内存优化型实例 - Amazon Elastic Compute Cloud
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内存优化型实例

内存优化型实例旨在让处理内存中的大型数据集的工作负载实现快速性能。

R5、R5a、R5b 和 R5n 实例

这些实例非常适合以下用途:

  • 高性能关系 (MySQL) 数据库和 NoSQL (MongoDB、Cassandra) 数据库。

  • 提供键值型数据内存缓存功能的分布式 Web 级缓存存储 (Memcached 和 Redis)。

  • 使用用于商业智能的优化型数据存储格式与分析的内存中数据库 (例如 SAP HANA)。

  • 实时处理大型非结构化数据的应用程序 (金融服务、Hadoop/Spark 集群)。

  • 高性能计算 (HPC) 和电子设计自动化 (EDA) 应用程序。

R5b 实例支持 io2 Block Express 卷。在启动期间或启动后连接到 R5b 实例的所有 io2 卷会自动在 EBS Block Express 上运行。有关更多信息,请参阅 io2 Block Express 卷

裸机实例(如 r5.metal)为应用程序提供对主机服务器的物理资源(如处理器和内存)的直接访问。

R6g 和 R6gd 实例

这些实例由 Amazon Graviton2 处理器提供支持,非常适合运行内存密集型工作负载,例如:

  • 开源数据库(例如,MySQL、MariaDB 和 PostgreSQL)

  • 内存中缓存(例如,Memcached、Redis 和 KeyDB)

裸机实例(如 r6g.metal)为应用程序提供对主机服务器的物理资源(如处理器和内存)的直接访问。

内存增强型 (u-*) 实例

这些实例为每个实例提供 6 TiB、9 TiB、12 TiB、18 TiB 和 24 TiB 内存。这些实例适合运行大型内存中数据库,包括 SAP HANA 内存中数据库的生产部署。

X1 实例

这些实例非常适合以下用途:

  • 内存中数据库,如 SAP HANA,包含针对 Business Suite S/4HANA、Business Suite on HANA (SoH)、Business Warehouse on HANA (BW) 和 Data Mart Solutions on HANA 的 SAP 认证支持。有关更多信息,请参阅 Amazon 云上的 SAP HANA

  • 大数据处理引擎 (如 Apache Spark 或 Presto)。

  • 高性能计算 (HPC) 应用程序。

X1e 实例

这些实例非常适合以下用途:

  • 高性能数据库。

  • 内存中数据库,例如 SAP HANA。有关更多信息,请参阅 Amazon 云上的 SAP HANA

  • 内存密集型企业应用程序。

X2gd 实例

这些实例非常适合以下用途:

  • 内存中数据库,例如 Redis 和 Memcached。

  • 关系数据库,例如 MySQL 和 PostGreSQL。

  • Electronic Design Automation (EDA) 工作负载,例如物理验证和布局工具。

  • 内存密集型工作负载,例如实时分析和实时缓存服务器。

z1d 实例

这些实例提供较高的计算容量和较高的内存数量,非常适合以下用途:

  • 电子设计自动化 (EDA)

