Tipi di istanze AWS EC2 spiegati: quando usare ciascun tipo

Istanze ottimizzate per la memoria

Le istanze ottimizzate per la memoria sono ideali per carichi di lavoro che richiedono più memoria che potenza di calcolo o storage. Queste istanze gestiscono database ad alte prestazioni e applicazioni in-memory che elaborano grandi dataset interamente in memoria per tempi di risposta ultra rapidi.

Serie R

Le istanze della serie R sono costruite per carichi di lavoro pesanti in memoria. Offrono un rapporto memoria/vCPU più elevato, il che le rende perfette quando la tua app richiede molta RAM ma non necessariamente un'elevata potenza di calcolo.

Possiamo usarle per:

• Caching in-memory: Ideale per strumenti come Redis o Memcached che si basano su accesso ai dati fulmineo.
• Big data analytics in tempo reale: Perfette per l'elaborazione e l'analisi dei dati in memoria, a bassa latenza.
• App enterprise: Ottime per applicazioni di grandi dimensioni che richiedono un solido allotment di memoria per funzionare in modo affidabile.

Alcune opzioni popolari includono r5, r6a, r8g e r4. Ognuna è disponibile in diverse dimensioni a seconda delle tue esigenze. 

Serie X e Z

Le istanze della serie X offrono capacità di memoria estrema e sono specificamente progettate per carichi di lavoro enterprise con uso intensivo di memoria. Sono l'opzione di riferimento per:

• SAP HANA
• Database in-memory
• Analytics in tempo reale su larga scala

Alcuni modelli standard sono x1e, x2gd e x8g.

Le istanze della serie Z sono un po' diverse. Combinano memoria elevata e alta frequenza CPU, il che le rende ideali per:

• Automazione della progettazione elettronica (EDA)
• Simulazioni finanziarie
• Grandi database relazionali
• Litografia computazionale

Se il tuo carico di lavoro richiede forti prestazioni single-threaded e una quantità consistente di RAM, la serie Z (come Z1d) offre un mix equilibrato.

Istanze ottimizzate per lo storage

Le istanze ottimizzate per lo storage usano SSD locali ad alta velocità (NVMe), ideali per carichi che richiedono storage estremamente veloce e affidabile. Ecco perché possiamo usarle per database NoSQL, data lake o elaborazioni di dati su larga scala che richiedono IOPS elevati (operazioni di input/output al secondo).

Vediamo alcune istanze ottimizzate per lo storage comuni disponibili: 

Serie I, D, H

La tabella seguente mostra i dettagli di ciascuna serie di istanze:

Per l'elenco completo delle istanze delle serie I, H e D, consulta la documentazione.

Prestazioni dello storage locale

Lo storage locale usa SSD NVMe, offrendo prestazioni fulminee con IOPS molto elevati (operazioni di input/output al secondo), latenza sotto il millisecondo e alto throughput per le tue applicazioni. Tuttavia, è effimero, il che significa che i dati vanno persi quando l'istanza viene arrestata o terminata.

Ecco perché lo storage effimero è usato principalmente per:

• Spazio temporaneo di lavoro (scratch)
• Storage per buffer/cache
• Database temporanei ad alta velocità (come Redis, Cassandra con repliche)

Al contrario, i volumi EBS (Elastic Block Store) sono storage persistente che rimane disponibile anche se l'istanza viene arrestata. EBS è connesso in rete ed è altamente durevole, offrendo funzionalità come gli snapshot per backup e ripristino facili. Ciò lo rende ideale per carichi in cui la persistenza dei dati è importante, come database e file critici.

Sebbene lo storage effimero offra prestazioni incredibili, non fornisce durabilità dei dati. D'altro canto, lo storage EBS offre un'ottima durabilità e resilienza, ideale per carichi che richiedono sia prestazioni sia protezione dei dati.

Istanze con calcolo accelerato

Le istanze con calcolo accelerato, dette anche istanze con accelerazione hardware, si usano quando serve hardware specializzato come GPU (Graphics Processing Unit), FPGA (Field Programmable Gate Array) o chip personalizzati AWS per scaricare attività compute-intensive che sarebbero troppo lente o inefficienti solo su CPU. 

