，内存，存储和网络性能
• AWS默认以及建议使用密钥对（Key Pair）的形式访问EC2实例，AWS将保存公钥，您将负责保存私钥
• EC2实例存储（Instance store volumes）是一种短暂性的存储，一旦您停止或者终止您的EC2实例，这个存储内的数据将永久消失
• EBS存储（Amazon EBS volumes）是一种持续性的存储，不管EC2实例是什么状态，你都可以保留EBS存储内的数据。这种类型的存储对于进行数据盘的迁移非常方便，使用场景也比较多。
• 安全组（Security Group）会通过检测数据包的端口、协议、源IP地址从而从当防火墙的作用
• 弹性IP（Elastic IP address）可以方便您为您的EC2实例分配一个固定的公网IP地址，并且保证每次关机重启该地址依旧有效。
• 虚拟私有云（Virtual Private Cloud, VPC）是AWS的网络组件，可以让你的AWS资源与其他用户的资源在逻辑上进行隔离。您也可以使用VPC与您的物理数据中心进行连接。

2. 如何访问EC2

AWS提供了非常多的方法方便您来访问EC2实例，下面将一一进行列举。并且会在后续课程通过视频的方式为大家进行演示。

• AWS 命令行（CLI）- 您可以通过一些终端软件并利用命令行的方式访问您的Windows，Mac和Linux实例
• AWS EC2管理平台 – 您可以通过基于web的用户界面来访问您的EC2实例（通过java等插件）
• AWS CLI工具 – 您可以通过AWS CLI工具来访问AWS的多个组件
• Windows Powershell
• AWS API
• AWS SDK

3. EC2实例的计费类型

EC2的实例计费类型有很多种，每一种都有自己的使用场景，不同的客户可能对计费类型的需求也不一样。

官网：

https://aws.amazon.com/cn/ec2/instance-types/

• On-Demand Instances （按需实例）
• Reserved Instances （预留实例）
• Spot Instances （竞价实例）
• Scheduled Reserved Instances （计划的预留实例）
• Dedicated Instances （专用的实例）
• Dedicated Hosts（专用的主机）

针对考试的朋友只着重看前三种实例的计费类型即可。

3.1 On-Demand Instances （按需实例）

这是最基本的实例计费类型，也应该是使用率最高的类型了。这种实例是用多少收费多少，精确到秒。在实例处于停止状态的时候，AWS不会收取你关于EC2的任何费用。只有在实例处于运行状态的时候，才会产生花销。

这种EC2的实例类型非常灵活，你可以在任何时间和地点开启并使用你的实例，然后在不需要的时候将其终止（Terminate）。你的消费只取决于你使用的时间，而没有其他的额外成本或者初始投资成本。

在传统的数据中心内，如果你要部署一个新的应用程序，那么你可能需要先去申请购买硬件服务器，然后安装操作系统，物理接上网络甚至存储，安装和调试应用程序以及代码。这一系列的过程会消耗你几个月甚至大半年的时间。

而是用AWS EC2实例，你只需要一个浏览器，以及几分钟的操作就可以创建你所需要的应用程序了！

如果你不需要这个应用程序，直接将其删除即可。这样的模式特别适合初创企业开发新的应用程序并进行试错。

这也是云计算带来的优势。

On-Demand Instances （按需实例）总结特点如下：

• 按秒收费（以前是按小时收费，现在AWS更改了），用多少收费多少
• EC2实例可以根据业务需求实时增加或减少规模
• 不会有昂贵的初始投资成本
• 适合用来部署有突发性，爆发性流量的应用程序，比如双11
• 适合用来测试和开发新的应用程序

3.2 Reserved Instances （预留实例）

这种预留实例你需要和AWS签订1年或3年的合同，并且会以单价低于同等规格的按需实例的价格买到预留的实例，需要一次性付费。在合同有效的期限内，实例不管处于任何状态，费用都不会有变化。

如果你需要使用某种需要不间断运行（24x7x365）的应用程序，那么这种预留实例则会非常适合你，因为你会获得单位时间内最便宜的EC2实例。

1年的合同可以获得40%左右的折扣，3年的合同可以获得60%的折扣。

Reserved Instances （预留实例）总结特点如下：

• 更低的每小时运行成本
• 买断了一定的计算资源，不会出现AWS计算资源不足而无法创建EC2的情况
• 费用在合同期内是固定的，因此费用可预期
• 适合需要长期运行、稳定的、可预估的应用程序

