Restrições de volume do Amazon EBS - Amazon EBS

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Restrições de volume do Amazon EBS

O tamanho de um volume do Amazon EBS é limitado pela física e aritmética do armazenamento de dados em bloco, bem como pelas decisões de implementação dos projetistas do sistema operacional (SO) e do sistema de arquivos. AWS impõe limites adicionais ao tamanho do volume para garantir a confiabilidade de seus serviços.

As seções a seguir descrevem os fatores mais importantes que limitam o tamanho utilizável de um volume do EBS e oferecem recomendações para configurar seus volumes do EBS.

Capacidade de armazenamento

A tabela a seguir resume as capacidades de armazenamento teóricas e implementadas para a maioria dos sistemas de arquivos usados comumente no Amazon EBS, presumindo um tamanho de bloco de 4.096 bytes.

Esquema de particionamento Max. de blocos endereçáveis Tamanho máx. teórico (blocos × tamanho dos blocos) Tamanho máx. implementado do Ext4* Tamanho máx. implementado do XFS** Tamanho máx. implementado do NTFS Suporte máx. pelo EBS
MBR 232 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB
GPT 264

64 ZiB

1 EiB =

10242 TiB

(certificado de 50 TiB em) RHEL7

500 TiB

(certificado em RHEL7)

256 TiB 64 TiB †

* Como fazer o Ext4 e quais são os limites de tamanho de arquivos e sistemas para o Red Hat Enterprise Linux?

** Quais são os limites de tamanho de arquivo e sistema para o Red Hat Enterprise Linux?

† Os volumes io2 Block Express oferecem suporte para até 64 TiB para partições GPT. Para obter mais informações, consulte Volumes Block Express de SSD de IOPS provisionadas (io2).

Limitações do serviço

O Amazon EBS abstrai o armazenamento massivamente distribuído de um data center em unidades de disco rígido virtuais. Para um sistema operacional instalado em uma EC2 instância, um volume EBS conectado parece ser uma unidade de disco rígido física contendo setores de disco de 512 bytes. O sistema operacional gerencia a alocação de blocos de dados (ou clusters) nos setores virtuais com os utilitários de gerenciamento de armazenamento. A alocação está em conformidade com um esquema de particionamento de volume, como o registro mestre de inicialização (MBR) ou a tabela de partição do GUID (GPT), e nas capacidades de sistema de arquivos instalado (ext4, NTFS, etc.).

O EBS não considera dados contidos nos setores do disco virtual. Ele garante apenas a integridade dos setores. Isso significa que AWS as ações e as ações do sistema operacional são independentes umas das outras. Ao selecionar um tamanho de volume, lembre-se dos recursos e dos limites de ambos, como nos seguintes casos:

  • Atualmente, o EBS oferece suporte a um tamanho máximo de volume de 64 TiB. Isso significa que é possível criar um volume do EBS de até 64 TiB, mas se o sistema operacional reconhecerá toda essa capacidade dependerá de suas próprias características de projeto e de como o volume está dividido.

  • Os volumes de inicialização devem usar o esquema de particionamento MBR ou GPT. A AMI da qual uma instância é executada determina o parâmetro do modo de inicialização e, posteriormente, o esquema de partição usado para o volume de inicialização.

    Com o MBR, os volumes de inicialização são limitados a 2 TiB de tamanho.

    Com o GPT, os volumes de inicialização podem ter até 64 TiB quando usados GRUB2 com o modo de inicialização (Linux) ou UEFI (Windows).

    Para obter mais informações, consulte Disponibilizar um volume do Amazon EBS para uso.

  • Os volumes de não inicialização com 2 TiB (2.048 GiB) ou mais devem usar uma tabela de partição GPT para acessar todo o volume.

Esquemas de particionamento

Entre outros impactos, o esquema de particionamento determina quantos blocos de dados lógicos podem ser endereçados exclusivamente em um único volume. Para obter mais informações, consulte Tamanhos de blocos de dados. Os esquemas comuns de particionamento em uso são registro mestre de inicialização (MBR) e tabela de partição GUID (GPT). As diferenças importantes entre esses esquemas podem ser resumidas da seguinte forma:

MBR

A MBR usa uma estrutura de dados de 32 bits para armazenar endereços de blocos. Isso significa que cada bloco de dados está mapeado com um de 232 números inteiros possíveis. O tamanho endereçável máximo de um volume é determinado pela fórmula a seguir:

232 × Block size

O tamanho de bloco para volumes MBR normalmente é limitado a 512 bytes. Portanto:

232 × 512 bytes = 2 TiB

As ações alternativas de engenharia para aumentar o limite de 2 TiB para volumes MBR não alcançou a adoção em todo o setor. Consequentemente, o Linux e o Windows nunca detectam um volume MBR como sendo maior que 2 TiB, AWS mesmo que mostrem que seu tamanho é maior.

