Restricciones de tamaño y configuración de un volumen de EBS - Amazon Elastic Compute Cloud

Restricciones de tamaño y configuración de un volumen de EBS

El tamaño de un volumen de Amazon EBS está limitado por la física y la aritmética del almacenamiento de datos en bloque, así como por las decisiones relativas a la implementación del sistema operativo y de los diseñadores del sistema de archivos. AWS impone límites adicionales al tamaño del volumen para proteger la fiabilidad de sus servicios.

En las siguientes secciones se describen los factores más importantes que limitan el tamaño utilizable de un volumen de EBS y se ofrecen recomendaciones para configurar los volúmenes de EBS.

Capacidad de almacenamiento

En la tabla siguiente se resumen las capacidades de almacenamiento teóricas e implementadas de los sistemas de archivos más conocidos en Amazon EBS, bajo el supuesto de un tamaño de bloque de 4 096 bytes.

Esquema de partición Máx. bloques direccionables Tamaño máx. teórico (bloques x tamaño de bloque) Tamaño máx. implementado Ext4* Tamaño máx. implementado XFS** Tamaño máx. implementado NTFS Máx. compatible con EBS
MBR 23232 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB 2 TiB
GPT 264

64 ZiB

1 EiB =

10242 TiB

(50 TiB certificados en RHEL7)

500 TiB

(certificado en RHEL7)

256 TiB 64 TiB †

* https://ext4.wiki.kernel.org/index.php/Ext4_Howto y https://access.redhat.com/solutions/1532

** https://access.redhat.com/solutions/1532

† Los volúmenes io2 Block Express admiten hasta 64 TiB para las particiones GPT. Para obtener más información, consulte Volúmenes io2 Block Express.

Limitaciones del servicio

Amazon EBS extrae el almacenamiento distribuido masivamente de un centro de datos en discos duros virtuales. Para un sistema operativo instalado en una instancia EC2, un volumen de EBS adjunto parece un disco duro físico que contiene sectores de disco de 512 bytes. El sistema operativo administra la asignación de bloques de datos (o clústeres) en los sectores virtuales mediante sus utilidades de administración del almacenamiento. La asignación sigue un esquema de creación de particiones del volumen, como un registro de arranque maestro (MBR) o una tabla de particiones GUID (GPT), y está dentro de las posibilidades del sistema de archivos instalado (ext4, NTFS, etc.).

EBS no es consciente de los datos contenidos en sus sectores de disco virtuales; se limita a garantizar la integridad de los sectores. Esto significa que las acciones de AWS y del sistema operativo son independientes entre sí. Cuando seleccione un tamaño de volumen, considere las posibilidades y los límites de ambos, como en los casos siguientes:

  • EBS admite actualmente un tamaño de volumen máximo de 64 TiB. Esto significa que puede crear un volumen de EBS tan grande como 64 TiB, pero el reconocimiento por parte del sistema operativo de esa capacidad depende de sus propias características de diseño y de la partición del volumen.

  • Amazon EC2 necesita que los volúmenes de arranque de Windows utilicen la división en particiones MBR. Tal como se ha descrito en Esquemas de partición, esto significa que los volúmenes de arranque no pueden ser mayores de 2 TiB. Los volúmenes de datos de Windows no están sujetos a este límite y pueden dividirse en particiones de tipo GPT. Si un volumen de arranque de Windows de 2 TiB o superior se convierte para utilizar una tabla de particiones MBR dinámica, verá un error para el volumen en el Administrador de discos.

  • Los volúmenes de Windows que no son de arranque de 2 TiB (2048 GiB) o más deben utilizar una tabla de particiones GPT para acceder a todo el volumen. Si un volumen de EBS de más de 2 TiB se asocia a una instancia de Windows en el momento del lanzamiento, se formatea automáticamente con una tabla de particiones GPT. Si asocia un volumen de EBS de más de 2 TiB a una instancia de Windows después del lanzamiento, debe inicializarlo con una tabla GPT manualmente. Para obtener más información, consulte Hacer que un volumen de Amazon EBS esté disponible para su uso en Windows.

