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Amazon EC2

Hangout 31 del 03.11.2014

● Davide Riboldi● Massimo Della Rovere

Caratteristiche generali del servizio di Amazon EC2 per la creazione di risorse computazionali in cloud.

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#cloudaws

Amazon EC2 - Introduzione (1)

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● Il servizio di Amazon EC2 mette a disposizione dell’utente delle risorse di computazione eseguite in ambiente virtuale e gestite in cloud computing.

● Il termine EC2 del nome deriva dal concetto di Elastic Compute Cloud. Infatti sarà possibile usufruire non solo di una potenza fissa stabilita ma di una potenza elastica.

● Come si può intuire è un tipo di potenza computazionale che si adatta alle esigenze in realtime, cresce quando ne abbiamo bisogno e decresce quando non la usiamo.

Amazon EC2 - Introduzione (2)

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● Amazon EC2 appartiene al livello IAAS (Infrastructure as a service) che fornisce delle risorse virtuali di base, come se fossero dei componenti hardware.

● Avremo il pieno controllo su tutte le operazioni che possiamo eseguire, possiamo installare diversi sistemi operativi e tutto il software di cui abbiamo necessità.

● Tutte le operazioni di manutenzione, aggiornamento, sicurezza e controllo saranno a nostro carico e quindi avranno bisogno di una figura sistemistica.

IAAS

Amazon EC2 - Caratteristiche generali

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● La caratteristica elastica del servizio e l’integrazione diretta con tutti gli altri servizi AWS rende questo ambiente uno dei più utilizzati in ambito cloud.

● Il servizio di Amazon EC2 è molto potente ma anche molto complesso. Quindi faremo in modo che venga presentato su diversi articoli e con alcuni tutorial.

● Se volete conoscere bene questo servizio dovrete avere un pochino di pazienza perché non vi basterà seguire solo questo presentazione :)

Amazon EC2 - Di che cosa parleremo ?

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Opzioni di acquisto

Autorizzazioni

Auto Scaling

Tipi di istanze

AMI

Load Balancing

Elasticità

Dashboard

Storage EBS

Scalabilità

Opzioni avanzate Integrazione VPC

Amazon EC2 - Elasticità (1)

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● Per spiegare il concetto di elasticità ci conviene partire da un’esempio pratico. Quindi prendiamo il caso di un’azienda molto importante che vende dei prodotti in internet tramite un’applicazione web e riceve ogni giorno un buon quantitativo di ordini da evadere.

● Il numero di ordini non saranno sempre gli stessi, ma ci saranno dei periodi dove le vendite posso calare e altri dove si possono anche triplicare, ad esempio pensiamo ai periodi natalizi o ai giorni che sono nel pieno di una campagna commerciale e pubblicitaria.

Amazon EC2 - Elasticità (grafico )

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Potenza necessaria

Potenza inutilizzata

Potenza ideale

Amazon EC2 - Elasticità (2)

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● Come abbiamo visto dal grafico precedente, per risolvere il problema in modo tradizionale, l’azienda dovrà comprare un server che gli consenta di superare le richieste generate nel periodo più alto dell’anno.

● Questo comporta l’acquisto di risorse inutilizzate per tutto il resto del periodo, che ovviamente significa in qualche maniera anche spreco economico.

● In ogni caso, anche se questo dettaglio fosse accettato, dall’azienda, in realtà non viene risolve un’altro aspetto molto più importante. (vediamo il grafico seguente)

Amazon EC2 - Elasticità (grafico)

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Potenza acquistata

Disservizio

Potenza inutilizzata

Amazon EC2 - Scalabilità (1)

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● Partendo da una potenza stabilita è possibile diminuire o aumentare le risorse necessarie in due maniere: una è chiamata scalabilità verticale e l’altra orizzontale.

● Nel primo caso si sostituisce un server di una certa potenza con uno più potente, mentre nel secondo caso aggiungiamo un nuovo server o anche di più di uno e creiamo un’ambiente a traffico bilanciato.

● I due metodi sono molto diversi tra di loro e hanno sia vantaggi che svantaggi che vanno analizzati. Passiamo alla slide successiva per la spiegazione più dettagliata.

Amazon EC2 - Scalabilità (concetto)

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Scal

abil

ità

vert

ical

e

Scalabilità orizzontale

Amazon EC2 - Scalabilità (2)

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● Nella scalabilità verticale abbiamo come vantaggio una semplicità di azione, ma di contro abbiamo un piccolo fermo macchina per switchare server e cosa più importante esiste un limite massimo rappresentato dal server più potente che possiamo acquistare. Infatti se raggiungiamo questo livello non avremmo più un’ulteriore soluzione di scalabilità.

● Nella scalabilità orizzontale abbiamo un limite di scalabilità teoricamente infinito, nel senso che possiamo aggiungere sempre un nuovo server quanto questo è necessario, è anche ovvio che la configurazione di questo ambiente è molto più complessa rispetto alla scalabilità verticale, ma è sicuramente quella più utilizzata in ambiente internet.

Amazon EC2 - Costi del servizio

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● I costi del servizio sono basati sull’utilizzo orario delle istanze che sono attive, le quali hanno caratteristiche diverse di potenza, memoria e banda.

● Sulla pagina ufficiale trovate sempre i valori aggiornati, infatti cambiano con molta frequenza e per fortuna sempre al ribasso. (usate sempre e solo quella fonte)

● Il metodo chiamato “pay-to-use” è basato sul fatto di pagare solo le risorse che si utilizzano ed ottimizzare il più possibile i costi in base alle esigenze reali.

