SAA-C03-002_EC2_01_Basics
## Amazon EC2
- EC2 是AWS最受欢迎的产品之一
- EC2 = Elastic Compute Cloud = Infrastructure as a Service（基础及设施）
- 主要包括以下功能：
- 租用虚拟机（EC2）
- 数据存储在虚拟驱动器上（EBS）
- 在机器间进行负载分配（ELB）
- 使用自动缩放组来扩展服务（ASG）
- 了解 EC2 对于了解云服务的工作原理至关重要
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## EC2 Sizing & Configuration Options
- 操作系统（OS）：Linux，Windows，Mac
- 需要多少计算力与核心（CPU）
- 需要多少随机存储内存（RAM）
- 需要多少存储空间
- 网络连接存储（EBS & EFS）
- 硬件存储（EC2 Instance Store）
- 网卡：网卡速度，公共 IP 地址
- 防火墙规则：Security Group（安全组）
- Bootstrap 脚本（**首次启动配置**）：EC2 User Data
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## EC2 User Data
- 可以通过使用 EC2 User Data 脚本来引导启动（bootstrap） EC2 实例
- 引导启动（bootstrapping）意味着在机器启动时启动命令
- 该脚本仅在 EC2 实例首次启动时运行一次
- EC2 User Data 通常用于自动化启动任务
- 安装更新
- 安装软件
- 从互联网下载公共文件
- 任何可以想到的事情
- EC2 User Data 脚本通过 Root 用户来运行
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## EC2 Instance Types
### Overview
- 根据不同 use case（用例）进行 optimised（最优化）选择不同的 EC2 Instance Type
- AWS 拥有以下命名规定：m5.2xlarge
- m：实例类
- 5：随时间推移进行改进而生成
- 2xlarge：实例类的大小
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### General Purpose（一般目的，性能平衡）
- 适合多种工作负载，比如 Web 服务器或代码储存库（repositories）
- Balance between（平衡）：
- Compute
- Memory
- Networking
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### Compute Optimized（计算优化）
- 适合需要高性能处理器的计算密集型任务：
- 批处理（Batch）
- 媒体转码（Media Transcoding）
- 高性能 Web 服务器
- 高性能计算（High Performance Computing = HPC）
- 科学建模和机器学习
- 专用游戏服务器
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### Memory Optimized（内存优化）
- 可以为内存中处理大型数据集的工作负载提供快速性能
- Use case：
- 高性能，关系型/非关系型数据库
- 分布式（Distrubuted）Web 规模缓存存储
- 针对BI（商业智能）优化的内存数据库
- 对大型非结构化数据进行实时处理的应用程序
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### Storage Optimized（存储优化）
- 适合需要对本地存储上的**大型数据集**进行**高顺序读写访问**的存储密集型任务
- Use case：
- 高频率在线事务处理（High frequency online transaction processing = OLTP）系统
- 关系型 & NoSQL 数据库
- 内存数据库缓存（例：Redis）
- 数据仓库应用程序
- 分布式文件系统
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## Security Groups Introduction
- 安全组（Security Groups）是AWS网络安全的基础
- **安全组**控制了流量如何允许**进出 EC2 实例**
- 安全组仅包含**允许**规则
- 安全组可以引用 **IP** 或者**安全组**
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## Security Groups Deeper Dive
- 安全组充当 EC2 实例的防火墙
- 规定（Regulate）：
- Access to Ports（访问端口）
- 授权 IP 范围 - IPv4 和 IPv6
- 控制**入站**（inbound）网络（从其他位置到实例）
- 控制**出站**（outbound）网络（从实例到其他位置）
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## Security Groups Diagram
EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx （attached）SG1，Inbound，Filter IP/Port with Rules（√） ←—— IP xxx.xxx.xxx.xxx（authroised port 22）
EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx （attached）SG1，Inbound，Filter IP/Port with Rules （×）XXX← IP xxx.xxx.xxx.xxx（not authorised port 22）
EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx （attached）SG1，Outbound，Filter IP/Port with Rules （√）——→ WWW，Any IP - Any Port
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## Security Groups Good to Know
- 可以被附加到多个实例
- 锁定到一个区域，或者一个 VPC 组合
- 确保被阻止的流量不会被 EC2 看到
- 更好的维护通过 SSH 访问单独的安全组
- 如果应用程序无法被访问给出 time out（连接超时）错误，那么这是一个安全组问题
- 如果应用程序无法被访问给出 connection refused（连接被拒绝）错误，那么这是应用程序错误或应用程序未被启动
- **默认**情况下，所有**入站**流量都被**阻止**，所有**出站**流量都被**授权**
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## Referencing other security groups Diagram
EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx ←—— SG1，Inbound，Authorising SG1/SG2（√）←—— SG1（attached）EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx
EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx ←—— SG1，Inbound，Authorising SG1/SG2（√）←—— SG2（attached）EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx
EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx XXX← SG1，Inbound，Authorising SG1/SG2（×）XXX← SG3（attached）EC2 Instance IP xxx.xxx.xxx.xxx
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## Classic Port to know
- 22 = SSH（Secure Shell） - 登录 linux 实例
- 21 = FTP（File Transfer Protocol） - 上传文件到文件共享
- 22 = SFTP（Secure File Transfer Protocol） - 使用 SSH 上传文件
- 80 = HTTP（Hyper Text Transfer Protocol） - 访问不安全网站
- 443 = HTTPS（Hyper Text Transfer Protocol Secure） - 访问安全网站
- 3389 = RDP（Remote Desktop Protocol） - 登录 Windows 实例
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## EC2 Instance Connect
- 在浏览器中连接 EC2 实例
- 无需使用以下载的密钥文件
- AWS 自动将临时密钥上传到 EC2
- 仅适用于 Amazon Linux 2 开箱即用（out-of-the-box）
- 需要确保端口（Port）22 仍然是被打开的状态
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## EC2 Instances Pirchasing Options
- On-Demand Instances（按需实例）
- Reserved（保留实例）：
- 1 & 3 年
- Reserved Instances - 长期工作负载
- Convertible Reserved Instance（可转换保留实例） - 长期工作负载，具有灵活性的实例
- Savings Plans（储蓄计划）：
- 1 & 3 年
- 承诺使用量，长期工作负载
- Spot Instance（现货实例） - 短期工作负载，最便宜，可能会丢失实例（可靠度低）
- Dedicated Hosts（专用主机） - 预定整个物理服务器，控制实例放置
- Dedicated Instance（专用实例） - 没有其他客户会共享硬件
- Capacity Reservations（容量预订） - 在任何期限内保留特定 AZ（Available Zone） 的容量
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### On Demand
- 仅支付使用的费用：
- Linux 或者 Windows - 在一分钟后，按秒计费
- 其他系统 \- 按小时计费
- Cost（成本）最高，但没有预付款
- 没有长期使用承诺
- 推荐用于**短期**和**不可间断**的，且无法预测应用程序行为的工作负载
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### Reserved Instance
- 与按需实例相比，拥有72%的折扣
- 预定了特定的实例属性（实例类型，地区，租赁，操作系统）
- 租期
- 1 年（+折扣）
- 3 年（+++折扣）
- 付款选项
- No Upfront（无预付）（+折扣）
- Partial Upfront（部分预付）（++折扣）
- All Upfront（全预付）（+++折扣）
- 推荐用于稳定使用应用程序（Think Database）
- 可以在保留实例商店（Market place）购买或出售
- 可转换保留实例
- 可以转换EC2 实例类型，实例系列，操作系统，范围和租赁
- 拥有高达66%的折扣
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#### *TIPS：折扣随着时间的推移而变化，并不固定*
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### Savings Plans