Per questo offrono prestazioni migliorate e sono adatte a carichi che richiedono elaborazione massicciamente parallela o calcoli complessi.

Istanze basate su GPU (famiglie P e G)

Le istanze basate su GPU sono perfette per attività che richiedono un potente calcolo parallelo. Con GPU NVIDIA al loro interno, queste istanze sono ottimizzate per carichi pesanti come training di modelli ML, rendering 3D, gaming di alto livello e altri compiti grafici intensivi.

Due famiglie chiave nella categoria delle istanze basate su GPU sono:

• Famiglia P (ad es., P4, P5): Sono dotate di GPU NVIDIA e pensate per applicazioni di machine learning (ML) e high-performance computing (HPC).
• Famiglia G (ad es., G4, G5): Anch'esse basate su GPU NVIDIA, sono ideali per carichi grafici, inferenza ML e game streaming.

Istanze specializzate per AI/ML (famiglie Inf e Trn)

Per carichi di lavoro di AI e machine learning, le famiglie di istanze ottimizzate per Inferentia (Inf) e per Trainium (Trn) sono costruite con silicon personalizzato AWS come i chip AWS Inferentia e AWS Trainium. Possono eseguire training e inferenza di modelli di deep learning su larga scala offrendo un ottimo rapporto prezzo/prestazioni.

• Famiglia Inf (ad es., Inf1, Inf2): Queste istanze sono perfette per compiti di inferenza a bassa latenza e alto throughput, supportate da chip AWS Inferentia.
• Famiglia Trn (ad es., Trn1, Trn2): Ottimizzate per il training distribuito di modelli di deep learning, offrono interconnessioni ad alta velocità e notevole capacità di calcolo, grazie ai chip AWS Trainium.

Queste istanze sono scalabili e supportano i framework TensorFlow, PyTorch e Apache MXNet per aumentare l'efficienza e offrire prestazioni senza interruzioni.

Possiamo usarle per:

• Training di deep learning su larga scala: usa Trn1 per un training di grandi modelli conveniente e ad alte prestazioni.
• Inferenza AI a basso costo: usa Inf1 per un'inferenza veloce e a basso costo.
• Deployment AI su larga scala: supporta ambienti con milioni di inferenze al secondo, come motori di raccomandazione, riconoscimento vocale e veicoli autonomi.

Come scegliere l'istanza EC2 giusta?

Con così tanti tipi di istanze, non è semplice sapere cosa cercare per sfruttare al meglio ciò che offre AWS. Vediamo quindi come tu e il tuo team potete fare scelte sicure che bilancino prestazioni, costi e scalabilità.

Fattori chiave di decisione

Inizia considerando di cosa ha davvero bisogno il tuo carico di lavoro. Identifica la potenza CPU, la memoria, lo storage e i requisiti di rete necessari, perché carichi diversi richiedono tipi di istanze differenti. 

Valuta anche come si comporta il tuo traffico. È stabile e prevedibile o ha picchi in certi momenti? Questo può aiutarci a decidere se optare per qualcosa che possa scalare su richiesta.

E soprattutto, lavoriamo entro vincoli di costo, quindi pesa le prestazioni rispetto a quanto siamo disposti a spendere. Se non ci serve storage persistente, usare storage effimero potrebbe farci risparmiare parecchio rispetto ai volumi EBS.

Strumenti AWS per la selezione

Per fortuna, AWS ci offre diversi strumenti per restringere il campo. Eccone alcuni:

• Instance Explorer è un modo rapido per filtrare i tipi di istanza in base alle specifiche che cerchi.
• AWS Compute Optimizer analizza come stai usando le istanze e suggerisce opzioni migliori, se esistono.
• AWS Pricing Calculator stima i costi in anticipo, ottimo se vogliamo confrontare le opzioni prima del deployment.

