Chương 04: EC2 & Compute

Tổng Quan

Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud) là dịch vụ máy chủ ảo cốt lõi của AWS. Bạn đã có kinh nghiệm với EC2 — chương này sẽ giúp bạn nắm sâu hơn về các chi tiết mà kỳ thi SAA đòi hỏi.

1. Instance Types (Loại Instance)

Tên instance theo format: m5.xlarge

m = Instance Family
5 = Generation
xlarge = Size

Các nhóm chính:

Nhóm	Prefix	Dùng cho	Ví dụ
General Purpose	`t`, `m`	Web servers, code repos	t3.micro, m6i.large
Compute Optimized	`c`	Batch processing, ML, gaming	c6i.xlarge
Memory Optimized	`r`, `x`, `z`	In-memory DB, real-time analytics	r6i.2xlarge
Storage Optimized	`i`, `d`, `h`	Data warehousing, file systems	i3.large
Accelerated Computing	`p`, `g`, `inf`	GPU, machine learning	p4d.24xlarge

💡 Mẹo nhớ: T = Tổng hợp (general), C = Compute, R = RAM, I/D = I/O & Disk.

2. Purchasing Options (Tùy Chọn Mua)

Option	Giảm giá	Cam kết	Use case
On-Demand	0%	Không	Short-term, unpredictable workload
Reserved (RI)	Lên đến 72%	1 hoặc 3 năm	Steady-state workload (web server chạy 24/7)
Savings Plans	Lên đến 72%	1 hoặc 3 năm ($/giờ)	Linh hoạt hơn RI (đổi instance type)
Spot Instances	Lên đến 90%	Không	Workload chịu được gián đoạn (batch, CI/CD)
Dedicated Hosts	Đắt nhất	Không/1-3 năm	Compliance, license server-bound
Dedicated Instances	Đắt	Không	Hardware riêng nhưng không cần host cụ thể
Capacity Reservations	0%	Không	Đảm bảo có capacity trong AZ cụ thể

2.1 Reserved Instances chi tiết

Standard RI: Cam kết instance type + Region. Giảm giá nhiều nhất.
Convertible RI: Có thể đổi instance type/family. Giảm giá ít hơn.
Thanh toán: All Upfront > Partial Upfront > No Upfront (trả trước càng nhiều càng rẻ).

2.2 Spot Instances chi tiết

Bạn đặt max price → AWS cấp instance khi giá thị trường < max price.
AWS có thể thu hồi bất cứ lúc nào (thông báo trước 2 phút).
Spot Fleet = tập hợp Spot + On-Demand instances.
KHÔNG dùng cho: Database, critical workloads.

3. AMI (Amazon Machine Image)

Là bản sao hoàn chỉnh (snapshot) của 1 EC2 instance: OS + software + data.
Dùng để tạo nhanh instances giống hệt nhau.
AMI thuộc 1 Region cụ thể, có thể copy sang Region khác.
Các loại:
- Public AMI: AWS cung cấp (Amazon Linux, Ubuntu...).
- AWS Marketplace AMI: Bên thứ 3 bán (có thể tính phí).
- Custom AMI: Bạn tự tạo từ EC2 instance.

4. EBS (Elastic Block Store)

4.1 EBS là gì?

Là ổ đĩa mạng (network drive) gắn vào EC2.
Dữ liệu tồn tại ngay cả khi instance bị terminate (nếu cấu hình đúng).
1 EBS volume gắn vào 1 instance tại 1 thời điểm (ngoại trừ io1/io2 hỗ trợ multi-attach).
EBS nằm trong 1 AZ cụ thể.

4.2 EBS Volume Types

Type	Tên	IOPS tối đa	Use case
gp3/gp2	General Purpose SSD	16,000	Boot volumes, dev/test
io1/io2	Provisioned IOPS SSD	64,000 (256,000 io2 Block Express)	Database cần IOPS cao
st1	Throughput Optimized HDD	500	Big data, log processing
sc1	Cold HDD	250	Infrequent access, rẻ nhất

⚠️ Chỉ gp2/gp3 và io1/io2 có thể làm Boot Volume.

4.3 gp3 vs gp2

gp2: IOPS tỷ lệ với dung lượng (3 IOPS/GB, burst 3,000).
gp3: IOPS và throughput độc lập với dung lượng. Baseline 3,000 IOPS. Rẻ hơn gp2 20%.

4.4 EBS Snapshots

Backup của EBS volume tại 1 thời điểm.
Lưu trữ trong S3 (managed by AWS).
Có thể dùng snapshot để tạo volume ở AZ/Region khác.
EBS Snapshot Archive: Di chuyển snapshot sang tier rẻ hơn 75%, khôi phục mất 24-72 giờ.
Recycle Bin: Bảo vệ snapshot khỏi bị xóa nhầm (retention 1 ngày - 1 năm).