- 根据长期使用情况获得折扣（高达72%的折扣，与Reserve类似）
- 承诺特定类型的使用（每小时$10，持续1年或3年）
- EC2 储蓄计划外的使用情况是按需付费
- 锁定到特定的实例系列和AWS区域（例：us-east-1区域的M5系列）
- 灵活性：
- 实例大小（例：m5.large，m5.2xlarge）
- 操作系统（例：Linux，Windows）
- Tenancy（租赁）（Host，Dedicated，Default）
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### Spot Instance
- 与按需实例相比，可以获得搞到90%的折扣
- 如果租用时的最高价格低于当前现货价格，会在任何时候丢失实例（仅有2分钟保留期来进行调整）
- AWS 中最具有成本效益的实例
- 适用于抗故障能力高的工作负载：
- 批处理
- 数据分析
- 图像处理
- 任何分布式工作负载
- 具有灵活开始和结束时间的工作负载
- 不适合关键工作负载或数据库
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### Dedicated Hosts
- 具有 EC2 实例容量的物理服务器，完全专属使用
- 允许满足合规性要求并使用现有服务器绑定软件许可证（per-socket，per-core，pe-VM software licenses）
- 购买选项
- On-demand - 为被激活的主机按秒支付费用
- Reserved - 1 或 3 年（无预付，部分预付，全预付）
- 最昂贵的选项
- 适用于具有负载许可模式的软件（BYOL - Bring Your Own License）
- 或者需要强监管或合规性需求的公司
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### Dedicated Instances
- 实例在专用的硬件上运行
- 可以与统一账户中的其他实例共享硬件
- 无法控制实例放置（可以在 Stop/Start 之后移动硬盘）
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### EC2 Capacity Reservations
- 在任何时间内都在特定的 AZ 中保留按需实例容量
- 需要时始终可以访问EC2容量
- 没有时间承诺（随时创建/取消），没有账单折扣
- 结合区域保留实例和储蓄计划，可以获得账单折扣
- 无论是否运行实例，都要按需付费
- 适用于需要位于特定 AZ 的短期且不间断的工作负载
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## Example
- On demand：随时来度假村居住，支付全价
- Reserved：提前计划，如果计划长期入住，可以获得不错的折扣
- Saving Plans：在特定时期内每小时支付一定金额，并入住任何房间类型（例：特大号床，套房，海景房...）
- Spot Instances：酒店允许人们竞标空房间，出价最高的人保留房间，当然也随时会被踢出去
- Dedicated Hosts：预定了度假村的整栋建筑
- Capacity Reservations：即使不入住，也可以以全价预定一个房间
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## EC2 Spot Instance Requests
- 与按需相比可以获得高达90%的折扣
- 当**当前现货价格**小于**最高可支付价格**时，定义**最高可支付价格**以获取实例
- 每小时现货价格因因容量而异
- 如果当前现货价格大于定义的最高可支付价格，则须在2分钟的宽限期内停止或终止（terminate）实例
- 其他策略：Spot Block（现货块）
- 在指定时间范围内（1至6小时）内不被打断的现货块
- 在极少数情况下，实例可以被回收
- 用于批处理，数据分析，或其他抗故障能力较强的工作负载
- 不适合关键工作或数据库
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## Terminate Spot Instance
- 只能取消现货请求的打开，活动或禁用
- 取消现货请求不会终止实例
- 必须首先取消现货请求，然后再终止关联的现货实例，否则关闭实例后会立即被现货请求导致实例再次被打开
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## Spot Fleets（现货队列）
- 现货队列 = 一组现货实例 + 按需实例（可选的）
- 现货队列将尝试在价格限制下满足目标容量
- 定义可能的启动池（Launch pool）：实例类型（m5.large），操作系统，AZ（可用区域）
- 可以有多个启动池，以便队列可以选择
- 现货队列在达到容量或最大成本时，停止启动实例
- 现货实例分配策略
- LowestPrice（最低价格）：来自价格最低的池（成本优化，短时工作负载）
- Diversified（多样化）：分布在所有池中（可用性高，长时工作负载）
- CapacityOptimized（容量优化）：对于数个实例具有最佳容量的池
- 现货队列允许我们以最低价格自动请求现货实例、
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## EC2 Section - Summary
- EC2 Instance：AMI（OS） + Instance Size（CPU + RAM） + 存储 + 安全组 + EC2 User Data
- Security Groups：连接到 EC2 实例的防火墙
- EV2 User Data：在实例第一次启动时的脚本
- SSH：启动进入 EC2 实例的终端（port：22）
- EC2 Instance Role：连接到 IAM Role
- Purchasing Options：按需，现货，保留（Standard + Convertible + Scheduled），专用主机，专用实例）
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