Vincoli su dimensioni e configurazione di un volume EBS

La dimensione di un volume Amazon EBS è limitata dalla fisica e dall'aritmetica dello storage di dati a blocchi, nonché dalle decisioni di implementazione dei progettisti del sistema operativo (OS) e del file system. AWS impone limiti aggiuntivi alla dimensione del volume per salvaguardare l'affidabilità dei suoi servizi.

Nelle sezioni seguenti vengono descritti i fattori più importanti che limitano la dimensione utilizzabile di un volume EBS e offrono consigli di configurazione dei volumi EBS.

Capacità di archiviazione

La tabella riportata di seguito riassume le capacità di archiviazione teoriche e implementate per i file system più comunemente utilizzati su Amazon EBS, supponendo una dimensione del blocco di 4.096 byte.

Schema di partizionamento	Numero massimo di blocchi indirizzabili	Dimensione teorica massima (blocchi × dimensione del blocco)	Dimensione massima Ext4 implementati*	Dimensione massima XFS implementati**	Dimensione massima NTFS implementati	Max. supportato da EBS
MBR	232	2 TiB	2 TiB	2 TiB	2 TiB	2 TiB
GPT	264	64 ZiB	1 EiB = 10242 TiB (50 TiB certificati su RHEL7)	500 TiB (certificati su RHEL7)	256 TiB	64 TiB †

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

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

† I volumi io2 Block Express supportano fino a 64 TiB per le partizioni GPT. Per ulteriori informazioni, consulta Volumi Block Express (io2) con capacità di IOPS allocata.

Limitazioni del servizio

Amazon EBS estrae l'archiviazione ampiamente distribuita di un data center in unità disco rigido virtuali. A un sistema operativo installato su un'istanza EC2, un volume EBS collegato sembra essere un'unità disco rigido fisica contenente settori di dischi da 512 byte. Il sistema operativo gestisce l'allocazione di blocchi di dati (o cluster) su tali settori virtuali attraverso le sue utilità di gestione dell'archiviazione. L'allocazione è conforme a uno schema di partizionamento del volume, come il master boot record (MBR) o la tabella delle partizioni GUID (GPT), e alle capacità del file system installato (ext4, NTFS e così via).

EBS non è a conoscenza dei dati contenuti nei suoi settori di dischi virtuali, ma si limita a garantire l'integrità dei settori. Ciò significa che AWS le azioni e le azioni del sistema operativo sono indipendenti l'una dall'altra. Quando selezioni la dimensione di un volume, tieni presente le capacità e i limiti di entrambi, come nei casi seguenti.

• EBS attualmente supporta volumi di dimensione massima di 64 TiB. Questo significa che puoi creare un volume EBS fino a 64 TiB soltanto se il sistema operativo riconosce che tutta quella capacità dipende dalle proprie caratteristiche di progettazione e da come il volume è partizionato.

• I volumi di avvio devono utilizzare lo schema di partizionamento MBR o GPT. L'AMI da cui si avvia un'istanza determina la modalità di avvio e successivamente lo schema di partizione utilizzato per il volume di avvio.

  Con MBR, i volumi di avvio sono limitati a 2 TiB.

  Con GPT, i volumi di avvio possono avere dimensioni fino a 64 TiB se utilizzati con la modalità di avvio GRUB2 (Linux) o UEFI (Windows).

  Per ulteriori informazioni, consulta Rendi disponibile un volume Amazon EBS per l'uso.

• I volumi non di avvio di dimensioni pari o superiori a 2 TiB (2048 GiB) devono utilizzare una tabella di partizione GPT per accedere all'intero volume.

Schemi di partizionamento

Tra gli altri impatti, lo schema di partizionamento determina quanti blocchi logici di dati possono essere indirizzati in modo univoco in un singolo volume. Per ulteriori informazioni, consulta Dimensioni del blocco di dati. Gli schemi di partizionamento comuni utilizzati sono Master Boot Record (MBR) e GUID partition table (GPT). Le principali differenze tra questi schemi si possono riassumere come segue.

MBR

MBR utilizza una struttura dati a 32 bit per archiviare gli indirizzi dei blocchi. Questo significa che ogni blocco dei dati è mappato con uno dei 2³²possibili numeri interi. La dimensione massima indirizzabile di un volume è data dalla seguente formula:

232 × Block size

La dimensione del blocco per i volumi MBR è convenzionalmente limitata a 512 byte. Pertanto:

232 × 512 bytes = 2 TiB

Le soluzioni tecniche per aumentare questo limite di 2-TiB per i volumi di MBR non hanno incontrato un'adozione diffusa da parte dell'industria. Di conseguenza, Linux e Windows non rilevano mai che un volume MBR sia più grande di 2 TiB anche AWS se mostra che la sua dimensione è maggiore.

GPT

GPT utilizza una struttura dati a 64 bit per archiviare gli indirizzi dei blocchi. Questo significa che ogni blocco dei dati è mappato con uno dei 2⁶⁴ possibili numeri interi. La dimensione massima indirizzabile di un volume è data dalla seguente formula:

264 × Block size

La dimensione del blocco per i volumi GPT è generalmente di 4.096 byte. Pertanto:

264 × 4,096 bytes
   = 264 × 212 bytes
   = 270 × 26 bytes
   = 64 ZiB

I sistemi informatici del mondo reale non supportano nulla di simile a questo massimo teorico. La dimensione del file system implementato attualmente è limitata a 50 TiB per ext4 e 256 TiB per NTFS.

Dimensioni del blocco di dati

L'archiviazione dei dati su un disco rigido moderno è gestita tramite il logical block addressing (LBA), un livello di astrazione che consente al sistema operativo di leggere e scrivere i dati in blocchi logici senza conoscere granché dell'hardware sottostante. Il sistema operativo si affida al dispositivo di archiviazione per mappare i blocchi in base ai settori fisici. EBS pubblicizza settori da 512 byte sul sistema operativo che legge e scrive i dati su disco utilizzando blocchi di dati che sono un multiplo della dimensione del settore.

La dimensione industriale predefinita per i blocchi di dati logici è attualmente di 4.096 byte (4 KiB). Poiché alcuni carichi di lavoro beneficiano di una dimensione del blocco più piccola o più grande, i file system supportano dimensioni del blocco non predefinite che possono essere specificate durante la formattazione. Gli scenari in cui è necessario utilizzare dimensioni di blocchi non predefinite esulano dall'ambito di questo argomento, ma la scelta della dimensione dei blocchi comporta delle conseguenze sulla capacità di archiviazione del volume. La tabella riportata di seguito mostra la capacità di archiviazione in funzione della dimensione del blocco:

Dimensione del blocco	Dimensione massima del volume
4 KiB (predefinito)	16 TiB
8 KiB	32 TiB
16 KiB	64 TiB
32 KiB	128 TiB
64 KiB (massimo)	256 TiB

Il limite alle dimensioni dei volumi imposto da EBS (64 TiB) attualmente è pari alla dimensione massima abilitata da blocchi dati di 16 KiB.