Selección del tipo de instancia adecuado para las cargas de trabajo de Windows - AWS Guía prescriptiva

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Selección del tipo de instancia adecuado para las cargas de trabajo de Windows

Descripción general de

Una diferencia importante entre las cargas de trabajo que funcionan en la nube y las que funcionan en las instalaciones es la práctica del sobreaprovisionamiento. Al comprar hardware físico para uso en las instalaciones, se realiza un gasto en capital que se prevé que dure un periodo predeterminado, normalmente de 3 a 5 años. Para adaptarse al crecimiento previsto durante la vida útil del hardware, éste se adquiere con más recursos de los que su carga de trabajo requiere actualmente. En consecuencia, el hardware físico suele estar sobreaprovisionado, lo que supera con creces las necesidades de la carga de trabajo real.

La tecnología de máquinas virtuales (VM) surgió como un medio eficaz de utilizar los recursos de hardware sobrantes. Los administradores aprovisionaron v CPUs y RAM en exceso VMs , lo que permitió al hipervisor gestionar el uso de los recursos físicos entre los servidores ocupados e inactivos mediante la asignación de los recursos no utilizados a cada máquina virtual. Al administrar VMs, los recursos de vCPU y RAM asignados a cada máquina virtual funcionaban más como reguladores de recursos que como indicadores del uso real. La sobreasignación de recursos de máquinas virtuales podría superar fácilmente el triple de los recursos de computación disponibles.

Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) se abstiene de aprovisionar VMs en exceso el hardware subyacente, ya que no es necesario. La computación en la nube es un gasto operativo, no un gasto en capital, y solo se paga por lo que se usa. Si su carga de trabajo requiere más recursos en el futuro, aprovisiónelos cuando realmente los necesite, en lugar de hacerlo de forma preventiva.

Existen cientos de opciones para elegir los tipos de EC2 instancias de Amazon correctos. Si tienes pensado migrar una carga de trabajo de Windows a la nube, AWS ofrece un AWS OLA para ayudarte a entender mejor tu carga de trabajo actual y proporcionarte un ejemplo de su rendimiento en ella AWS. El análisis de AWS OLA tiene como objetivo hacer coincidir el tipo y el tamaño de EC2 instancia adecuados con el uso real en las instalaciones.

Si ya tiene cargas de trabajo ejecutándose en Amazon EC2 y busca estrategias de optimización de costes, esta sección de la guía le ayudará a identificar las diferencias entre las EC2 instancias de Amazon y su aplicabilidad a las cargas de trabajo típicas de Windows.

Recomendaciones de optimización de costos

Para optimizar los costes de sus tipos de EC2 instancias, le recomendamos que haga lo siguiente:

  • Elección de la familia de instancias adecuada para una carga de trabajo

  • Descripción de las variaciones de precios entre las arquitecturas de procesadores

  • Comprenda las diferencias entre el precio y el rendimiento entre EC2 generaciones

  • Migre a instancias más nuevas.

  • Uso de instancias ampliables

Elección de la familia de instancias adecuada para una carga de trabajo

Es importante elegir la familia de instancias adecuada para la carga de trabajo.

Las EC2 instancias de Amazon se dividen en los siguientes grupos:

  • Fin general

  • Optimizada para computación

  • Optimizada para memoria

  • Computación acelerada

  • Optimizada para almacenamiento

  • Optimizadas para HPC

La mayoría de las cargas de trabajo de Windows se dividen en las categorías siguientes:

  • Fin general

  • Optimizada para computación

  • Optimizada para memoria

Para simplificarlo aún más, considere una EC2 instancia de referencia en cada categoría:

  • Optimizadas para computación: C6i

  • De uso general: M6i

  • Optimizada para memoria: R6i

La generación anterior de EC2 instancias presentaba pequeñas diferencias en los tipos de procesadores. Por ejemplo, las instancias C5 optimizadas para computación tienen procesadores más rápidos que las instancias M5 de uso general o las instancias R5 optimizadas para memoria. Todas las EC2 instancias de última generación (C6i, M6i, R6i, C6a, M6a y R6a) utilizan el mismo procesador en todas las familias de instancias. Dado que el procesador es el mismo en la última generación de instancias, la diferencia de precio entre las familias de instancias ahora depende más de la cantidad de RAM. Cuanta más RAM tenga una instancia, más cara será.

El siguiente ejemplo ilustra el precio por hora de una instancia de 4 vCPU basada en Intel que funciona en la región us-east-1.