  • 关系数据库工作负载

z1d.metal 实例为应用程序提供对主机服务器的物理资源 (如处理器和内存) 的直接访问。

硬件规格

以下是内存优化型实例的硬件规格摘要。

实例类型 默认 vCPU 内存 (GiB)
r4.large 2 15.25
r4.xlarge 4 30.5
r4.2xlarge 8 61
r4.4xlarge 16 122
r4.8xlarge 32 244
r4.16xlarge 64 488
r5.large 2 16
r5.xlarge 4 32
r5.2xlarge 8 64
r5.4xlarge 16 128
r5.8xlarge 32 256
r5.12xlarge 48 384
r5.16xlarge 64 512
r5.24xlarge 96 768
r5.metal 96 768
r5a.large 2 16
r5a.xlarge 4 32
r5a.2xlarge 8 64
r5a.4xlarge 16 128
r5a.8xlarge 32 256
r5a.12xlarge 48 384
r5a.16xlarge 64 512
r5a.24xlarge 96 768
r5ad.large 2 16
r5ad.xlarge 4 32
r5ad.2xlarge 8 64
r5ad.4xlarge 16 128
r5ad.8xlarge 32 256
r5ad.12xlarge 48 384
r5ad.16xlarge 64 512
r5ad.24xlarge 96 768
r5b.large 2 16
r5b.xlarge 4 32
r5b.2xlarge 8 64
r5b.4xlarge 16 128
r5b.8xlarge 32 256
r5b.12xlarge 48 384
r5b.16xlarge 64 512
r5b.24xlarge 96 768
r5b.metal 96 768
r5d.large 2 16
r5d.xlarge 4 32
r5d.2xlarge 8 64
r5d.4xlarge 16 128
r5d.8xlarge 32 256
r5d.12xlarge 48 384
r5d.16xlarge 64 512
r5d.24xlarge 96 768
r5d.metal 96 768
r5dn.large 2 16
r5dn.xlarge 4 32
r5dn.2xlarge 8 64
r5dn.4xlarge 16 128
r5dn.8xlarge 32 256
r5dn.12xlarge 48 384
r5dn.16xlarge 64 512
r5dn.24xlarge 96 768
r5dn.metal 96 768
r5n.large 2 16
r5n.xlarge 4 32
r5n.2xlarge 8 64
r5n.4xlarge 16 128
r5n.8xlarge 32 256
r5n.12xlarge 48 384
r5n.16xlarge 64 512
r5n.24xlarge 96 768
r5n.metal 96 768
r6g.medium 1 8
r6g.large 2 16
r6g.xlarge 4 32
r6g.2xlarge 8 64
r6g.4xlarge 16 128
r6g.8xlarge 32 256
r6g.12xlarge 48 384
r6g.16xlarge 64 512
r6gd.medium 1 8
r6gd.large 2 16
r6gd.xlarge 4 32
r6gd.2xlarge 8 64
r6gd.4xlarge 16 128
r6gd.8xlarge 32 256
r6gd.12xlarge 48 384
r6gd.16xlarge 64 512
u-6tb1.56xlarge 224 6,144
u-6tb1.112xlarge 448 6,144
u-6tb1.metal 448 * 6,144
u-9tb1.112xlarge 448 9,216
u-9tb1.metal 448 * 9,216
u-12tb1.112xlarge 448 12,288
u-12tb1.metal 448 * 12,288
u-18tb1.metal 448 * 18432
u-24tb1.metal 448 * 24576
x1.16xlarge 64 976
x1.32xlarge 128 1,952
x1e.xlarge 4 122
x1e.2xlarge 8 244
x1e.4xlarge 16 488
x1e.8xlarge 32 976
x1e.16xlarge 64 1,952
x1e.32xlarge 128 3,904
x2gd.medium 1 16
x2gd.large 2 32
x2gd.xlarge 4 64
x2gd.2xlarge 8 128
x2gd.4xlarge 16 256
x2gd.8xlarge 32 512
x2gd.12xlarge 48 768
x2gd.16xlarge 64 1024
x2gd.metal 64 1024
z1d.large 2 16
z1d.xlarge 4 32
z1d.2xlarge 8 64
z1d.3xlarge 12 96
z1d.6xlarge 24 192
z1d.12xlarge 48 384
z1d.metal 48 384

* 每个逻辑处理器都是 224 个内核上的一个超线程。

有关每种 Amazon EC2 实例类型的硬件规范的更多信息,请参阅 Amazon EC2 实例类型

有关指定 CPU 选项的更多信息,请参阅优化 CPU 选项

内存性能

X1 实例包括英特尔可扩展内存缓冲区,从而提供了 300 GiB/s 的可持续内存读取带宽和 140 GiB/s 的可持续内存写入带宽。

有关可以为内存优化型实例启用多少 RAM 的更多信息,请参阅硬件规格

内存优化型实例拥有增强型内存,并且需要 64 位 HVM AMI 才能利用这一容量。与内存优化型实例上的半虚拟化 (PV) AMI 相比,HVM AMI 可提供卓越的性能。有关更多信息,请参阅。Linux AMI 虚拟化类型

