EBS・インスタンスストア

このページで押さえる論点

• EBS の基本（AZ に属する、ネットワーク接続、耐久性）
• ボリュームタイプの選び方（gp3 / gp2 / io2 Block Express / io1 / st1 / sc1）
• インスタンスストアとの違い、停止・終了でデータが残るか（DeleteOnTermination）
• EBS マルチアタッチ
• スナップショット（増分、別 AZ・別リージョンへのコピー、アーカイブ、自動化）
• EBS の暗号化（既定の暗号化、既存ボリュームの暗号化手順）

EBS の基本

EBS ボリュームは、EC2 インスタンスから OS のディスクとして見えるブロックストレージ（データを決まった大きさのブロック単位で読み書きする方式）です。OS 領域（ルートボリューム）やデータベースのデータ置き場に使います。

• ボリュームは 1 つの AZ（アベイラビリティーゾーン）の中に作られ、同じ AZ のインスタンスにだけアタッチ（接続）できます。別の AZ で使いたいときは、スナップショットから新しいボリュームを作ります
• インスタンスとはネットワーク越しにつながる独立した部品です。インスタンスを停止しても、ボリュームのデータは残ります。インスタンスから切り離して、同じ AZ の別のインスタンスに付け替えることもできます
• ボリュームはサイズやタイプを後から変更できます（Elastic Volumes）
• 耐久性（データが失われにくさ）は、io2 Block Express が 99.999%、その他のタイプは 99.8〜99.9% です。S3 の 99.999999999% と比べると低いので、大事なデータはスナップショットでバックアップします

ボリュームタイプの選び方

ボリュームタイプは大きく SSD 系と HDD 系に分かれます。SSD は小さな読み書きをたくさんこなす性能（IOPS: 1 秒あたりの読み書き回数）が得意で、HDD は大きなデータを順番に読み書きする性能（スループット: 1 秒あたりに運べるデータ量）あたりの料金が安いのが特徴です。

st1 と sc1 はブートボリューム（OS を起動するディスク）に使えません。起動ディスクにできるのは SSD 系（と旧世代のマグネティック）です。HDD の IOPS は 1 MiB の大きな読み書きで数えた値なので、小さなランダムアクセスには向きません。

gp3 と gp2 の違い

• gp3: サイズに関係なく、ベースラインとして 3,000 IOPS と 125 MiB/秒が料金に含まれます。足りなければ、サイズとは別に IOPS（1 GiB あたり 500 IOPS まで、最大 80,000）とスループット（最大 2,000 MiB/秒）を追加料金で上乗せできます
• gp2: IOPS がサイズに比例します（1 GiB あたり 3 IOPS、最小 100、最大 16,000）。1 TiB 未満のボリュームは、I/O クレジットがある間だけ 3,000 IOPS までバースト（一時的に性能を上げること）できます

「性能を上げるためだけに gp2 の容量を大きくしている」状況なら、gp3 に変えて IOPS だけを指定したほうが安くなります。

プロビジョンド IOPS SSD（io1 / io2）は、必要な IOPS を指定して、その性能を安定して出すためのタイプです。問題文に「持続的に高い IOPS」「ミッションクリティカルな DB」「16,000 IOPS を超える」とあれば io2 Block Express が候補です（gp3 も 80,000 IOPS まで出せますが、耐久性 99.999% やさらに高い性能が必要なら io2）。

インスタンスストアとデータの残り方

インスタンスストアは、EC2 が動いている物理サーバー（ホスト）に直接つながったディスクです。ネットワークを経由しないので非常に高速ですが、データは一時的です。どのインスタンスタイプでも使えるわけではなく、インスタンスストアを持つタイプだけで使えます。

EBS ボリュームには DeleteOnTermination（インスタンスの終了と一緒にボリュームを削除するか）という属性があります。既定値は付け方によって違います。

• インスタンスの起動時に作られたルートボリューム → 既定で削除される
• 起動後にアタッチしたデータボリューム → 既定で残る
• 起動時に追加したデータボリューム → コンソールなら残る、CLI なら削除される

「インスタンスを終了してもルートボリュームのデータを残したい」なら、ルートボリュームの DeleteOnTermination を無効にします。

インスタンスストアは、消えても困らないデータ、または複数のインスタンスに同じデータを複製しているデータに使います。「一時的なキャッシュ」「スクラッチデータ」「最高の I/O 性能が必要で、データは他で複製済み」といった問題文が目印です。