Esquemas de partición

Entre los impactos restantes, el esquema de partición determina cuántos bloques de datos lógicos se pueden abordar de forma única en un solo volumen. Para obtener más información, consulte Tamaños de los bloques de datos. Los esquemas de particiones comunes utilizados son el registro de arranque maestro (MBR) y la tabla de partición GUID (GPT). Las principales diferencias entre estos esquemas se resumen a continuación.

MBR

MBR utiliza una estructura de datos de 32 bits para almacenar direcciones de bloques. Esto significa que cada bloque de datos se asigna a uno de los 232 enteros posibles. El tamaño máximo direccionable máximo de un volumen se indica mediante la siguiente fórmula:

(232 - 1) × Block size

El tamaño de los bloques de los volúmenes MBR está convencionalmente limitado a 512 bytes. Por consiguiente:

(232 - 1) × 512 bytes = 2 TiB - 512 bytes

Las soluciones de ingeniería destinadas a aumentar este límite de 2 TiB para los volúmenes MBR no han tenido una gran aceptación en el sector. Por consiguiente, Linux y Windows no detectan nunca un volumen MBR superior a 2 TiB, aunque AWS indique que su tamaño es superior.

GPT

GPT utiliza una estructura de datos de 64 bits para almacenar direcciones de bloques. Esto significa que cada bloque de datos se asigna a uno de los 264 enteros posibles. El tamaño máximo direccionable máximo de un volumen se indica mediante la siguiente fórmula:

(264 - 1) × Block size

El tamaño de los bloques de los volúmenes GPT está normalmente limitado a 4096 bytes. Por consiguiente:

(264 - 1) × 4,096 bytes
   = 264 x 4,096 bytes - 1 x 4,096 bytes
   = 264 x 212 bytes - 4,096 bytes
   = 270 x 26 bytes - 4,096 bytes
   = 64 ZiB - 4,096 bytes

Los sistemas de computación reales no admiten nada que esté cercano a este máximo teórico. El tamaño del sistema de archivos implementado está actualmente limitado a 50 TiB para ext4 y 256 TiB para NTFS; ambos superan el límite de 16 TiB que impon AWS.

Tamaños de los bloques de datos

El almacenamiento de datos en un disco duro moderno se administra mediante la direccionabilidad por bloques lógicos, una capa de abstracción que permite al sistema operativo leer y escribir datos en bloques lógicos teniendo poca información sobre el hardware subyacente. El sistema operativo se basa en el dispositivo de almacenamiento para asignar los bloques a sus sectores físicos. EBS publica sus sectores de 512 bytes en el sistema operativo, el cual lee y escribe datos en el disco con la ayuda de bloques de datos que son un múltiplo del tamaño del sector.

El tamaño predeterminado del sector para los bloques de datos lógicos está actualmente en 4096 bytes (4 KiB). Dado que algunas cargas de trabajo se benefician de un tamaño de bloque más pequeño o más grande, los sistemas de archivos admiten tamaños de bloques no predeterminados que se pueden especificar durante el formato. Los casos en los que deben utilizarse tamaños de bloques de datos que no son los tamaños predeterminados no entran dentro de este tema, pero la elección del tamaño de los bloques repercute sobre la capacidad de almacenamiento del volumen. En la tabla siguiente se muestra la capacidad de almacenamiento en función del tamaño de los bloques:

Tamaño del bloque Tamaño máx. del volumen
4 KiB (valor predeterminado) 16 TiB
8 KiB 32 TiB
16 KiB 64 TiB
32 KiB 128 TiB
64 KiB (máximo) 256 TiB

El límite impuesto por EBS sobre el tamaño del volumen (16 TiB) es actualmente el mismo que el tamaño máximo permitido por los bloques de datos de 4 KiB.