4.5 EBS Encryption

Dùng AWS KMS keys (AES-256).
Mã hóa data at rest, in-flight, snapshots, và volumes tạo từ snapshots.
Ảnh hướng hiệu suất tối thiểu (handled by EC2 host).
Để mã hóa volume chưa mã hóa: Snapshot → Copy snapshot + enable encryption → Create volume từ encrypted snapshot.

5. Instance Store (Ephemeral Storage)

Ổ đĩa gắn trực tiếp vật lý vào host server.
IOPS cực cao (hàng triệu IOPS).
DỮ LIỆU MẤT khi instance stop/terminate/fail.
Dùng cho: buffer, cache, temp files.
Không phù hợp cho long-term storage.

6. EC2 Placement Groups

Loại	Mục đích	Đặc điểm
Cluster	Low latency	Tất cả instances trong cùng 1 rack, cùng AZ. Network cực nhanh. Rủi ro: rack fail → all fail.
Spread	High availability	Mỗi instance trên hardware riêng biệt. Tối đa 7 instances/AZ.
Partition	Big Data (Hadoop, Kafka)	Instances chia thành partitions, mỗi partition trên rack riêng. Lên đến 7 partitions/AZ.

7. ENI, Elastic IP & User Data

7.1 Elastic Network Interface (ENI)

Là card mạng ảo trong VPC.
Có: Private IP, Public IP (tùy chọn), Security Groups, MAC address.
Có thể detach và attach sang EC2 instance khác (trong cùng AZ) → hữu ích cho failover.

7.2 Elastic IP

Là Public IPv4 cố định bạn sở hữu.
Gắn vào 1 instance → nếu instance fail, nhanh chóng remap sang instance khác.
Tối đa 5 Elastic IPs per account.
AWS khuyến khích dùng Load Balancer thay vì Elastic IP.

7.3 EC2 User Data

Script chạy 1 lần duy nhất khi instance khởi động lần đầu.
Dùng để: cài đặt software, update packages, download files.
Chạy với quyền root.

7.4 Instance Metadata

Truy cập tại URL: http://169.254.169.254/latest/meta-data/
Lấy thông tin: instance ID, AMI ID, public IP, IAM role credentials...

8. Hibernate (Ngủ Đông)

Khi hibernate: RAM được lưu vào EBS root volume (phải được mã hóa).
Khi resume: Instance khởi động lại nhanh hơn vì RAM được khôi phục.
Instance vẫn giữ Instance ID, Private IP, Elastic IP.
Hibernate tối đa 60 ngày.

Exam Tips 💡

Spot Instances = Rẻ nhất, nhưng có thể bị thu hồi. Chỉ cho workload chịu gián đoạn.
Reserved / Savings Plans = Workload chạy 24/7. Tiết kiệm đến 72%.
gp3 nên là default thay gp2 (rẻ hơn, performance baseline tốt hơn).
io1/io2 cho database cần IOPS cao (RDS custom, critical DB).
Instance Store = IOPS cao nhất nhưng data mất khi stop/terminate.
EBS nằm trong 1 AZ. Muốn chuyển AZ → snapshot → restore ở AZ mới.
Dedicated Host khi cần license compliance (Oracle, Windows Server BYOL).

Câu Hỏi Ôn Tập 📝

Câu 1: Công ty chạy web server 24/7 trong 3 năm tới. Purchasing option nào tiết kiệm nhất?

Xem đáp án

Reserved Instance 3 năm All Upfront hoặc Compute Savings Plan 3 năm. Cả hai giảm đến 72% so với On-Demand.

Câu 2: Ứng dụng batch processing chạy mỗi đêm, có thể restart nếu bị gián đoạn. Option nào rẻ nhất?

Xem đáp án

Spot Instances. Giảm đến 90% và workload batch processing có thể chịu được gián đoạn.

Câu 3: Database cần 50,000 IOPS. Dùng EBS volume type nào?

Xem đáp án

io2 Block Express (lên đến 256,000 IOPS). gp3 chỉ đạt 16,000 IOPS tối đa.

Câu 4: Dữ liệu trên EBS volume ở us-east-1a cần dùng ở us-east-1b. Làm thế nào?

Xem đáp án

Tạo EBS Snapshot → Restore snapshot thành volume mới ở AZ us-east-1b.

⬅️ Chương 03: VPC & Networking | Chương 05: ELB & Auto Scaling ➡️

← Chương trước VPC & Networking Chương tiếp →ELB & Auto Scaling