实例性能

内存优化型实例还通过最新的 Intel AES-NI 功能实现更高的加密性能,支持 Intel 事务性同步扩展 (TSX) 以提升内存事务性数据处理的性能,并支持高级矢量扩展 2 (Intel AVX2) 处理器指令以将大部分整数命令扩展为 256 位。

一些内存优化型实例提供了在 Linux 上控制处理器 C 状态和 P 状态的功能。C 状态控制当核心处于非活动状态时可以进入的睡眠级别,而 P 状态控制核心所需的性能 (通过 CPU 频率来测量)。有关更多信息,请参阅您的 EC2 实例的处理器状态控制

网络性能

您可以为受支持的实例类型启用增强联网,以提供更低的延迟、更低的网络抖动和更高的每秒数据包数 (PPS) 性能。大多数应用程序并非始终需要较高的网络性能,但较高的带宽有助于其发送或接收数据。有关更多信息,请参阅上的增强联网Linux

以下是支持增强联网的内存优化型实例的网络性能摘要。

实例类型 网络性能 增强联网
r4.4xlarge 及更小 | r5.4xlarge 及更小 | r5a.8xlarge 及更小 | r5ad.8xlarge 及更小 | r5b.4xlarge 及更小 | r5d.4xlarge 及更小 | r6g.4xlarge 及更小 | r6gd.4xlarge 及更小 | x1e.8large 及更小 | x2gd.4xlarge 及更小 | z1d.3xlarge 及更小 最高 10 Gbps † ENA
r4.8xlarge | r5.8xlarge | r5.12xlarge | r5a.12xlarge | r5ad.12xlarge | r5b.8xlarge | r5b.12xlarge | r5d.8xlarge | r5d.12xlarge | x1.16xlarge | x1e.16xlarge | z1d.6xlarge 10Gbps ENA
r5a.16xlarge | r5ad.16xlarge | r6g.8xlarge | r6gd.8xlarge | x2gd.8xlarge 12 Gbps ENA
r5.16xlarge | r5a.24xlarge | r5ad.24xlarge | r5b.16xlarge | r5d.16xlarge | r6g.12xlarge | r6gd.12xlarge | x2gd.12xlarge 20 Gbps ENA
r5dn.4xlarge 及更小 | r5n.4xlarge 及更小 最高 25 Gbps † ENA
r4.16xlarge | r5.24xlarge | r5.metal | r5b.24xlarge | r5b.metal | r5d.24xlarge | r5d.metal | r5dn.8xlarge | r5n.8xlarge | r6g.16xlarge | r6g.metal | r6gd.16xlarge | r6gd.metal | x1.32xlarge | x1e.32xlarge | x2gd.16xlarge | x2gd.metal | z1d.12xlarge | z1d.metal 25 Gbps ENA
r5dn.12xlarge | r5n.12xlarge 50 Gbps ENA
r5dn.16xlarge | r5n.16xlarge 75 Gbps ENA
r5dn.24xlarge | r5dn.metal | r5n.24xlarge | r5n.metal | u-6tb1.56xlarge | u-6tb1.112xlarge | u-6tb1.metal * | u-9tb1.112xlarge | u-9tb1.metal * | u-12tb1.112xlarge | u-12tb1.metal * | u-18tb1.metal | u-24tb1.metal 100 Gbps ENA

* 2020 年 3 月 12 日之后启动的该类型的实例提供 100 Gbps 网络性能。2020 年 3 月 12 日之前启动的该类型的实例可能仅提供 25 Gbps 网络性能。要确保在 2020 年 3 月 12 日之前启动的实例具有100 Gbps 网络性能,请与客户团队联系以免费升级实例。