Benchmark e test

Anche con tutti questi strumenti, vale comunque la pena fare dei test. Eseguire benchmark di diverse istanze nel nostro ambiente ci mostra come si comportano sotto carichi reali. Questo ci dà un'idea migliore di prestazioni, latenza e costi, basata su ciò che conta davvero per noi.

Costi e opzioni di acquisto

Per EC2, il modo in cui acquistiamo le istanze può incidere sui costi complessivi. Dato che AWS offre diverse opzioni di acquisto, ciascuna pensata per carichi di lavoro diversi, vediamo come scegliere quella giusta per il nostro progetto attuale e come gestire efficacemente le spese cloud.

Istanze On-Demand

Le istanze On-Demand ci danno la massima flessibilità. Possiamo avviarle quando serve, pagare al secondo e spegnerle con la stessa facilità, senza impegni. Sono perfette per:

• Progetti a breve termine
• Carichi con picchi o imprevedibili
• Partire velocemente senza pianificazione anticipata

Ma questa flessibilità ha un prezzo più alto. Per carichi di lunga durata o prevedibili, altre opzioni possono farci risparmiare molto di più nel tempo.

Istanze Reserved e Spot

Le istanze Reserved sono ideali quando sappiamo che un carico girerà costantemente per un periodo prolungato. Impegnandoci per uno o tre anni, possiamo risparmiare fino al 75% rispetto ai prezzi On-Demand. È una mossa intelligente per app stabili e sempre attive.

Le istanze Spot, invece, sono migliori se il budget è stretto. AWS offre capacità inutilizzata con sconti enormi, fino al 90%, ma può ritirarla con poco preavviso. Significa che sono adatte a lavori che tollerano interruzioni, come:

• Batch processing
• Analisi dati
• Carichi CI/CD
• Servizi stateless

Confronto rapido: On-Demand vs Reserved vs Spot

Ecco una tabella affiancata per aiutarti a decidere:

Per un confronto più dettagliato, visita il sito ufficiale AWS.

Consigli per l'ottimizzazione dei costi

Per allungare ulteriormente il budget, ecco alcuni strumenti e strategie su cui possiamo contare:

• Savings Plans: offrono prezzi flessibili basati su impegno su EC2 e altri servizi. Possiamo risparmiare fino al 72% impegnandoci a un uso costante.
• Auto Scaling: regola automaticamente la capacità in base alla domanda, così non eseguiamo over-provisioning.
• Right-sizing: rivedi regolarmente tipi e dimensioni delle istanze per assicurarti che siano ancora adatti. Piccole modifiche possono portare a grandi risparmi nel tempo.

Conclusione

Non esiste un'unica soluzione valida per tutte le istanze EC2, e questo è un bene. Che si tratti di configurare rapidamente un ambiente di sviluppo o di scalare una pipeline di machine learning complessa, AWS ci dà la flessibilità di scegliere esattamente ciò di cui abbiamo bisogno.

La chiave è comprendere il nostro carico di lavoro, conoscere i nostri obiettivi di prestazioni e tenere d'occhio i costi. Più siamo intenzionali nelle scelte, supportati da strumenti, test e un po' di tentativi ed errori, più valore otterremo dalla nostra infrastruttura.

Se vuoi continuare a sviluppare le tue competenze AWS o esplorare meglio cosa può fare EC2, ecco alcune risorse da consultare:

• Introduzione ad AWS – Un ottimo punto di partenza per capire i concetti e i servizi core di AWS.
• Tecnologia e servizi AWS Cloud – Esplora i servizi AWS e come si integrano nell'ecosistema cloud.
• AWS: sicurezza e gestione dei costi – Scopri le best practice per mettere in sicurezza il tuo ambiente AWS e gestire i costi in modo efficace.
• Introduzione ad AWS Boto in Python – Un corso pratico che ti insegna a usare Boto3 (AWS SDK per Python) per automatizzare attività e gestire le risorse AWS.

Queste risorse ti aiuteranno a portare le tue competenze AWS al livello successivo, con esempi pratici e applicazioni reali.