¿Qué es una Instancia EC2? Primeros pasos con los servidores en la nube de AWS

La computación en nube es uno de los aspectos más importantes de la informática moderna, ya que disminuye significativamente la inversión en componentes de hardware, por lo que no sólo es más rentable, sino también más segura y fiable que los métodos tradicionales.

En 2006, AWS introdujo EC2 como una forma de permitir a los usuarios alquilar ordenadores virtuales en la nube. Este lanzamiento fue una parte clave de la misión más amplia de AWS de proporcionar soluciones escalables, rentables y flexibles para reducir la complejidad y el coste de las TI para las organizaciones. Ha supuesto una gran diferencia en la forma en que las empresas despliegan y escalan sus aplicaciones.

Si, después de leer este artículo, te interesan los servicios básicos de AWS, como a mí, sigue nuestro curso Conceptos de AWS, que es muy completo.

¿Qué es una Instancia EC2?

Una Instancia EC2, también conocida como Elastic Compute Cloud, es simplemente un ordenador virtual configurado de forma remota en otro lugar. Puedes pensar en las instancias EC2 como si simplemente alquilaras un ordenador en un centro de datos. En esencia, es un recurso informático redimensionable y bajo demanda que te permite ejecutar aplicaciones en la nube sin invertir en hardware físico.

Cuando lanzas una instancia de AWS EC2, eliges una Imagen de máquina de Amazon, que contiene el sistema operativo y el software que desees. Todo el trabajo de hardware se hace por ti para evitarte configurar el sistema desde cero. Al seleccionar una instancia, puedes elegir la CPU, la memoria, la capacidad de red y mucho más. Esta flexibilidad es el entorno perfecto para un trabajo escalable. Mostraré algo de esto más adelante.

EC2 vs. Otros servicios de AWS

Mucha gente confunde las instancias EC2 con otros servicios de AWS. En esta sección, te explicaré cuáles son las principales diferencias entre ellos. Es decir:

EC2 vs. S3

EC2 te permite alquilar servidores virtuales (como alquilar un ordenador en un centro de datos), mientras que S3 (Simple Storage Service) está diseñado únicamente para almacenar y recuperar archivos.

Para dar un poco más de detalle, S3 es un servicio de almacenamiento que guarda datos como objetos. Es altamente escalable, seguro y rápido. Empresas de todos los tamaños pueden almacenar en él grandes cantidades de datos para sitios web, aplicaciones móviles, copias de seguridad, archivos, aplicaciones empresariales, dispositivos IoT y análisis de big data. También ofrece herramientas sencillas para gestionar y controlar quién accede a tus datos.

EC2 vs. ECS/EKS

EC2 te da el control total sobre la máquina virtual, lo que significa que eresresponsable de configurar, gestionar y mantener el entorno de software. En cambio, servicios como ECS (Elastic Container Service) y EKS (Elastic Kubernetes Service) te ayudan a ejecutar aplicaciones en contenedores sin gestionar los detalles del servidor subyacente. Son como tener un sistema de contenedores de envío preorganizado en el que sólo tienes que empaquetar tu aplicación en contenedores y dejar que AWS se encargue de la logística.

EC2 vs. Lambda

Con EC2, alquilas servidores virtuales y los gestionas, mientras que Lambda es una plataforma sin servidores que ejecuta tu código en respuesta a eventos sin que tengas que preocuparte en absoluto de los servidores subyacentes. Lambda gestiona automáticamente la infraestructura, el escalado y la ejecución de tu código. Es similar a pedir una comida que se entrega a la carta en lugar de alquilar una cocina completa para cocinarla tú mismo. Nuestro curso Streaming de datos con AWS Kinesis y Lambda muestra uno de los casos de uso de Lambda en el ecosistema de AWS.

EC2 vs. RDS

EC2 es un servicio informático de uso general para ejecutar cualquier tipo de aplicación, mientras que RDS (Relational Database Service) es un servicio gestionado específicamente para bases de datos. RDS se encarga del mantenimiento, las copias de seguridad y las actualizaciones de tu base de datos para que puedas centrarte en tu aplicación, de forma similar a tener un restaurante totalmente gestionado en el que sólo te centras en el menú en lugar de en las operaciones diarias de la cocina.