† 这些实例具备基准带宽,并且可以使用一种网络输入/输出积分机制,尽可能突破其基准带宽。有关更多信息,请参阅实例网络带宽

实例类型 基准带宽 (Gbps) 突增带宽 (Gbps)
r5.large 0.75 10
r5.xlarge 1.25 10
r5.2xlarge 2.5 10
r5.4xlarge 5 10
r5a.large 0.75 10
r5a.xlarge 1.25 10
r5a.2xlarge 2.5 10
r5a.4xlarge 5 10
r5a.8xlarge 7.5 10
r5ad.large 0.75 10
r5ad.xlarge 1.25 10
r5ad.2xlarge 2.5 10
r5ad.4xlarge 5 10
r5ad.8xlarge 7.5 10
r5b.large 0.75 10
r5b.xlarge 1.25 10
r5b.2xlarge 2.5 10
r5b.4xlarge 5 10
r5d.large 0.75 10
r5d.xlarge 1.25 10
r5d.2xlarge 2.5 10
r5d.4xlarge 5 10
r5dn.large 2.1 25
r5dn.xlarge 4.1 25
r5dn.2xlarge 8.125 25
r5dn.4xlarge 16.25 25
r5n.large 2.1 25
r5n.xlarge 4.1 25
r5n.2xlarge 8.125 25
r5n.4xlarge 16.25 25
r6g.medium 5. 10
r6g.large 0.75 10
r6g.xlarge 1.25 10
r6g.2xlarge 2.5 10
r6g.4xlarge 5 10
r6gd.medium 5. 10
r6gd.large 0.75 10
r6gd.xlarge 1.25 10
r6gd.2xlarge 2.5 10
r6gd.4xlarge 5 10
x2gd.medium 5. 10
x2gd.large 0.75 10
x2gd.xlarge 1.25 10
x2gd.2xlarge 2.5 10
x2gd.4xlarge 5 10
z1d.large 0.75 10
z1d.xlarge 1.25 10
z1d.2xlarge 2.5 10
z1d.3xlarge 5 10

SSD I/O 性能

如果您使用内核版本为 4.4 或更高版本的 Linux AMI 并使用可用于您的实例的、基于 SSD 的所有实例存储卷,则您可以获得下表所列的 IOPS(4096 字节的数据块大小)性能(在队列深度饱和时)。否则,您将获得较低的 IOPS 性能。

实例大小 100% 随机读取 IOPS 写入 IOPS
r5ad.large * 30000 15000
r5ad.xlarge * 59,000 29,000
r5ad.2xlarge * 117,000 57,000
r5ad.4xlarge * 234,000 114,000
r5ad.8xlarge 466666 233333
r5ad.12xlarge 700,000 340,000
r5ad.16xlarge 933333 466666
r5ad.24xlarge 1400000 680,000
r5d.large * 30000 15000
r5d.xlarge * 59,000 29,000
r5d.2xlarge * 117,000 57,000
r5d.4xlarge * 234,000 114,000
r5d.8xlarge 466666 233333
r5d.12xlarge 700,000 340,000
r5d.16xlarge 933333 466666
r5d.24xlarge 1400000 680,000
r5d.metal 1400000 680,000
r5dn.large * 30000 15000
r5dn.xlarge * 59,000 29,000
r5dn.2xlarge * 117,000 57,000
r5dn.4xlarge * 234,000 114,000
r5dn.8xlarge 466666 233333
r5dn.12xlarge 700,000 340,000
r5dn.16xlarge 933333 466666
r5dn.24xlarge 1400000 680,000
r5dn.metal 1400000 680,000
r6gd.medium 13438 5625
r6gd.large 26875 11250
r6gd.xlarge 53750 22500
r6gd.2xlarge 107500 45000
r6gd.4xlarge 215000 90000
r6gd.8xlarge 430000 180,000
r6gd.12xlarge 645000 270000
r6gd.16xlarge 860000 360,000
r6gd.metal 860000 360,000
x2gd.medium 13438 5625
x2gd.large 26875 11250
x2gd.xlarge 53750 22500
x2gd.2xlarge 107500 45000
x2gd.4xlarge 215000 90000
x2gd.8xlarge 430000 180,000
x2gd.12xlarge 645000 270000
x2gd.16xlarge 860000 360,000
x2gd.metal 860000 360,000
z1d.large * 30000 15000
z1d.xlarge * 59,000 29,000
z1d.2xlarge * 117,000 57,000
z1d.3xlarge * 175000 75000
z1d.6xlarge 350,000 170,000
z1d.12xlarge 700,000 340,000
z1d.metal 700,000 340,000

