PERF03-BP01 Verstehen von Speichereigenschaften und -anforderungen - AWS Well-Architected Framework
ImplementierungsleitfadenRessourcen

PERF03-BP01 Verstehen von Speichereigenschaften und -anforderungen

Ermitteln und dokumentieren Sie den Speicherbedarf der Workloads und definieren Sie die Speichereigenschaften der einzelnen Standorte. Beispiele für Speichereigenschaften sind: gemeinsamer Zugriff, Dateigröße, Wachstumsrate, Durchsatz, IOPS, Latenz, Zugriffsmuster und Datenpersistenz. Beurteilen Sie anhand dieser Eigenschaften, ob Block-, Datei, Objekt- oder Instance-Speicherservices die effizienteste Lösung für Ihren Speicherbedarf darstellen.

Gewünschtes Ergebnis: Ermitteln und dokumentieren Sie den Speicherbedarf pro Speicheranforderung und bewerten Sie die verfügbaren Speicherlösungen. Unter Berücksichtigung der wichtigsten Speichereigenschaften wird Ihr Team verstehen, wie die ausgewählten Speicherservices für eine Verbesserung der Workload-Leistung sorgen werden. Zu den wesentlichen Kriterien gehören, Datenzugriffsmuster, Wachstumsrate, Skalierungsbedarf und Latenzanforderungen.

Typische Anti-Muster:

  • Sie verwenden nur einen Speichertyp, z. B. Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS), für alle Workloads.

  • Sie gehen davon aus, dass für alle Workloads ähnliche Anforderungen an die Speicherzugriffsleistung gelten.

Vorteile der Nutzung dieser bewährten Methode: Wenn Sie die Speicherlösung auf der Grundlage der ermittelten und erforderlichen Eigenschaften auswählen, können Sie damit die Leistung Ihrer Workloads verbessern, die Kosten senken und den betrieblichen Aufwand für die Verwaltung Ihrer Workloads verringern. Die Workload-Leistung wird von der Lösung, der Konfiguration und dem Standort des Speicherservice profitieren.

Risikostufe bei fehlender Befolgung dieser Best Practice: Hoch

Implementierungsleitfaden

Identifizieren Sie die wichtigsten Speicherleistungsmetriken Ihrer Workload und implementieren Sie Verbesserungen als Teil eines datengesteuerten Ansatzes mithilfe von Benchmarking oder Lasttests. Ermitteln Sie anhand dieser Daten, an welcher Stelle Ihre Speicherlösung Defizite hat. Prüfen Sie anschließend die Konfigurationsoptionen zur Verbesserung der Lösung. Ermitteln Sie die erwartete Wachstumsrate für Ihre Workload und wählen Sie eine Speicherlösung aus, die diesen Raten gerecht wird. Überprüfen Sie die AWS-Speicherangebote, um die richtige Speicherlösung für Ihre verschiedenen Workload-Anforderungen zu ermitteln. Durch die Bereitstellung von Speicherlösungen in AWS haben Sie bessere Möglichkeiten, Speicherangebote zu testen und festzustellen, ob sie für Ihre Workload-Anforderungen geeignet sind.

AWS-Service Schlüsselmerkmale Häufige Anwendungsfälle
Amazon S3

Beständigkeit von 99,999999999 %, unbegrenztes Wachstum, Zugriff von überall, mehrere Kostenmodelle auf der Grundlage von Zugriff und Ausfallsicherheit

Cloudnative Anwendungsdaten, Datenarchivierung und Backups, Analysen, Data Lakes, Hosting von statischen Websites, IoT-Daten

Amazon S3 Glacier

Latenz von Sekunden bis Stunden, unbegrenztes Wachstum, geringste Kosten, langfristige Speicherung

Datenarchivierung, Medienarchive, langfristige Aufbewahrung von Backups
Amazon EBS Die Größe des Speichers erfordert Verwaltung und Überwachung, niedrige Latenz, dauerhafte Speicherung, Beständigkeit von 99,8 % bis 99,9 %, die meisten Volume-Typen sind nur von einer EC2-Instance aus zugänglich.