GPT

A GPT usa uma estrutura de dados de 64 bits para armazenar endereços de blocos. Isso significa que cada bloco de dados está mapeado com um de 264 números inteiros possíveis. O tamanho endereçável máximo de um volume é determinado pela fórmula a seguir:

264 × Block size

O tamanho de bloco para volumes GPT normalmente é de 4.096 bytes. Portanto:

264 × 4,096 bytes
   = 264 × 212 bytes
   = 270 × 26 bytes
   = 64 ZiB

Os sistemas de computadores do mundo real não são compatíveis com nada próximo desse máximo teórico. O tamanho do sistema de arquivos implementado está limitado atualmente a 50 TiB para ext4 e a 256 TiB para NTFS.

Tamanhos de blocos de dados

O armazenamento físico de dados em um disco rígido moderno é controlado pelo endereçamento de blocos lógicos, uma camada de abstração que permite que o sistema operacional leia e grave dados em blocos lógicos sem saber muito sobre o hardware subjacente. O sistema operacional depende do dispositivo de armazenamento para mapear os blocos para seus setores físicos, e lê e grava dados no disco usando blocos de dados que são um múltiplo do tamanho do setor.

O Amazon EBS anuncia setores físicos de 512 bytes ou 4.096 bytes (4 KiB) no sistema operacional, dependendo dos seguintes fatores:

  1. O tipo de EC2 instância da Amazon

  2. O sistema operacional

  3. A versão NVMe do driver

O Amazon EBS anuncia setores físicos de 4 KiB somente se todos os fatores o apoiarem. Se algum deles não oferecer suporte a setores físicos de 4 KiB, o Amazon EBS anuncia setores físicos de 512 bytes.

Suporte ao tipo de EC2 instância da Amazon

A tabela a seguir mostra os tamanhos de setor que o Amazon EBS anuncia para os diferentes tipos de EC2 instância da Amazon.

Tipo de instância Linux Windows
Todos os tipos de instâncias baseadas em Xen O Amazon EBS sempre anuncia setores físicos de 512 bytes
A1 | C5 | C5a | C5ad | C5d | C5n | C6g | C6gd | | D3 | D3en | G4ad | G4dn | G5 | G5g | I3 | I3en | Inf1 | M5 DL1 | M5a | M5ad | M5d | M5dn | M5n | M5zn | M6g M6gD | P3dn | P4d | P4de | R5 | R5a | R5ad | R5d | R5dn | R5n | R6g | R6gd | T3 | T3a | T4G | U-12TB1 | U-18TB1 | U-24Tb1 | U-6Tb1 | U-9Tb1 | X2Gd | 2Iezn | | Z1d VT1 O Amazon EBS sempre anuncia setores físicos de 512 bytes O Amazon EBS anuncia setores físicos de 512 bytes ou 4 KiB 1
Todas as outras instâncias baseadas no Nitro O Amazon EBS anuncia setores físicos de 512 bytes ou 4 KiB 1

1 Depende do suporte do sistema operacional. Consulte as seções de a seguir.

Compatibilidade com sistema operacional

A tabela a seguir fornece exemplos de sistemas operacionais e os tamanhos de setor físico correspondentes anunciados pelo Amazon EBS. Esta não é uma lista exaustiva. Recomendamos que você verifique o tamanho do setor físico anunciado pelo Amazon EBS em seu sistema operacional.

Sistema operacional Tamanho do setor físico anunciado
  • Amazon Linux com o kernel versão 4.14 e anteriores

  • RHEL 7.9 e anteriores

  • Ubuntu 20.04 e anteriores

  • Windows 7/Windows Server 2008 e versões anteriores

512 bytes
  • Amazon Linux com kernel versão 5.3 e posteriores

  • RHEL8.8 e mais tarde

  • Ubuntu 22.04 e posteriores

  • Windows 8/Windows Server 2012 e versões posteriores 1

8 KiB

1 Para cargas de trabalho do Windows, verifique se você está usando a versão mais recente dos AWS NVMe drivers. O Amazon EBS anuncia setores físicos de 4 KiB com a versão 1.4.1 e AWS NVMe posterior do driver.

Tamanhos de blocos não padrão

O tamanho padrão do setor para blocos de dados lógicos atualmente é de 4 KiB. Como determinadas workloads se beneficiam de um tamanho de bloco menor ou maior, os sistemas de arquivos aceitam tamanhos de blocos não padrão que podem ser especificados durante a formatação. Os cenários nos quais tamanhos de bloco não padrão devem ser usados (como otimizações) estão fora do escopo deste tópico, mas a escolha do tamanho do bloco tem consequências na capacidade de armazenamento do volume. A tabela a seguir mostra a capacidade teórica de armazenamento como uma função do tamanho do bloco. No entanto, observe que o limite imposto pelo EBS para o tamanho do volume (64 TiB para o io2 Block Express) atualmente é igual ao tamanho máximo permitido pelos blocos de dados de 16 KiB.

Tamanho de bloco Tamanho máx. do volume
4 KiB (padrão) 16 TiB
8 KiB 32 TiB
16 KiB 64 TiB
32 KiB 128 TiB
64 KiB (máximo) 256 TiB