Instancia v CPUs RAM Precio por hora
c6i.xlarge 4 8 0,17$
m6i.xlarge 4 16 0,19$
r6i.xlarge 4 32 0,25 DÓLARES
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

Instancias ampliables

Si bien es una práctica recomendada en la computación en la nube desactivar los recursos computacionales no utilizados para evitar cargos, no todas las cargas de trabajo se pueden desactivar y activar cada vez que se necesitan. Algunas cargas de trabajo permanecen inactivas durante periodos prolongados, pero deben estar accesibles las 24 horas del día.

Las instancias ampliables (T3) ofrecen una forma de mantener activas las cargas de trabajo con picos de actividad o de bajo consumo durante todo el día y, al mismo tiempo, mantener bajos los costos de procesamiento. EC2 Las instancias Burstable tienen una cantidad máxima de recursos de vCPU que la instancia puede usar durante períodos breves. Estas instancias utilizan un sistema basado en créditos de CPU de ampliación. Estos créditos se acumulan durante los periodos de inactividad a lo largo del día. Las instancias Burstable ofrecen vCPU-to-RAM proporciones variables, lo que las convierte en alternativas a las instancias optimizadas para la computación en algunos casos y a otras instancias de uso general en otros.

En el siguiente ejemplo, se muestra el precio por hora de una instancia T3 (es decir, una instancia ampliable) que funciona en la región us-east-1.

Instancia v. CPUs RAM (GB) Precio por hora
t3.nano 2 0,5 0,0052$
t3.micro 2. 1 0,0104$
t3.small 2 2. 0,0208$
t3.medium 2 4 0,0416$
t3.large 2 8 0,0832$
t3.xlarge 4 16 0,1664$
t3.2xlarge 8 32 0,3328$
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

Descripción de las variaciones de precios entre las arquitecturas de procesadores

Los procesadores Intel han sido el estándar para las EC2 instancias desde su creación. Las EC2 instancias de generaciones anteriores, como la C5, la M5 y la R5, no indicaban que la arquitectura de procesador fuera Intel (ya que era la predeterminada). Las generaciones más recientes de EC2 instancias, como la C6i, la M6i y la R6i, incluyen una «i» para indicar el uso de un procesador Intel.

El cambio en la anotación del procesador en la arquitectura se debe a la aparición de otros procesadores. El procesador más comparable a Intel es AMD (indicado con una “a”). Los procesadores AMD EPYC utilizan la misma arquitectura x86 y ofrecen un rendimiento similar al de los procesadores Intel, pero a un precio inferior. Como se demuestra en los siguientes ejemplos de precios, las EC2 instancias AMD ofrecen un descuento de aproximadamente un 10 por ciento en los costos de cómputo en comparación con sus homólogas de Intel.

Instancia Intel Precio por hora Instancia AMD Precio % de diferencia
c6i.xlarge 0,17$ c6a.xlarge 0,153$ 10%
m6i.xlarge 0,192$ m6a.xlarge 0,1728$ 10%
r6i.xlarge 0,252$ r6a.xlarge 0,2268$ 10%
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

La tercera opción principal de arquitectura de procesador son los procesadores AWS Graviton (denominados con una «g») en las instancias. EC2 Diseñados por AWS, los procesadores Graviton ofrecen la mejor relación precio-rendimiento de Amazon EC2. Los procesadores Graviton actuales no solo son un 20 % más baratos que sus homólogos de Intel, sino que también ofrecen un aumento del rendimiento del 20 % o más. Se espera que la próxima generación de procesadores Graviton amplíe aún más esta diferencia de rendimiento, y las pruebas muestran un aumento adicional del rendimiento del 25 %.

Windows Server no funciona con los procesadores Graviton, que se basan en la arquitectura ARM. De hecho, Windows Server solo funciona con procesadores x86. Aunque no es posible obtener una mejora del 40 % en la relación precio-rendimiento al usar instancias basadas en Graviton para Windows Server, puede usar procesadores Graviton con determinadas cargas de trabajo de Microsoft. Por ejemplo, las versiones más recientes de .NET pueden ponerse en marcha en Linux. Esto significa que estas cargas de trabajo pueden utilizar procesadores ARM y beneficiarse de instancias EC2 Graviton más rápidas y asequibles.

En el siguiente ejemplo, se muestra el precio por hora de una instancia de Graviton que funciona en la región us-east-1.

Instancia Intel Precio por hora Instancia Graviton Precio por hora % de diferencia
c6i.xlarge 0,17$ c6g.xlarge 0,136$ 20%
m6i.xlarge 0,192$ m6g.xlarge 0,154$ 20%
r6i.xlarge 0,252$ r6g.xlarge 0,2016$ 20%
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

En el siguiente gráfico se comparan los precios de las instancias de la serie M.

