EC2 Instance Storage

Amazon EBS (Elastic Block Store) คือ network drive ที่ผูกติดกับ EC2 instance ทำให้ instance สามารถเก็บข้อมูลแบบ persistent (ข้อมูลยังอยู่แม้ instance ถูก terminate ถ้าตั้งค่าถูก) เพราะเป็น network drive จึงมี latency เล็กน้อยและใช้ network bandwidth ของ instance

• EBS volume ผูกอยู่กับ 1 Availability Zone (AZ) เท่านั้น — ต้องการย้ายข้าม AZ ต้องทำผ่าน snapshot
• โดย default 1 EBS volume attach ได้กับ 1 instance ในเวลาเดียวกัน (ยกเว้น Multi-Attach ของ io1/io2)
• มี free tier: 30 GB ของ gp2/gp3 หรือ io1/io2 ต่อเดือน
• ต้อง provision capacity ล่วงหน้า (size เป็น GB และ IOPS) และจ่ายตามที่ provision ไว้
• สามารถ เพิ่ม size ระหว่างใช้งานได้ (online) แต่ลดไม่ได้

EBS มี 6 ประเภทแบ่งเป็น 2 กลุ่ม: SSD-based (gp2, gp3, io1, io2 Block Express) เหมาะกับ workload ที่เน้น IOPS เช่น database และ boot volume; และ HDD-based (st1, sc1) เหมาะกับ workload ที่เน้น throughput ราคาถูก ใช้เป็น boot volume ไม่ได้

EBS Snapshot คือการ backup volume ไปเก็บที่ S3 (ที่ AWS จัดการให้ ไม่เห็นใน bucket ของเรา) snapshot เป็นแบบ incremental คือ backup เฉพาะ block ที่เปลี่ยนแปลงหลัง snapshot ครั้งก่อน ทำให้ประหยัดพื้นที่ ไม่จำเป็นต้อง detach volume ก่อน snapshot แต่แนะนำให้ทำเพื่อความสอดคล้องของข้อมูล

ฟีเจอร์สำคัญของ Snapshot

• Snapshot ใช้ย้าย volume ข้าม AZ และข้าม Region ได้ — สร้าง snapshot แล้ว copy ไป Region อื่น จากนั้น restore เป็น volume ใหม่
• EBS Snapshot Archive: ย้าย snapshot ไป archive tier ราคาถูกลงสูงสุด 75% แต่ restore ใช้เวลา 24-72 ชั่วโมง
• Recycle Bin for EBS Snapshots: ตั้ง retention rule กู้คืน snapshot ที่ถูกลบโดยไม่ตั้งใจ ระยะเวลา retention ตั้งได้ 1 วัน ถึง 1 ปี
• Fast Snapshot Restore (FSR): ทำให้ volume ที่ restore จาก snapshot มี full performance ทันที ไม่ต้องรอ initialize (มีค่าใช้จ่ายเพิ่ม)

# สร้าง snapshot จาก volume
aws ec2 create-snapshot --volume-id vol-0123456789abcdef0 \
  --description "backup before patch"

# copy snapshot ข้าม region (มักใช้สำหรับ DR)
aws ec2 copy-snapshot \
  --source-region us-east-1 \
  --source-snapshot-id snap-0123456789abcdef0 \
  --destination-region eu-west-1 \
  --encrypted

EBS Encryption ใช้ AWS KMS (AES-256) เข้ารหัสข้อมูลทั้ง at rest (ใน volume), in transit (ระหว่าง instance กับ volume), snapshots ทั้งหมด และ volume ที่สร้างจาก snapshot การ encryption มีผลกระทบต่อ latency น้อยมากและ AWS จัดการ key ให้แบบโปร่งใส

• Copy ของ unencrypted snapshot สามารถ encrypt ได้ ตอน copy
• Snapshot ของ encrypted volume จะ encrypted เสมอ
• Volume ที่สร้างจาก encrypted snapshot จะ encrypted เสมอ
• เปิด Account-level encryption by default ได้ ทำให้ volume ใหม่ทุกตัว encrypted อัตโนมัติ

วิธี encrypt volume ที่ยัง unencrypted

• 1. สร้าง snapshot ของ unencrypted volume
• 2. Copy snapshot โดยเลือก option encrypt
• 3. สร้าง volume ใหม่จาก encrypted snapshot (จะ encrypted)
• 4. Attach volume ใหม่กลับไปที่ instance

EBS Multi-Attach

EBS Multi-Attach ให้ volume เดียว attach กับ EC2 instance ได้สูงสุด 16 ตัว พร้อมกัน แต่มีเงื่อนไข: ใช้ได้เฉพาะ io1/io2 เท่านั้น, ทุก instance ต้องอยู่ใน AZ เดียวกัน กับ volume, และต้องใช้ cluster-aware file system (เช่น GFS2) ไม่ใช่ XFS/EXT4 ทั่วไป มิฉะนั้นข้อมูลจะเสียหาย เหมาะกับ application ที่ต้องการ high availability และ concurrent write