EC2 no funciona de forma aislada. Se integra estrechamente con otros servicios de AWS:

EC2 con Amazon EBS (Elastic Block Store)

EBS proporciona almacenamiento persistente a nivel de bloque que puedes adjuntar a tus instancias EC2. Piensa en EBS como un disco duro que conectas a tu ordenador de alquiler, que mantiene tus datos a salvo incluso cuando se reinicia el ordenador.

EC2 con Amazon CloudWatch

CloudWatch supervisa el rendimiento de tus instancias EC2 realizando un seguimiento de métricas como el uso de CPU, E/S de disco y tráfico de red. Es como tener un tablero de mandos que te informa del rendimiento de tu ordenador de alquiler para que puedas ajustar los recursos si es necesario.

EC2 con Autoescalado

Auto Scaling añade o elimina automáticamente instancias EC2 en función de la demanda de tu aplicación. Imagínatelo como un sistema automático que alquila ordenadores extra cuando hay picos de tráfico y los devuelve cuando ya no son necesarios, lo que te asegura que siempre dispones de la cantidad adecuada de potencia de cálculo sin intervención manual.

Nuestro curso Conceptos de A WS, que he mencionado antes, ofrece una comprensión mucho más profunda de los servicios de AWS y de cómo funcionan juntos.

Introducción a las instancias EC2

Las instancias EC2 son muy personalizables y pueden configurarse perfectamente para satisfacer tus requisitos exactos. Estos son los pasos principales para lanzar y configurar una instancia EC2:

Lanzar una instancia EC2

Lanzar una instancia EC2 es un proceso paso a paso que establece tu servidor virtual con la configuración exacta que necesitas. Funciona así:

Ve a la pestaña EC2

Puedes realizar este paso buscando "EC2" en el botón Buscar en de la esquina superior derecha de tu portal o seleccionándolo entre los servicios de tu Consola Inicio.

Lanzar una nueva instancia

Una vez realizado este paso, deberías empezar a ver las instancias EC2 ya asignadas de tu cuenta. A continuación, debes hacer clic en Iniciar Instancia para empezar a configurar una nueva Instancia EC2.

Selecciona una AMI (Imagen de máquina de Amazon)

Una AMI es como un plano preconfigurado de tu ordenador en la nube. Viene con un sistema operativo y cualquier software adicional que puedas necesitar. Cuando seleccionas una AMI, estás eligiendo el "kit de inicio" para tu instancia, de forma similar a cuando alquilas un ordenador ya configurado con Windows o Linux instalado.

Elige un tipo de instancia

A continuación, elige un tipo de instancia en función de tu carga de trabajo. AWS ofrece muchos tipos, como el T2 para uso general y rendimiento en ráfagas o el C5 para tareas de cálculo intensivo. Piensa que este paso es como decidir las especificaciones de hardware de tu ordenador alquilado, y lo potente que debe ser en términos de CPU, memoria y rendimiento de red.

Configurar pares de claves

Para acceder a tu instancia de forma segura, necesitas crear un par de claves (una clave pública y otra privada). Esto te permitirá conectarte a tu instancia mediante SSH (Secure Shell) o RDP (Remote Desktop Protocol). Debes seleccionar un par de claves existente o crear uno nuevo haciendo clic en Crear un nuevo par de claves.

Configurar la red

Luego decides dónde vive tu instancia seleccionando una Nube Privada Virtual (VPC) y una subred. Esto determina el entorno de red, incluyendo si la instancia obtiene una dirección IP pública (para que se pueda acceder a ella a través de Internet) o permanece privada. Es como elegir la ubicación de tu ordenador dentro de un centro de datos seguro.

Esta imagen muestra la VPC y la subred predeterminadas elegidas por AWS para tu instancia. También puedes crear una VPC y una subred nuevas si quieres personalizar la configuración de tu red.

Configurar la seguridad (grupos de seguridad)

Los Grupos de Seguridad actúan como un cortafuegos virtual. Aquí defines las reglas que controlan qué tipos de tráfico (por ejemplo, SSH, HTTP) pueden llegar a tu instancia. Por ejemplo, podrías permitir el acceso SSH sólo desde tu dirección IP específica. De esta forma, limitas cómo pueden acceder los usuarios a tu instancia asignada. Puedes crear un nuevo grupo de seguridad (haciendo clic en Crear grupo de seguridad) o seleccionar uno existente.