EBS マルチアタッチ

EBS は原則として 1 台のインスタンスにだけアタッチします。例外がマルチアタッチで、プロビジョンド IOPS SSD（io1 / io2）のボリュームを、同じ AZ にある Nitro System ベースのインスタンス最大 16 台に同時にアタッチできます。

ただし XFS や EXT4 などの通常のファイルシステムは、複数のサーバーからの同時書き込みを想定していません。マルチアタッチで使うには、クラスター対応のファイルシステムが必要です。「複数の EC2 からファイルを共有したい」だけなら、EBS ではなく EFS を選ぶのが基本です。

スナップショット

スナップショットは、EBS ボリュームのある時点のバックアップです。

• 増分: 2 回目以降は、前回から変更されたブロックだけを保存するので、時間と保存料金を抑えられます
• 保存先は Amazon S3 ですが、S3 バケットとして直接は見えません。EC2 のコンソールや API で操作します
• スナップショットはリージョン内の複数の AZ に複製されるため、どの AZ でもボリュームを復元できます。これが「EBS を別の AZ へ移す」方法です
• スナップショットを別のリージョンにコピーすれば、別リージョンでボリュームや AMI を作れます（災害対策・リージョン移行）

EBS の暗号化

EBS の暗号化は AWS KMS のキーを使います。暗号化したボリュームでは、保存されているデータ、インスタンスとボリュームの間でやり取りされるデータ、そのボリュームから作ったスナップショット、スナップショットから作ったボリュームがすべて暗号化されます。暗号化の処理はホスト側で行われるので、アプリケーションを変える必要はありません。

• 既定の暗号化: アカウントのリージョンごとに有効にでき、有効にすると新しく作るボリュームとスナップショットのコピーが必ず暗号化されます
• 暗号化されていない既存のボリュームを、そのまま暗号化することはできません。スナップショットを作成し、そこから暗号化した新しいボリュームを作ります（スナップショットを暗号化してコピーしてもよい）
• 暗号化したボリューム・スナップショットから、暗号化を外すことはできません
• 暗号化したスナップショットは公開（パブリック）できません。特定のアカウントとの共有はできます

問題文のキーワード → 選ぶべき答え

引っかけポイント

• 「EBS ボリュームは同じリージョンのどの AZ のインスタンスにもアタッチできる」→ ✕。同じ AZ だけ。別の AZ へはスナップショット経由で移す
• 「インスタンスを停止してもインスタンスストアのデータは残る」→ ✕。残るのは再起動のときだけ。停止・休止・終了で消える
• 「st1 をブートボリュームにしてコストを下げる」→ ✕。st1 と sc1 はブートボリュームに使えない
• 「既存の暗号化されていないボリュームの設定を変えて暗号化する」→ ✕。スナップショットから暗号化した新しいボリュームを作る
• 「複数の EC2 でファイルを共有するなら EBS のマルチアタッチ」→ ✕（多くの場合）。マルチアタッチは io1 / io2・同じ AZ・クラスター対応ファイルシステムが前提。ファイル共有は EFS
• 「gp2 の IOPS を上げるには、ボリュームを大きくするしかないので gp2 のまま拡張する」→ ✕（コスト面）。gp3 に変えれば、サイズと別に IOPS を指定できる
• 「スナップショットは毎回ボリューム全体をコピーするので高い」→ ✕。2 回目以降は変更分だけを保存する増分バックアップ

まとめ: SAA 試験で押さえるポイント

• EBS は 1 つの AZ に属し、同じ AZ のインスタンスにアタッチする。別 AZ・別リージョンへはスナップショットで移す
• 汎用は gp3（3,000 IOPS・125 MiB/秒が標準、IOPS とスループットを個別に追加）。高性能・高耐久の DB は io2 Block Express
• 大きな連続読み書きは st1、低頻度の大容量は sc1。どちらもブートボリュームには使えない
• インスタンスストアは高速だが一時的。再起動では残り、停止・休止・終了で消える
• ルートボリュームは既定で終了時に削除される。残すなら DeleteOnTermination を無効に
• スナップショットは増分で、リージョン内のどの AZ でも復元でき、別リージョンにもコピーできる。自動化は Data Lifecycle Manager
• 既存の暗号化されていないボリュームは直接暗号化できない。スナップショット経由で暗号化したボリュームを作る。既定の暗号化はリージョン単位