Delete on Termination

เป็น attribute ของแต่ละ volume ที่ผูกกับ EC2 instance ควบคุมว่าเมื่อ terminate instance แล้ว volume จะถูกลบหรือไม่ ค่า default: root EBS volume = ลบ (true), ส่วน EBS volume อื่นที่ attach เพิ่ม = ไม่ลบ (false)

EC2 Instance Store คือ disk ที่อยู่ติดกับ physical host จริง (ไม่ใช่ network drive แบบ EBS) จึงให้ performance สูงมาก ทั้ง IOPS และ throughput (หลายแสนถึงล้าน IOPS) แต่เป็น ephemeral storage คือข้อมูล หายเมื่อ instance ถูก stop หรือ terminate (รวมถึงเมื่อ hardware fail)

• เหมาะกับ buffer / cache / scratch data / temporary content ที่ทนการสูญหายได้
• ข้อมูล ไม่ persist เมื่อ stop/terminate — ไม่เหมาะเก็บข้อมูลถาวร
• ความรับผิดชอบเรื่อง backup และ replication เป็นของผู้ใช้
• ให้ I/O performance สูงกว่า EBS มาก เพราะเป็น local disk บน host

Amazon EFS คือ managed NFS (network file system) ที่ mount พร้อมกันได้จากหลาย EC2 instance ข้ามหลาย AZ (multi-AZ) เหมาะกับ shared storage เช่น content management, web serving, data sharing, WordPress. ใช้ได้เฉพาะ Linux (NFSv4.1) ค่าใช้จ่ายแพงกว่า EBS ประมาณ 3 เท่า แต่จ่ายตามที่ใช้จริง (pay-per-use) ไม่ต้อง provision capacity ล่วงหน้า scale อัตโนมัติถึงระดับ petabyte

Performance Modes (เลือกตอนสร้าง EFS)

Throughput Modes

• Bursting: throughput ขึ้นกับขนาด file system (ยิ่งข้อมูลเยอะ throughput baseline ยิ่งสูง)
• Provisioned: กำหนด throughput คงที่เองโดยไม่ขึ้นกับ size เหมาะเมื่อข้อมูลน้อยแต่ต้องการ throughput สูง
• Elastic: scale throughput อัตโนมัติขึ้น/ลงตาม workload เหมาะกับ workload ที่คาดเดาไม่ได้ (unpredictable)

Storage Classes (EFS-IA)

• Standard: สำหรับข้อมูลที่เข้าถึงบ่อย
• EFS-IA (Infrequent Access): ราคาถูกลงสูงสุด ~92% สำหรับไฟล์ที่ไม่ค่อยถูกเข้าถึง
• Archive: ราคาถูกที่สุด (~50% ถูกกว่า IA) สำหรับข้อมูลที่เข้าถึงไม่กี่ครั้งต่อปี
• ใช้ Lifecycle Policy ย้ายไฟล์ระหว่าง class อัตโนมัติตามจำนวนวันที่ไม่ถูกเข้าถึง

นี่คือหัวข้อที่ออกสอบบ่อยที่สุดของบทนี้ ต้องแยกให้ออกว่าแต่ละแบบเหมาะกับ scenario ใด โดยดูที่ keyword: shared/multi-AZ -> EFS, single instance persistent block storage -> EBS, highest performance temporary -> Instance Store

AMI (Amazon Machine Image) คือ template ที่ใช้ launch EC2 instance บรรจุ OS, software ที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้า, configuration และ EBS snapshot ของ root volume การ pre-package software ลงใน custom AMI ทำให้ boot และ config เร็วขึ้นมาก เพราะ software ถูกติดตั้งไว้แล้ว AMI เป็น region-scoped (ผูกกับ Region ที่สร้าง)

ขั้นตอนการสร้าง Custom AMI

• 1. Launch instance และ customize (ลง software, config)
• 2. Stop instance (เพื่อให้ data integrity)
• 3. Build AMI — กระบวนการนี้จะสร้าง EBS snapshots ให้อัตโนมัติ
• 4. Launch instance ใหม่จาก AMI นั้นได้เลย

Copy AMI ข้าม Region / Account

• Cross-Region copy: copy AMI ไป Region อื่นได้ (ใช้ทำ Disaster Recovery / global deployment) AMI ใหม่จะได้ ID ใหม่ใน Region ปลายทาง
• Cross-Account: แชร์ AMI ให้ account อื่นผ่าน launch permission หรือ copy ข้าม account ได้ การ share ไม่ได้ลดความเป็นเจ้าของ (owner ยังเป็น account เดิม)
• ถ้า AMI หรือ snapshot ถูก encrypt ด้วย customer managed KMS key ต้อง share KMS key ให้ target account ด้วยจึงจะ copy/launch ได้

# สร้าง AMI จาก instance (no-reboot ถ้าไม่อยาก reboot)
aws ec2 create-image --instance-id i-0123456789abcdef0 \
  --name "my-web-app-v2" --no-reboot

# copy AMI ข้าม region สำหรับ DR
aws ec2 copy-image \
  --source-region us-east-1 \
  --source-image-id ami-0123456789abcdef0 \
  --region eu-west-1 \
  --name "my-web-app-v2-eu"