3.3 Spot Instances （竞价实例）

AWS的计算资源会提供给全球成千上万的客户，因为客户使用计算资源的程度不同，也会影响AWS的总体计算资源消耗的程度。AWS向客户提供的这种竞价实例的每小时价格是浮动的，在计算资源紧张的时候价格较高，在计算资源较为空闲的时候价格较低。

因此客户可以设定规则，在实例价格低于某个阀值的情况下申请并使用该实例，而达到最大的性价比。

这种实例一般比较适合仅进行计算和分析的任务，并且可以随时中断。

(扩展阅读）可以查看客户评价和案例研究，目前已经非常多公司通过使用竞价实例有效地降低非常大的成本。

Spot Instances （竞价实例）总结特点如下：

• 每个小时都会变化，依据是竞价实力的供需关系
• 可以非常有效地降低运行EC2实例的成本（特别对于有大数量实例需求的情况下）
• 在其上安装的应用程序随时可以中断，也就是数据和任务处理结果都需要保存在外部存储上
• 对实例运行开始的时间没有太多要求

3.4 Scheduled Reserved Instances （计划的预留实例）

这个类型的实例和预留实例很相似，但不一样的地方是你可以定义该类型的实例在每天，每周，每个月的某个时间段运行，其他时间段处于关闭的状态。

这种实例比较适合于例如只在上班时间运行的应用程序，或者每周末进行的数据批处理等。

3.5 Dedicated Instances （专用的实例）

和按需实例差不多，但是实例会运行在专用的AWS硬件上。您的专用实例与属于其他 AWS 账户的实例在主机硬件级别是实体隔离的。

3.6 Dedicated Hosts（专用的主机）

相当于购买了一整台AWS的物理服务器，针对许可证会绑定CPU或者Socket的软件特别有用处。

4. EC2实例的运行平台

目前，EC2上可以运行基于Windows和Linux操作系统的实例，不支持任何非X86架构的实例。

另外，在2017 Re:Invent会议上AWS发布了一种新型的实例，可以让你操作AWS的裸机（不含任何操作系统），因此方便你在上面直接安装类似VMware Esx的虚拟操作系统。

5. EC2的实例类型

目前，AWS提供了70种以上的不同类型的EC2实例，解决客户的不同需求，并且这个类型的数量在逐年增加。

总体来说，EC2的实例类型可以分为通用型、计算优化型、内存优化型、存储优化型、加速计算型。

更高级别的实例会给你带来更多的CPU，内存，I/O，存储等等，当然价格也是越来越高。

举个例子，AWS提供的1年免费套餐中所包含的实例类型是t2.micro，这种实例类型提供了1个vCPU和1G的内存容量，而其他的参数例如网络，I/O则是所有在同一个物理主机中的实例一起共享的。

更多实例相关的内容，可以查看官网的Amazon EC2 实例类型介绍。

6. EC2实例信息综述

6.1 EC2 (Elastic Cloud Compute)

• 了解不同EC2实例类型的区别，要知道在不同的使用场景需要使用哪一种类型的EC2
  • 按需实例（On Demand Instance）- 用多少时间付费多少，费用精确到秒，不用则可以随时关闭/终止并停止费用的产生
  • 竞价实例（Spot Instance）- 以低于按需实例的价格竞得实例，但价格高于设定得价格后会自动被终止
  • 保留实例（Reserved Instance） – 相当于买断一个实例1年/3年，期间不管实例开不开都需要付总得费用，但平均下来费用会比按需实例便宜
  • 专用主机实例（Dedicated Hosts）- 涉及到软件许可证的时候，会考虑使用专用主机实例
• 终止一个竞价实例
  • 如果主动终止一个竞价实例，需要为当前这个完整小时付费
  • 如果因为价格上涨，AWS终止了你的竞价实例，那么这个小时的费用会被免费
• 实例的终止保护（Termination Protection）功能是默认关闭的，有需要必须手动开启。开启后实例将无法被终止，除非先将终止保护关闭
• 使用EBS为存储的实例，默认情况下如果该实例被终止，这个根EBS卷也会被随之删除
  • 但也可以设置为实例被终止的时候保留根EBS卷

EBS (Elastic Block Storage)

