Amazon EC2 トポロジーの仕組み

AWS ネットワークはレイヤーの階層構造内に配置されています。EC2 インスタンスは、インスタンスのタイプに応じて、3 番目のレイヤー以下にあるネットワークに接続します。インスタンスのトポロジーは一連のノードによって記述され、ネットワークの各レイヤーに 1 つのノードがあります。DescribeInstanceTopology または DescribeCapacityReservationTopology API レスポンスにあるノードセットはネットワーク階層のトップダウンビューを提供し、最下部のノードがインスタンスに接続されます。

次の図は EC2 トポロジーを視覚的に表しており、EC2 トポロジーの理解に役立ちます。ネットワークノードは NN1～NN7 として示されます。数字 i、ii、iii はネットワークレイヤーを示しています。数字 1、2、3、4 はEC2 インスタンスを示しています。インスタンスは、以下の図で iii と表示されている最下部レイヤー内のノードに接続します。複数のインスタンスが同じノードに接続できます。

インスタンス 1、2、3 の近接性を考えると、インスタンス 1 と 2 は同じネットワークノード (NN4) に接続しているため互いに近く、インスタンス 3 は別のネットワークノード (NN5) に接続しているため遠くなります。

この図のすべてのインスタンスの近接性を考えると、インスタンス 1、2、3 はネットワークノードセットで NN2 を共有しているため、インスタンス 4 よりも互いに近くなります。

原則として、いずれかの 2 つのインスタンスに接続されているネットワークノードが同じ場合、インスタンス 1 と 2 の場合と同様に、これらのインスタンスは互いに物理的に近くなります。さらに、ネットワークノード間のホップ数が少ないほど、インスタンスは互いに近くなります。例えば、インスタンス 1 と 3 ではインスタンス 4 との共通のネットワークノード (NN1) へよりも共通のネットワークノード (NN2) への方がホップ数が少ないため、これらはインスタンス 4 よりも互いに近くなります。

この例ではネットワークノード 7 (NN7) ではインスタンスが実行されていないため、API 出力に NN7 は含まれません。

DescribeInstanceTopology の出力を解釈する方法

DescribeInstanceTopology API を使用してインスタンストポロジーを記述できます。出力ではインスタンスの基盤となるネットワークトポロジーが階層的に示されます。

次の出力例は上の図にある 4 つのインスタンスにおけるネットワークトポロジーの情報に対応します。この例のため、出力例にはコメントが含まれています。

出力に含まれる次の情報に注意してください。

次の出力例で i-1111111111example と i-2222222222example は最下層に共通のネットワークノード nn-4444444444example があるため、この例における他のインスタンスと比較して互いに最も近い位置にあります。

{
    "Instances": [
        {
            "InstanceId": "i-1111111111example",  //Corresponds to instance 1
            "InstanceType": "p4d.24xlarge",
            "GroupName": "ML-group",
            "NetworkNodes": [
                "nn-1111111111example",           //Corresponds to NN1 in layer i
                "nn-2222222222example",           //Corresponds to NN2 in layer ii
                "nn-4444444444example"            //Corresponds to NN4 in layer iii - bottom layer, connected to the instance
            ],
            "CapacityBlockId": "null",
            "ZoneId": "usw2-az2",
            "AvailabilityZone": "us-west-2a"
        },
        {
            "InstanceId": "i-2222222222example",  //Corresponds to instance 2
            "InstanceType": "p4d.24xlarge",
            "NetworkNodes": [
                "nn-1111111111example",           //Corresponds to NN1 - layer i
                "nn-2222222222example",           //Corresponds to NN2 - layer ii
                "nn-4444444444example"            //Corresponds to NN4 - layer iii - connected to instance
            ],
            "CapacityBlockId": "null",
            "ZoneId": "usw2-az2",
            "AvailabilityZone": "us-west-2a"
        },
        {
            "InstanceId": "i-3333333333example",  //Corresponds to instance 3
            "InstanceType": "trn1.32xlarge",
            "NetworkNodes": [
                "nn-1111111111example",           //Corresponds to NN1 - layer i
                "nn-2222222222example",           //Corresponds to NN2 - layer ii
                "nn-5555555555example"            //Corresponds to NN5 - layer iii - connected to instance
            ],
            "CapacityBlockId": "null",
            "ZoneId": "usw2-az2",
            "AvailabilityZone": "us-west-2a"            
        },
        {
            "InstanceId": "i-444444444example",  //Corresponds to instance 4
            "InstanceType": "trn1.2xlarge",
            "NetworkNodes": [
                "nn-1111111111example",          //Corresponds to NN1 - layer i
                "nn-3333333333example",          //Corresponds to NN3 - layer ii
                "nn-6666666666example"           //Corresponds to NN6 - layer iii - connected to instance
            ],
            "CapacityBlockId": "null",
            "ZoneId": "usw2-az2",
            "AvailabilityZone": "us-west-2a"          
        }
    ],
    "NextToken": "SomeEncryptedToken"
}

DescribeCapacityReservationTopology の出力を解釈する方法

DescribeCapacityReservationTopology API を使用して、キャパシティ予約トポロジーを記述できます。出力ではリザーブドキャパシティの基盤となるネットワークトポロジーが階層的に示されます。

次の出力例は上の図のネットワークトポロジーの情報に対応します。この例のため、出力例にはコメントが含まれています。

出力に含まれる次の情報に注意してください。

次の出力例では、cr-1111111111example は nn-2222222222example にあり、cr-2222222222exampleは nn-3333333333example にあります。キャパシティ予約は layer ii の異なるネットワークノード上にあるため、あるキャパシティ予約のインスタンスから別のキャパシティ予約のインスタンスへの通信は非効率になります。

{
    "CapacityReservations": [
        {
            "CapacityReservationId": "cr-1111111111example",
            "CapacityBlockId": "null",
            "State": "active",
            "InstanceType": "p4d.24xlarge",
            "NetworkNodes": [
                "nn-1111111111example",      //Corresponds to NN1 - layer i
                "nn-2222222222example"       //Corresponds to NN2 - layer ii
                // Visibility of additional nodes requires an instance launch and 
                // the DescribeInstanceTopology API
            ],
            "AvailabilityZone": "us-west-2a"
        },
        {
            "CapacityReservationId": "cr-2222222222example",
            "CapacityBlockId": "null",
            "State": "active",
            "InstanceType": "trn1.2xlarge",
            "NetworkNodes": [
                "nn-1111111111example",      //Corresponds to NN1 - layer i
                "nn-3333333333example"       //Corresponds to NN3 - layer ii
                // Visibility of additional nodes requires an instance launch and 
                // the DescribeInstanceTopology API
            ],
            "AvailabilityZone": "us-west-2a"
        }
    ],
    "NextToken": "SomeEncryptedToken"
}

DescribeInstanceTopology と DescribeCapacityReservationTopology の違い

次の表は、DescribeInstanceTopology API と DescribeCapacityReservationTopology API の主な違いを比較しています。

* Ultraserver のキャパシティブロックの場合、active のキャパシティ予約またはその実行中のインスタンスのトポロジーを記述するとき、ネットワークノードセットは同じです。