Añadir almacenamiento

Puedes adjuntar volúmenes de almacenamiento a tu instancia, como los volúmenes de Amazon EBS, que actúan como discos duros. También puedes añadir etiquetas a tu instancia para facilitar su identificación y gestión. Es como organizar el espacio de almacenamiento de tu ordenador y etiquetarlo para poder acceder fácilmente a él más tarde.

Revisión y lanzamiento

Por último, revisa la configuración de tu instancia para asegurarte de que todo está configurado correctamente. Si estás satisfecho con la configuración, haz clic en Iniciar para poner en marcha tu instancia. Es como comprobar dos veces la configuración de tu ordenador antes de encenderlo. Si lo prefieres, consulta AWS EC2 Tutorial para principiantes para una instalación local detallada de una instancia EC2.

Una alternativa: guiones de datos de usuario

Al lanzar una instancia, puedes proporcionar un script llamado "datos de usuario" que se ejecute durante el primer arranque. Este script puede instalar software, aplicar actualizaciones o configurar ajustes automáticamente, ahorrándote la configuración manual cada vez.

Configurar y gestionar instancias EC2

Configurar una instancia EC2 es como configurar un ordenador exactamente como lo necesitas para tus tareas. Tras lanzar tu instancia, puedes personalizarla de varias formas, como por ejemplo

• Redimensionar: Puedes cambiar el tipo de instancia para ajustar la cantidad de CPU, memoria y otros recursos. Es parecido a actualizar el hardware de tu ordenador: puedes empezar con una configuración pequeña para hacer pruebas y luego cambiar a una máquina más potente a medida que crezcan tus necesidades.
• Instalar software: Una vez que tu instancia esté funcionando, conéctate a ella de forma segura (mediante SSH y pares de claves) e instala las aplicaciones y servicios necesarios. Una vez conectado, puedes empezar a instalar tu software con comandos de terminal o mediante la GUI.
• Asegurar el acceso: AWS utiliza pares de claves (una clave pública y otra privada) para asegurar el acceso a tu instancia. La clave pública se almacena en la instancia, mientras que la privada la guardas de forma segura en tu máquina local. Utiliza estos pares de claves SSH para conectarte desde tu conector SSH.
• Utilizar guiones de datos de usuario: Al lanzar una instancia, puedes proporcionar un script (llamado "datos de usuario") que se ejecute automáticamente durante el primer arranque. Este script puede instalar software, aplicar actualizaciones o configurar ajustes automáticamente, ahorrándote la configuración manual cada vez.
• Gestionar tu sistema con herramientas como systemd: Una vez instaladas tus aplicaciones, es posible que quieras que se inicien automáticamente cada vez que arranque tu instancia o que se reinicien si se bloquean. Aquí es donde entran en juego herramientas de gestión del sistema como systemd, que actúan como un gestor de servicios integrado para tu servidor virtual.

Autoescalado y equilibrio de carga de EC2

Los Grupos de Autoescalado de EC2 y el Equilibrio de Carga Elástico trabajan mano a mano para garantizar que tus aplicaciones estén siempre disponibles y funcionen bien, incluso cuando la demanda fluctúa.

Grupos de Autoescalado

En AWS, un grupo de Autoescalado lanza automáticamente nuevas instancias EC2 cuando las métricas (como el uso de CPU o el tráfico de red) superan los umbrales definidos, y las termina cuando cae la demanda. Esto significa que siempre dispondrás de la cantidad adecuada de potencia de cálculo sin tener que ajustar manualmente los recursos.

Equilibrio de carga elástico (ELB)

ELB distribuye automáticamente el tráfico entrante entre todas las instancias EC2 sanas a través de una o más zonas de disponibilidad. Si un servidor deja de estar disponible o se sobrecarga, el ELB redirige el tráfico a otros servidores. De este modo, nos aseguramos de que ninguna instancia esté estresada. Este aspecto es muy importante para la fiabilidad de tu aplicación. Para profundizar en tus conocimientos de AWS, consulta nuestro curso AWS Cloud Practitioner (CLF-C02).

Características y ventajas del uso de EC2

EC2 es un servicio versátil que ofrece numerosas funciones y ventajas a los usuarios. Aquí tienes algunas de ellas:

Características principales

Amazon EC2 proporciona una amplia y profunda selección de tipos de instancia para satisfacer las necesidades de tu carga de trabajo. En esta subsección, te guiaré a través de las principales características de las instancias EC2.