Comparación de precios de la serie M

Comprenda las diferencias de precio y rendimiento entre generaciones EC2

Una de las características más consistentes de Amazon EC2 es que cada nueva generación ofrece una mejor relación precio-rendimiento que su predecesora. Como se muestra en la siguiente tabla, el precio de las EC2 instancias de nueva generación disminuye con cada versión posterior.

Instancia optimizada para la computación Precio por hora Instancia de uso general Precio por hora Instancia optimizada para memoria Precio por hora
C1.xlarge 0,52$ M1.xlarge 0,35$ r1.xlarge n/a
C3.xlarge 0,21$ M3.xlarge 0,266$ r3.xlarge 0,333$
C5.xlarge 0,17$ M5.xlarge 0,192$ r5.xlarge 0,252$
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

En el siguiente cuadro se comparan los costos de las distintas generaciones de instancias de la serie C.

Comparación de precios de la serie C

Sin embargo, la 6.ª generación de instancias tiene el mismo precio que la 5.ª generación, como se muestra en la siguiente tabla.

Instancia optimizada para la computación Precio por hora Instancia de uso general Precio por hora Instancia optimizada para memoria Precio por hora
C5.xlarge 0,17$ M5.xlarge 0,192$ r5.xlarge 0,252$
C6i.xlarge 0,17$ M6i.xlarge 0,192$ r6i.xlarge 0,252$
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

A pesar de tener el mismo costo, la nueva generación ofrece una relación precio-rendimiento superior gracias a los procesadores más rápidos, la mejora del rendimiento de la red y el aumento del rendimiento y las IOPS de Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS).

Una de las mejoras en cuanto a relación precio-rendimiento más importantes es la mejora de la instancia X2i. Esta generación de instancias ofrece una relación precio-rendimiento hasta un 55 % superior a la de la generación anterior. Como se muestra en la siguiente tabla, la instancia x2iedn supone una mejora en todos los aspectos del rendimiento (todo al mismo precio que la generación anterior).

Instancia Precio por hora v CPUs RAM Velocidad del procesador Almacenamiento de la instancia Red Rendimiento de Amazon EBS IOPS de EBS
x1e.2xlarge 1,66$ 8 244 2.3 GHz SSD de 237 GB 10 Gbps 125 MB/s 7400
x1 iedn.2 x grande 1,66$ 8 256 3.5 GHz SSD de 240 GB NVMe 25 Gbps 2500 MB/s 65000
nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

Ejemplos de escenarios de

Imagine una empresa de análisis que hace un seguimiento de vehículos de reparto y desea mejorar el rendimiento de SQL Server. Una vez que una pyme de MACO analiza los problemas de rendimiento de esta empresa, la empresa pasa de las instancias x1e.2xlarge a las instancias x2iedn.xlarge. El tamaño de la nueva instancia es más pequeño, pero las mejoras introducidas en las instancias x2 permiten aumentar el rendimiento y la optimización de SQL Server mediante el uso de extensiones de grupos de búferes. Esto permite a la empresa pasar de la edición Enterprise de SQL Server a la edición Standard de SQL Server. También permite a la empresa reducir sus licencias de SQL Server de 8 CPUs a 4 V. CPUs

Antes de la optimización:

Server EC2 instancia Edición de SQL Server Costo mensual
Prod DB1 x1e.2xlarge Enterprise 3.918,64 DÓLARES
Prod DB2 x1e.2xlarge Enterprise 3.918,64 DÓLARES
Total     7.837,28 DÓLARES

Tras la optimización:

Server EC2 instancia Edición de SQL Server Costo mensual
Prod DB1 x2iedn.xlarge Standard 1.215,00$
Orgulloso DB2 x2iedn.xlarge Standard 1.215,00$
Total     2.430,00 DÓLARES

En conjunto, el cambio de las instancias x1e.2xlarge a las instancias x2iedn.xlarge permite a la empresa, en el escenario del ejemplo, ahorrar 5407 USD al mes en sus servidores de bases de datos de producción. Esto reduce el costo total de la carga de trabajo en un 69 %.

nota

Los precios se basan en los precios por hora solicitados en la región us-east-1.

Migre a instancias más nuevas.

Las generaciones anteriores de Amazon EC2 utilizan el hipervisor Xen, mientras que las generaciones más recientes utilizan el sistema AWS Nitro. Nitro System entrega casi todos los recursos de computación y memoria del hardware host a sus instancias. Esto se traduce en un rendimiento general mejorado. Al migrar de instancias basadas en Xen a instancias basadas en Nitro, se deben tener en cuenta aspectos especiales. Por ejemplo, AWS Windows AMIs está configurado con la configuración y las personalizaciones predeterminadas que utilizan los medios de instalación de Microsoft. Las personalizaciones incluyen controladores y configuraciones compatibles con los tipos de instancia de última generación (instancias basadas en Nitro System).