* 对于这些实例,您最多可获得指定的性能。

随着您不断在您的实例的基于 SSD 的实例存储卷中填充数据,您可以达到的写入 IOPS 将不断减少。这是因为,SSD 控制器必须执行额外的工作,即查找可用空间、重写现有数据,以及擦除未使用的空间以使之可供重写。这一垃圾回收过程将导致对 SSD 的内部写入放大影响,这以 SSD 写入操作数相对于用户写入操作数的比率形式来表示。如果写入操作数并非 4096 字节的倍数,或不在 4096 字节这一边界上,则性能的降低会更明显。如果您写入的字节数较少或不在边界上,则 SSD 控制器必须读取周围的数据并在新位置存储结果。这种模式会大大增加写入放大的影响,加长延迟,并显著降低 I/O 性能。

SSD 控制器可以使用多种策略来减少写入放大的影响。其中的一个策略是在 SSD 实例存储中预订空间,以便控制器更高效地管理可用于写入操作的空间。这称为超额配置。为实例提供的基于 SSD 的实例存储卷不会为超额配置预保留空白间。要减少写入放大问题造成的影响,建议您留出 10% 的卷空间不进行分区,以便 SSD 控制器可使用这部分空间来进行超额配置。虽然这会减少您可使用的存储空间,但可提高性能,即使磁盘容量快用完也是如此。

对于支持 TRIM 的实例存储卷,您可在不再需要已写入的数据时使用 TRIM 命令告知 SSD 控制器此情况。这将为控制器提供更多可用空间,从而可以减少写入放大的影响并提高性能。有关更多信息,请参阅实例存储卷 TRIM 支持

实例功能

内存优化型实例的功能汇总如下。

仅限于 EBS NVMe EBS 实例存储 置放群组

R4

R5

R5a

R5ad

NVME *

R5b

是**

R5d

NVME *

R5dn

NVME *

R5n

R6g

R6gd

NVMe *

内存增强型

虚拟化:是

裸机:否

X1

SSD

X2gd

NVME *

X1e

SSD *

z1d

NVME *

** 在启动期间或启动后连接到 R5b 实例的所有 io2 卷会自动在 EBS Block Express 上运行。有关更多信息,请参阅 io2 Block Express 卷

* 根设备卷必须是 Amazon EBS 卷。

有关更多信息,请参阅下列内容:

支持 个 vCPU

内存优化型实例具有大量虚拟 vCPU,可能会在虚拟 vCPU 数量上限较低的操作系统上导致启动问题。我们强烈建议您在启动内存优化型实例时使用最新的 AMI。

以下 AMI 支持启动内存优化型实例:

  • Amazon Linux 2 (HVM)

  • Amazon Linux AMI 2016.03 (HVM) 或更高版本

  • Ubuntu Server 14.04 LTS (HVM)

  • Red Hat Enterprise Linux 7.1 (HVM)

  • SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1 (HVM)

  • Windows Server 2019

  • Windows Server 2016

  • Windows Server 2012 R2

  • Windows Server 2012

  • Windows Server 2008 R2 64 位

  • Windows Server 2008 SP2 64 位

发布说明

  • R4 实例具备多达 64 个虚拟 CPU,采用两个基于 E5-2686v4 的 Amazon 自定义 Intel XEON 处理器(具备内存增强型带宽和更大的 L3 缓存),可以提升内存中应用程序的性能。

  • R5、R5b 和 R5d 实例配有 3.1 GHz Intel Xeon Platinum 8000 系列处理器,可能为第一代 (Skylake-SP) 或第二代 (Cascade Lake) 产品。