• Flexibilidad: AWS te permite elegir entre varios tipos de instancia, recursos informáticos como CPU, GPU y almacenamiento, sistemas operativos como Windows, Mac y Linux, y configuraciones como parámetros de red, intervalo de activación y otros, para que se ajusten a tus requisitos específicos.
• Escalabilidad: Ajusta automáticamente la capacidad de cálculo con servicios como EC2 Auto Scaling para satisfacer la demanda cambiante.
• Coste-eficacia: Elige entre varios modelos de precios, como los de Bajo Demanda, Planes de Ahorro e Instancias Puntuales, para optimizar los costes.
• Integración: Conéctate sin problemas con otros servicios de AWS, como Amazon S3 para almacenamiento, Amazon RDS para bases de datos administradas y otros.

Ventajas para diferentes cargas de trabajo

Muchas startups, empresas y aplicaciones con uso intensivo de datos pueden beneficiarse de AWS EC2, lo que puede afectar significativamente a su trabajo.

Ejecutar trabajos de procesamiento por lotes y tareas de alta energía

La escalabilidad y flexibilidad de EC2 lo convierten en la opción ideal para tareas de procesamiento por lotes. Maneja con eficacia grandes volúmenes de datos y un rendimiento de alta energía, como procesar registros, realizar simulaciones científicas o simplemente renderizar archivos multimedia.

Despliegue

No se aconseja desplegar servicios, aplicaciones web, modelos de aprendizaje automático y otros en un servidor local por muchas razones, como la escalabilidad, la seguridad, la rentabilidad y otras. La instancia EC2 proporciona la mejor configuración para que la utilices con el menor coste posible y el mayor rendimiento. Esta compensación te ayuda a gestionar tus productos con eficacia.

Modelos de compra y optimización de costes

Es importante comprender los distintos modelos de precios y las estrategias de optimización de costes para sacar el máximo partido a tus instancias EC2 sin gastar más de la cuenta. En esta sección, te explicaré las distintas opciones de precios y cómo optimizar tus costes.

Opciones de precios de EC2

Amazon EC2 ofrece varios modelos de precios para adaptarse a diferentes cargas de trabajo y presupuestos. Éstas son las principales opciones:

Instancias a la carta

Piensa en las Instancias Bajo Demanda como un alquiler de potencia informática por horas o segundos, como pedir un taxi para un viaje rápido en lugar de comprar un coche. Evitas los costes iniciales y los compromisos a largo plazo, pagando sólo por lo que consumes, como en una factura de electricidad. Son ideales para cargas de trabajo impredecibles (picos de tráfico repentinos) o para probar nuevas aplicaciones.

Instancias puntuales

Las instancias puntuales de Amazon EC2 ofrecen capacidad de AWS no utilizada a un coste hasta un 90% inferior al de las instancias bajo demanda, que cobran una tarifa fija por hora/segundo por un acceso ininterrumpido y garantizado. A diferencia de las instancias bajo demanda (ideales para cargas de trabajo estables y urgentes), las instancias puntuales funcionan como una subasta dinámica, más barata pero interrumpible, en la que AWS recupera recursos si aumenta la demanda.

Planes de ahorro

Los Planes de Ahorro de AWS te permiten ahorrar hasta un 72% en comparación con los precios Bajo Demanda si te comprometes a utilizar una cantidad fija de potencia de cálculo por hora durante 1 ó 3 años. AWS ofrece tres tipos: Planes de Ahorro Computacional (que se aplican a EC2, Lambda y Fargate), Planes de Ahorro de Instancia EC2 (específicos para EC2) y Planes de Ahorro SageMaker (para cargas de trabajo ML).

Reservas de capacidad a la carta

Las Reservas de capacidad bajo demanda te permiten reservar capacidad de cálculo EC2 en una Zona de Disponibilidad específica durante el tiempo que necesites, lo que garantiza el acceso incluso durante la escasez. Piensa en ello como si reservaras una plaza de aparcamiento garantizada por adelantado, pagas las tarifas estándar Bajo Demanda pero evitas el riesgo de recursos no disponibles.