Si va a lanzar instancias desde Windows personalizado AMIs o desde Windows AMIs proporcionado por Amazon que se crearon antes de agosto de 2018, le recomendamos que complete los pasos de Migración a tipos de instancias de última generación que se indican en la EC2 documentación de Amazon.

Uso de instancias ampliables

Si bien las instancias ampliables son una buena forma de ahorrar costos en computación, le recomendamos que las evite en los siguientes casos:

  • Las especificaciones mínimas de Windows Server con la experiencia de escritorio requieren 2 GB de RAM. Evite usar instancias t3.micro o t3.nano con Windows Server porque carecen de la cantidad mínima de RAM.

  • Si tu carga de trabajo es intensa pero no permanece inactiva el tiempo suficiente para acumular créditos de ráfaga, usar EC2 instancias normales es más eficiente que usar instancias fragmentadas. Le recomendamos que supervise los créditos de CPU para verificarlo.

  • En la mayoría de los casos, le recomendamos que evite el uso de instancias ampliables con SQL Server. La licencia de SQL Server se basa en el número de v CPUs asignado a una instancia. Si SQL Server está inactivo la mayor parte del día, tendrá que pagar por licencias de SQL que no utilice en su totalidad. En estos escenarios, le recomendamos unificar varias instancias de SQL Server en un servidor más grande.

Siguientes pasos

Le recomendamos que siga los siguientes pasos para optimizar los costes de las instancias de Amazon EC2 Windows:

  • Utilice la EC2 instancia de última generación para obtener el mejor precio y rendimiento.

  • Use EC2 instancias con procesadores AMD para reducir los costos de cómputo en un diez por ciento.

  • Maximice la utilización de los recursos al elegir un tipo de EC2 instancia que se adapte a su carga de trabajo.

La siguiente tabla muestra ejemplos de puntos de partida comunes para las cargas de trabajo de Windows. Hay opciones adicionales disponibles, como volúmenes de almacenamiento de instancias para mejorar las cargas de trabajo de SQL Server o EC2 instancias con vCPU-to-RAM proporciones mucho mayores. Le recomendamos que pruebe sus cargas de trabajo minuciosamente y que utilice herramientas de supervisión, AWS Compute Optimizer , para realizar los ajustes necesarios.

Carga de trabajo Típico Opcional
Active Directory T3, M6i R6i
Servidores de archivos T3, M6i C6i
Servidores web T3, C6i M6i, R6i
SQL Server R6i x2iedn, X2iezn

Si debe cambiar el tipo de EC2 instancia, el proceso normalmente implica un simple reinicio del servidor. Para obtener más información, consulta Cambiar el tipo de instancia en la EC2 documentación de Amazon.

Antes de cambiar el tipo de instancia, le recomendamos que considere las siguientes acciones:

  • Debe detener las instancias con copias de seguridad de Amazon EBS para poder cambiar el tipo de instancia. Planifique el tiempo de inactividad mientras la instancia esté detenida. El detenimiento y el cambio de tipo de instancia puede tardar unos minutos y el tiempo que se tarda en reiniciar la instancia es variable, en función de los scripts de inicio de la aplicación. Para obtener más información, consulta Detener e iniciar tu instancia en la EC2 documentación de Amazon.

  • Cuando detiene e inicia una instancia, AWS mueve la instancia a un nuevo hardware. Si la instancia tiene una IPv4 dirección pública, AWS libera la dirección y proporciona a la instancia una nueva IPv4 dirección pública. Si necesitas una IPv4 dirección pública que no cambie, usa una dirección IP elástica.

  • No puede cambiar el tipo de instancia ni su tamaño cuando la hibernación se encuentra habilitada.

  • No puede cambiar el tipo de instancia de una instancia de spot.

  • Si la instancia está en un grupo de Auto Scaling, Amazon EC2 Auto Scaling marca la instancia detenida como en mal estado y puede cerrarla y lanzar una instancia de reemplazo. Para evitar esto, puede suspender los procesos de escalado del grupo mientras cambia el tipo de instancia. Para obtener más información, consulte Suspender y reanudar un proceso para un grupo de Auto Scaling en la documentación de Amazon EC2 Auto Scaling.

  • Cuando cambias el tipo de instancia de una NVMe instancia con volúmenes de almacenes de instancias, la instancia actualizada puede tener volúmenes de almacenes de instancias adicionales, ya que todos los volúmenes de almacenes de NVMe instancias están disponibles incluso si no están especificados en Amazon Machine Image (AMI) o en la asignación de dispositivos de bloques de instancias. De lo contrario, la instancia actualizada tiene la misma cantidad de volúmenes de almacén de instancias que especificó cuando lanzó la instancia original.

Recursos adicionales