  • R5a 和 R5ad 实例配备了 2.5 GHz AMD EPYC 7000 系列处理器。

  • R6g 和 R6gd 实例配备基于 64 位 Arm 架构的 Amazon Graviton2 处理器。

  • 内存增强型实例(u-6tb1.metalu-9tb1.metalu-12tb1.metal)是首款由 8 插槽平台提供支持的实例,该平台配备了针对关键任务型企业工作负载优化的最新一代 Intel Xeon Platinum 8176M (Skylake) 处理器。具有 18 TB 和 24 TB 内存的内存增强型实例(u-18tb1.metalu-24tb1.metal)是首款由配备第二代 Intel Xeon Scalable 8280L (Cascade Lake) 处理器的 8 插槽平台提供支持的实例。

  • X1e 和 X1 实例最多具有 128 个 vCPU 并采用 4 个 Intel Xeon E7-8880 v3 处理器 (具有高内存带宽和更大的 L3 缓存) 以提高内存中应用程序的性能。

  • 基于 Nitro 系统构建的实例具有以下要求:

    以下 Linux AMI 满足这些要求:

    • Amazon Linux 2

    • Amazon Linux AMI 2018.03

    • Ubuntu 14.04(采用 linux-aws 内核)或更高版本

    • Red Hat Enterprise Linux 7.4 或更高版本

    • SUSE Linux Enterprise Server 12 SP2 或更高版本

    • CentOS 7.4.1708 或更高版本

    • FreeBSD 11.1 或更高版本

    • Debian GNU/Linux 9 或更高版本

  • 具有 Amazon Graviton 处理器的实例具有以下要求:

    • 使用适用于 64 位 Arm 架构的 AMI。

    • 支持通过带有 ACPI 表的 UEFI 进行引导,以及支持 ACPI 热插拔 PCI 设备。

    以下 AMI 满足这些要求:

    • Amazon Linux 2(64 位 Arm)

    • Ubuntu 16.04 或更高版本(64 位 Arm)

    • Red Hat Enterprise Linux 8.0 或更高版本(64 位 Arm)

    • SUSE Linux Enterprise Server 15 或更高版本(64 位 Arm)

    • Debian 10 或更高版本(64 位 Arm)

  • 在 Nitro 系统实例上构建的实例最多支持 28 个附加项,包括网络接口、EBS 卷和 NVMe 实例存储卷。有关更多信息,请参阅Nitro 系统卷限制

  • 在启动期间或启动后连接到 R5b 实例的所有 io2 卷会自动在 EBS Block Express 上运行。有关更多信息,请参阅 io2 Block Express 卷

  • 启动裸机实例会启动基础服务器,包含验证所有硬件和固件组件。这意味着从实例进入运行状态直至在网络上可用需要超过 20 分钟的时间。

  • 对裸机实例附加或分离 EBS 卷或辅助网络接口需要 PCIe 本机 hotplug 支持。Amazon Linux 2 和最新版本的 Amazon Linux AMI 支持 PCIe 本机 hotplug,但更早的版本不支持。必须启用以下 Linux 内核配置选项:

    CONFIG_HOTPLUG_PCI_PCIE=y CONFIG_PCIEASPM=y
  • 裸机实例使用基于 PCI 的串行设备而不是基于 I/O 端口的串行设备。上游 Linux 内核和最新 Amazon Linux AMI 支持此设备。裸机实例还提供一个 ACPI SPCR 表,使系统能够自动使用基于 PCI 的串行设备。最新 Windows AMI 自动使用基于 PCI 的串行设备。

  • 除了 x1.16xlarge 实例之外,您无法使用 Windows Server 2008 SP2 64 位 AMI 启动 X1 实例。

  • 您无法使用 Windows Server 2008 SP2 64 位 AMI 启动 X1e 实例。

  • 对于 Windows Server 2008 R2 64 位 AMI 的早期版本,您无法启动 r4.larger4.4xlarge 实例。如果遇到此问题,请更新至该 AMI 的最新版本。

  • 在一个区域中可以启动的实例总数存在限制,某些实例类型还存在其他限制。有关更多信息,请参阅 Amazon EC2 常见问题解答中的我可以在 Amazon EC2 中运行多少个实例?