Capacidad de Amazon EC2 para aprendizaje automático

Los Bloques de Capacidad de Amazon EC2 para ML te permiten reservar instancias de GPU (P5 o P4d) por adelantado durante un periodo de tiempo específico para ejecutar cargas de trabajo de aprendizaje automático, pagando sólo por el tiempo de computación que reserves. Piensa en ello como si reservaras una sala de conferencias para una reunión crítica, garantizas la disponibilidad para tus tareas de ML (formación, creación de prototipos o escalado) en las fechas que elijas, sin contratos.

Anfitriones dedicados

Los hosts dedicados de Amazon EC2 te permiten reservar un servidor físico exclusivamente para tus cargas de trabajo, actuando como una "suite privada" en el centro de datos de AWS. Piensa en ello como si alquilaras un espacio de oficina totalmente amueblado, tú controlas el hardware y reutilizas las licencias existentes (por ejemplo, Windows, SQL Server ) para reducir costes, mientras que AWS se encarga del mantenimiento y la infraestructura. Compra a la carta (por horas) o mediante Planes de Ahorro.

Cómo funciona la facturación de EC2

El cálculo del coste de las instancias EC2 depende de tres factores clave: el tamaño/tipo de instancia, lashoras de uso y la región geográfica. Las instancias más grandes, con recursos pesados como la potencia de la GPU y la memoria, cuestan más por hora. Además,los costes de se acumulan en función del tiempo de ejecución (segundos, minutos u horas) y del modelo de precios (bajo demanda, reservado, puntual), y los precios también varían según la región de AWS debido a la demanda local, los costes de infraestructura y los impuestos.

Estrategias de optimización de costes

Hay muchas formas de optimizar tus costes, como por ejemplo

• Redimensionamiento: Adapta las especificaciones de la instancia (CPU, memoria, almacenamiento) a los requisitos de la carga de trabajo.
• Utilizar instancias puntuales: Utilízalo para tareas interrumpibles (trabajos por lotes) para ahorrar dinero.
• Activar un plan de ahorro / instancias reservadas: Comprométete a mandatos de uno o tres años para cargas de trabajo estables a fin de reducir costes.
• Autoescalado: Ajusta automáticamente la capacidad a la demanda, evitando el sobreaprovisionamiento.
• Selección de región: Despliégate en regiones de bajo coste, como el este de EE.UU., frente a las regiones del sur. UE Occidental, cuando sea factible.

También hay algunas herramientas que pueden ayudarte a optimizar tus costes de EC2. El explorador de costes de AWS puede ttendencias de gasto del rack e identificar oportunidades de optimización. Asesor de confianza puede hacer recomendaciones y a veces es útil.

Mejores prácticas y consideraciones de seguridad de EC2

Para un despliegue seguro y eficiente de EC2, céntrate en estas tres áreas clave:

Optimizar el rendimiento

Utiliza Amazon CloudWatch para monitorizar el uso de la CPU, la memoria y la red, y detectar problemas a tiempo. Elige el tamaño de instancia adecuado para evitar costes innecesarios. Activa el Escalado Automático para ajustar la capacidad automáticamente en función del tráfico.

Reforzar la seguridad

Controla el acceso con grupos de seguridad y VPC para mantener aisladas las instancias. Utiliza pares de claves en lugar de contraseñas para la autenticación. Mantén seguras las instancias con parches automáticos y actualizaciones periódicas.

Garantizar copias de seguridad fiables

Crea AMIs para copias de seguridad de instancias completas y utiliza instantáneas EBS para el almacenamiento. Automatiza las copias de seguridad con AWS Backup y almacénalas en varias regiones para mayor protección.

Conclusión

Recapitulando, EC2 te ofrece una gran posibilidad de crear soluciones flexibles, escalables y rentables casi al instante. Se integra fácilmente con otros servicios de AWS para facilitar la implementación y la computación de alta energía. Te ofrece modelos de compra flexibles que se adaptan perfectamente a los requisitos de tu aplicación. Lo mejor de todo es que puedes crear uno gratis.

Una sólida comprensión de EC2 puede ser un trampolín hacia arquitecturas de nube y estrategias de despliegue más avanzadas. Sigue aprendiendo más sobre los servicios de AWS con nuestro curso de capacitación AWS Cloud Practitioner y nuestro curso Conceptos de tecnología y servicios en la nube de AWS.