• EBS的不同类型，需要了解不同类型的EBS主要的使用场景
  • 通用型SSD – GP2 (高达10,000 IOPS)，适用于启动盘，低延迟的应用程序等
  • 预配置型SSD – IO1 (超过10,000 IOPS)，适用于IO密集型的数据库
  • 吞吐量优化型HDD -ST1，适用于数据仓库，日志处理
  • HDD Cold – SC1 – 适合较少使用的冷数据
  • HDD, Magnetic
• 不能将EBS挂载到多个EC2实例上，一个EBS只能挂载到1个EC2实例上。
  • 如果有共享数据盘的需求，请使用EFS (Elastic File System)
• 根EBS卷默认是不能进行加密的，但可以使用第三方的加密工具（例如BitLocker）对其进行加密
  • 除了根磁盘外的其他卷是可以加密的

EBS快照（Snapshot）

• EBS的快照会被保存到S3（Simple Storage System）上
• 你可以对一个EBS卷创建一个快照，这个快照会被保存到S3上
• 快照实际上是增量备份，只有在上次进行快照之后更改的数据才会被添加的S3上
  • 因此第一次快照所花费的时间比较长
  • 而第二次以后的快照所花费的时间相对短很多
• 对加密的EBS卷创建快照，创建后的快照也会是加密的
• 从加密的快照恢复的EBS卷也会是加密的
• 你可以分享快照给其他账户或AWS市场，但仅限于这个快照是没有进行过加密的
• 要为一个作为根设备的EBS卷创建快照的话，建议停止这个实例再做快照

实例存储（Instance Store）

• 实例存储也叫做短暂性存储（Ephemeral Storage）
• 实例存储的实例不能被停止（只能重启或终止），如果这个实例出现故障，那么在上面的所有数据将会丢失
• 使用EBS的实例可以被停止，停止后EBS上的数据不会丢失
• 重启使用实例存储的实例或者重启使用EBS的实例都不会导致数据丢失

亚马逊系统镜像（AMI）

• AMI是区域化的，只能使用本区域的AMI来创建实例；但你可以将AMI从一个区域复制到另一个区域

角色（Role）

• 使用角色（Role）比使用Access Key和Secret Access Key要安全很多
• 角色更容易管理和变更
• 角色可以在EC2实例启动之后再分配，并且可以随时更改角色以及角色关联的策略
  • 在旧版本考试中，角色只能在EC2创建的时候分配，并且实例启动之后不能对角色进行任何更改
• 角色是跨区域的，创建的角色可以在任何区域中使用

实例Meta-data

• 用来获取实例自身的一些信息，例如公网IP地址
• 使用http://169.254.169.254/latest/meta-data/来获取meta-data

EC2置放群组（Placement Group）

EC2 置放群组（Placement Group）逻辑性地把一些实例放置在一个组里面，在这个组里面的实例能享受低延迟、高网络吞吐的网络。

Placement Group的特点

• EC2 Placement Group分为集群模式（Cluster）和分布模式（Spread）
  • 集群模式（Cluster）即传统的置放群组，所有的实例需要在同一个可用区内
  • 分布模式（Spread）是将实例分布到不同的底层硬件，可以在不同的可用区内。你最多可以在每一个置放群组的每一个可用区内创建7个实例
• Placement Group提供了低延迟，高速率的网络，可提供高达10 Gbps的速度
• EC2 Placement Group的命名需要在你的AWS账户内唯一，不能有命名重复
• 只有特定的EC2实例类型可以放在配置Placement Group内（某些计算优化型、GPU、内存优化型和存储优化型的实例）
• AWS建议在一个Placement Group内的所有EC2实例是一模一样的，否则会有短板效应
• 不可以合并多个EC2 Placement Group
• 不可以将一个正在运行的EC2实例放到一个EC2 Placement Group中；只能为这个EC2实例创建一个AMI，然后基于AMI创建一个新的实例并且加入到Placement Group内
• Placement Group可以跨越peerd VPC，但要保证在同一个可用区内
• 如果在Placement Group中创建实例的时候出现“capacity error”的错误，可以停止再启动组中的所有实例，再重新创建刚才的实例
  • 停止再启动组中的所有实例可以改变这些实例所在的底层物理设备，从而带来更多的性能和空间启动新的实例
• Placement Group的创建会告诉AWS将组里的实例安置在物理上接近的AWS设备内

使用Placement Group的最佳实践

• 组内使用一样类型的EC2实例
• 在同一时间启动组内所有EC2实例，这样可以减少出现“capacity error”错误的概率
• 可以通过更改最大传输单元（MTU），从默认的1500改成9001来进一步增加Placement Group内实例之间的传输速度