Amazon EC2 - Calcolare i costi (on-demand)

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NB: Il costo Annuale non è un riferimento esatto, in quanto stiamo vedendo un’istanza on-demand, vedremo dopo come è possibile cambiarlo.

Amazon EC2 - Calcolare i costi (reserved)

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NB: Come potete notare con le istanze riservate è possibile risparmiare una percentuale che può arrivara anche al 50% del prezzo iniziale.

Amazon EC2 - Opzioni di acquisto (1)

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● Nelle slide precedenti abbiamo visto che i costi orari possono cambiare in base al tipo di acquisto. Le opzioni disponibili sono on-demand, reserved e spot.

● Se non viene specificata nessuna opzione verrà usata un’istanza on-demand che prevede solo il costo orario e nessun limite particolare sull’utilizzo.

● Il tipo di acquisto non incide sul tipo di istanza, queste rimangono sempre le stesse, cambia solo il metodo di fatturazione, sono ammessi utilizzi misti di acquisto.

Amazon EC2 - Opzioni di acquisto (2)

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Light

Spot

Medium Heavy

ReservedOn-demand

Amazon EC2 - Opzioni di acquisto (3)

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● On-Demand: istanze che consentono di pagare per la capacità di elaborazione di ora in ora, senza impegni a lungo termine. Questo vi evita la complessità della pianificazione, l’acquisto e la manutenzione hardware e trasforma ciò che sono comunemente dei costi elevati in costi variabili molto più piccoli. (usare nel breve periodo).

● Reserved: sono istanze che prevedono un’utilizzo costante delle risorse nel tempo, ci sono tre tipi di riservate: Heavy, Light e Medium. Ognuna di queste è basata su quanto tempo nell’anno utilizzate le risorse, se ad esempio avete un server web accesso 24 ore al giorno ovviamente dovete selezionare la Heavy che vi darà il massimo del risparmio.

● Spot: in questa tipologie di istanze si paga un prezzo stabilito da un meccanismo simile alla borsa, basato sulla richiesta e l’offerta. Noi dobbiamo specificare il prezzo massimo che siamo disposti a pagare, la regione geografica e la zona di disponibilità. Se il prezzo

del momento è più basso o uguale alla nostra richiesta avremo un’istanza in esecuzione.

Amazon EC2 - Tipologie di istanza (1)

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● Il servizio offre una vasta gamma di istanze ottimizzate per diversi casi. Le istanze hanno diverse combinazioni di CPU, di memoria, di storage e capacità di rete.

● Ogni tipo di istanza include differenti dimensioni, le quali consentendo di scalare le risorse in base alle esigenze del carico di lavoro del momento.

● Amazon EC2 permette di scegliere tra istanze a prestazione fissa come ad esempio le (R3, M3 e C3) e istanze a prestazione burstable come le (T2).

Amazon EC2 - Tipologie di istanza (2)

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T2 M3 C3

R3 G2 I2

T2 = Burstable M3 = GeneralC3 = ComputeR3 = MemoryG2 = GPUI2 = Storage

Amazon EC2 - Tipologie di istanza (3)

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● Istanze (T2): sono state progettate per carichi di lavoro che non utilizzano l’intera CPU o che comunque non ne fanno un uso continuativo, ma, di tanto in tanto hanno bisogno di utilizzarla. Il valore di riferimento per le prestazioni di CPU e la capacità di andare oltre a questo valore (burst) sono regolati dai crediti di CPU (CPU Credits).

● Istanze (M3): questa famiglia è studiata per mantenere un bilanciamento tra memoria, processore e risorse di rete. Queste istanze sono consigliate per molte applicazioni, ad esempio per piccoli database o software come SAP e Sharepoint. Per le M3 vengono usati processori Intel Xeon E5-2670 e dischi SSD per ottenere ottime performance di I/O.

● Istanze (C3): sono state progettate per ottenere performance che riguardano l’utilizzo di CPU, ideali per applicazioni che fanno largo uso di calcolo. Queste istanze sono adatte a processare programmi di ingegneria, analisi distribuite, video encoding, etc. Sono usati processori Intel Xeon E5-2670 e dischi interni SSD ad alte performance.

Amazon EC2 - Tipologie di istanza (4)

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● Istanze (R3): sono ottimizzate per le applicazione che necessitano di parecchia memoria RAM e abbassano il costo standard per GB di memoria. Sono indicate per database ad alte performance, sistemi di cache e per sviluppatori in ambienti Enterprise. Vengono usati dei processori Intel Xeon E5-2670 e dischi interni SSD ad alte performance.

● Istanze (G2): questa famiglia è studiata per ambienti grafici e per particolari software di streaming e video encoding. High-performance NVIDIA GPU con 1,536 CUDA cores e 4GB di memoria video. Supporto per low-latency frame capture e encoding. Sono usati processori Intel Xeon E5-2670 e dischi interni SSD ad alte performance.

● Istanze (I2): questa famiglia è stata studiata per ottenere elevate performance di storage, è possibile utilizzare queste istanze per database NoSQL come Cassandra o MongoDB, data warehousing, Hadoop e cluster file systems. Ovviamente le istanze sono equipaggiate da dischi SSD molto veloci che rendono la macchina performante.

Amazon EC2 - Ringraziamenti & Video

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