COTS-Anwendungen, I/O-intensive Anwendungen, relationale Datenbanken und NoSQL-Datenbanken, Sicherung und Wiederherstellung
EC2-Instance-Speicher

Vorab festgelegte Speichergröße. geringste Latenz, nicht persistent, nur von einer EC2-Instance aus zugänglich

COTS-Anwendungen, I/O-intensive Anwendungen, In-Memory-Datenspeicher
Amazon EFS

Beständigkeit von 99,999999999 %, unbegrenztes Wachstum, Zugriff von mehreren Datenverarbeitungsservices aus möglich

Modernisierte Anwendungen, die Dateien über mehrere Datenverarbeitungsservices hinweg gemeinsam nutzen, Dateispeicher für die Skalierung von Content-Management-Systemen
Amazon FSx

Unterstützt vier Dateisysteme (NetApp, OpenZFS, Windows File Server und Amazon FSx for Lustre), verfügbarer Speicher für jedes Dateisystem unterschiedlich, Zugriff von mehreren Datenverarbeitungsservices aus möglich

Cloudnative Workloads, Private Cloud Bursting, migrierte Workloads, die ein bestimmtes Dateisystem erfordern, VMC, ERP-Systeme, On-Premises-Dateispeicherung und -Backups

Snow Family

Tragbare Geräte, 256-Bit-Verschlüsselung, NFS-Endpunkt, On-Board-Computing, TB Speicherplatz

Migration von Daten in die Cloud, Speicherung und Datenverarbeitung unter extremen On-Premises-Bedingungen, Notfallwiederherstellung, Remote-Datenerfassung
AWS Storage Gateway

Bietet On-Premises-Zugriff mit niedriger Latenz auf Cloud-gestützten Speicher, vollständig verwalteter On-Premises-Cache

Migrationen von On-Premises-Daten in die Cloud, Auffüllen von Cloud Data Lakes aus On-Premises-Quellen, modernisierte Dateifreigabe

Implementierungsschritte:

  1. Nutzen Sie Benchmarking oder Ladetests, um die wichtigsten Merkmale Ihres Speicherbedarfs zu erfassen. Schlüsselmerkmale sind:

    1. Gemeinsam nutzbar (welche Komponenten greifen auf diesen Speicher zu)

    2. Wachstumsrate

    3. Durchsatz

    4. Latenz

    5. I/O-Größe

    6. Stabilität

    7. Zugriffsmuster (Lese- oder Schreibzugriff, Häufigkeit, schwankend oder konsistent)

  2. Ermitteln Sie die für Ihre Speichereigenschaften geeignete Art von Speicherlösung.

    1. Amazon S3 ist ein Objektspeicherservice mit unbegrenzter Skalierbarkeit, hoher Verfügbarkeit und mehreren Zugriffsoptionen. Für die Übertragung von Objekten in und aus Amazon S3 und den Zugriff auf diese Objekte können Sie einen Service wie z. B. Transfer Acceleration oder Zugriffspunkte nutzen, um Ihren Standort, Ihre Sicherheitsanforderungen und Zugriffsmuster zu unterstützen. Verwenden Sie die Amazon S3-Leistungsrichtlinien, um Ihre Amazon S3-Konfiguration zu optimieren und damit den Anforderungen an Ihre Workload-Leistung gerecht zu werden.

    2. Amazon S3 Glacier ist eine Speicherklasse vonAmazon S3 für die Datenarchivierung. Sie haben drei Archivierungslösungen zur Auswahl, die von einem Millisekundenzugriff bis zu einem Zugriff von 5 bis 12 Stunden bei unterschiedlichen Kosten und Sicherheitsoptionen reichen. Amazon S3 Glacier kann Ihnen helfen, die Leistungsanforderungen zu erfüllen, indem ein Datenlebenszyklus implementiert wird, der Ihre geschäftlichen Anforderungen und Dateneigenschaften unterstützt.

    3. Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS) ist ein hochleistungsfähiger Blockspeicherservice für Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2). Sie können unter SSD- oder HDD-basierten Lösungen mit unterschiedlichen Merkmalen auswählen, die IOPS oder Durchsatz priorisieren. EBS-Volumes sind gut geeignet für Hochleistungs-Workloads, primären Speicher für Dateisysteme, Datenbanken oder Anwendungen, die nur auf angehängte Stage-Systeme zugreifen können.

    4. Amazon EC2-Instance-Speicher ist ähnlich wie Amazon EBS, da er an eine Amazon EC2-Instance angehängt wird. Allerdings ist Instance-Speicher nur ein temporärer Speicher, der idealerweise als Puffer, Cache oder für andere temporäre Inhalte verwendet werden sollte. Ein Instance-Speicher kann nicht getrennt werden. Wenn die Instance heruntergefahren wird, gehen alle Daten verloren. Instance-Speicher kann für Anwendungsfälle mit hoher I/O-Leistung und niedriger Latenz verwendet werden, bei denen die Daten nicht bestehen bleiben müssen.

    5. Amazon Elastic File System (Amazon EFS) ist ein mountfähiges Dateisystem, auf das verschiedene Arten von Datenverarbeitungslösungen zugreifen können. Amazon EFS erweitert und verringert den Speicher automatisch und ist leistungsoptimiert, um durchgängig niedrige Latenzen zu bieten. EFS verfügt über zwei Leistungskonfigurationsmodi:: Allzweck und max. I/O. Der Allzweckmodus weist eine Leselatenz von weniger als einer Millisekunde und eine Schreiblatenz im einstelligen Millisekundenbereich auf. Die „Max. I/O“-Funktion kann Tausende von Computing-Instances unterstützen, die ein gemeinsames Dateisystem benötigen. Amazon EFS unterstützt zwei Durchsatzmodi: Bursting und Bereitgestellt. Für eine Workload mit schwankendem Zugriffsmuster wird der Bursting-Durchsatzmodus vorteilhaft sein, während eine konstant hohe Workload bei Nutzung des bereitgestellten Durchsatzmodus eine gute Leistung zeigen wird.

    6. Amazon FSx basiert auf den neuesten AWS-Datenverarbeitungslösungen und unterstützt vier gängige Dateisysteme: NetApp ONTAP, OpenZFS, Windows File Server und Lustre. Die Latenz, der Durchsatz und die IOPS von Amazon FSx variieren je nach Dateisystem und sollten bei der Auswahl des richtigen Dateisystems für Ihre Workload-Anforderungen berücksichtigt werden.

    7. AWS Snow Family sind Speicher- und Datenverarbeitungsgeräte, die eine Online- und Offline-Datenmigration in die Cloud sowie die Datenspeicherung und -verarbeitung On-Premises unterstützen. AWS-Snow-Geräte unterstützen die Erfassung großer Mengen an On-Premises-Daten, die Verarbeitung dieser Daten und die Verschiebung der Daten in die Cloud. Es sind mehrere bewährte Methoden zur Leistungsoptimierung in Bezug auf die Anzahl der Dateien, die Dateigrößen und die Komprimierung dokumentiert.

    8. AWS Storage Gateway bietet On-Premises-Anwendungen Zugriff auf cloudbasierten Speicher. AWS Storage Gateway unterstützt mehrere Cloud-Speicherservices, darunter Amazon S3, Amazon S3 Glacier, Amazon FSx und Amazon EBS. Der Service unterstützt verschiedene Protokolle wie z. B. iSCSI, SMB und NFS. Er bietet Leistung mit niedriger Latenz, da häufig abgerufene Daten On-Premises zwischengespeichert werden und nur geänderte und komprimierte Daten an AWS gesendet werden.

  3. Nachdem Sie mit Ihrer neuen Speicherlösung experimentiert und die optimale Konfiguration ermittelt haben, planen Sie Ihre Migration und überprüfen Sie Ihre Leistungsmetriken. Dies ist ein kontinuierlicher Prozess, der neu bewertet werden sollte, wenn sich wichtige Merkmale ändern oder es Änderungen in Bezug auf die verfügbaren Services oder Optionen gibt.

Aufwand für den Implementierungsplan: Wenn eine Workload von einer Speicherlösung zu einer anderen verschoben wird, könnte der Faktorwechsel der Anwendung mit einem moderaten Aufwand verbunden sein.  

Ressourcen

Zugehörige Dokumente:

Zugehörige Videos:

Zugehörige Beispiele: