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AWS 文档 » Amazon EC2 » Windows 实例用户指南 » Amazon EC2 实例 » 实例类型 » 内存优化型实例
AWS 文档中描述的 AWS 服务或功能可能因区域而异。要查看适用于中国区域的差异，请参阅中国的 AWS 服务入门。

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。

R4、R5、R5a 和 R5d 实例

这些实例非常适合以下应用：

  • 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。

r5.metal 和 r5d.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。这些实例非常适合：

  • 需要访问虚拟环境中不可用或不完整支持的低级硬件功能 (如 Intel VT) 的工作负载

  • 需要非虚拟化环境进行许可或支持的应用程序

有关更多信息，请参阅 Amazon EC2 R5 实例。

内存增强型实例

内存增强型实例 (u-6tb1.metal, u-9tb1.metal, and u-12tb1.metal) 为每个实例提供 6 TiB、9 TiB 和 12 TiB 内存。这些实例用于运行大型内存中数据库，包括 SAP HANA 的生产安装。它们通过直接访问主机硬件提供裸机性能。

X1 实例

这些实例非常适合以下应用：

  • 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 AWS 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。

有关更多信息，请参阅 Amazon EC2 X1 实例。

X1e 实例

这些实例非常适合以下应用：

  • 高性能数据库。

  • 内存数据库，例如 SAP HANA。有关更多信息，请参阅 AWS 云上的 SAP HANA。

  • 内存密集型企业应用程序。

有关更多信息，请参阅 Amazon EC2 X1e 实例。

z1d 实例

这些实例提供高计算能力和高内存容量，非常适合以下应用：

  • 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。这些实例非常适合：

  • 需要访问虚拟环境中不可用或不完整支持的低级硬件功能 (如 Intel VT) 的工作负载

  • 需要非虚拟化环境进行许可或支持的应用程序

有关更多信息，请参阅 Amazon EC2 z1d 实例。

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
r5.12xlarge 48 384
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.12xlarge 48 384
r5a.24xlarge 96 768
r5d.large 2 16
r5d.xlarge 4 32
r5d.2xlarge 8 64
r5d.4xlarge 16 128
r5d.12xlarge 48 384
r5d.24xlarge 96 768
r5d.metal 96 768
u-6tb1.metal 448 * 6,144
u-9tb1.metal 448 * 9,216
u-12tb1.metal 448 * 12,288
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
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 实例类型的硬件规格的更多信息，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 Intel 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。。

实例性能

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

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。

内存增强型实例 (u-6tb1.metal, u-9tb1.metal, and u-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。

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。

网络性能

您可以对受支持的实例类型启用增强联网功能。通过增强联网功能，您可以显著提高每秒数据包数 (PPS) 性能，降低网络抖动，并减少延迟。有关更多信息，请参阅 Windows 上的增强联网。

使用 Elastic Network Adapter (ENA) 来增强网络的实例类型提供较高的每秒数据包数性能，并始终保持较低的延迟。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。使用 ENA 并且使用“最高 10 Gbps”或“最高 25 Gbps”的网络性能记录的实例大小使用一种网络 I/O 积分机制，根据平均带宽利用率为不同实例分配网络带宽。实例在网络带宽低于其基线限制时会积累积分，并能够在执行网络数据传输时使用这些积分。

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.4xlarge 及更小 | r5d.4xlarge 及更小 | x1e.8large 及更小 | z1d.3xlarge 及更小

最高 10 Gbps

 ENA

r4.8xlarge | r5.12xlarge | r5a.12xlarge | r5d.12xlarge | x1.16xlarge | x1e.16xlarge | z1d.6xlarge

10 Gbps

 ENA

r5a.24xlarge

20 Gbps

 ENA

r4.16xlarge | r5.24xlarge | r5.metal | r5d.24xlarge | r5d.metal | u-6tb1.metal | u-9tb1.metal | u-12tb1.metal | x1.32xlarge | x1e.32xlarge | z1d.12xlarge | z1d.metal

25 Gbps

 ENA

SSD I/O 性能

如果您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

r5d.large *

30000

15000

r5d.xlarge *

59,000

29,000

r5d.2xlarge *

117,000

57,000

r5d.4xlarge *

234,000

114,000

r5d.12xlarge

700,000

340,000

r5d.24xlarge

1400000

680,000

r5d.metal

1400000

680,000

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

支持

否

否

支持

R5

支持

支持

否

支持

R5a

支持

支持

否

支持

R5d

否

支持

NVME *

支持

u-6tb1.metal

是

支持

否

否

u-9tb1.metal

是

支持

否

否

u-12tb1.metal

是

支持

否

否

X1

否

否

SSD

 支持

X1e

否

否

SSD

支持

z1d

否

支持

NVME *

支持

* 根设备卷必须是 Amazon EBS 卷。

有关更多信息，请参阅下列内容：

高可用性和可靠性 (X1)

X1 实例支持可检测和校准多位错误的单设备数据校准 (SDDC +1)。SDDC +1 利用错误检查和校准代码来识别和禁用失败的单一 DRAM 设备。

此外，您可以利用 Amazon CloudFormation 和 恢复您的实例实施高可用性 (HA) 和灾难恢复 (DR) 解决方案，满足恢复点目标 (RPO)、恢复时间目标 (RTO) 和成本要求。有关实现 HA 和 DR 解决方案的更多信息，请参阅使用 AWS 实现灾难恢复白皮书。

如果您运行 SAP HANA 生产环境，则还可以选择在 X1 实例上使用 HANA 系统复制 (HSR)。有关在 X1 实例上设计 HA 和 DR 解决方案的更多信息，请参阅 Amazon Web Services 云上的 SAP HANA：快速入门参考部署。

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

发行说明

  • R5 和 R5d 实例配备 3.1 GHz Intel Xeon Platinum 8000 系列处理器。

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

  • 下面是高内存、R5、R5a、R5d 和 z1d 实例的要求：

    • 必须安装有 NVMe 驱动程序。EBS 卷显示为 NVMe 块储存设备。

    • 必须安装有 Elastic Network Adapter (ENA) 驱动程序。

    以下 AMI 满足这些要求：

    • Amazon Linux 2

    • Amazon Linux AMI 2018.03

    • Ubuntu 14.04 或更高版本

    • Red Hat Enterprise Linux 7.4 或更高版本

    • SUSE Linux Enterprise Server 12 或更高版本

    • CentOS 7 或更高版本

    • FreeBSD 11.1 或更高版本

  • R5、R5a 和 R5d 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。每个实例至少附加 1 个网络接口。例如，如果在仅限 EBS 的实例上没有附加其他网络接口，您可以附加 27 个 EBS 卷到该实例。

  • 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。

  • 对裸机实例连接或分离 EBS 卷或辅助网络接口需要 PCIe 本机 hotplug 支持。

  • 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.large 和 r4.4xlarge 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，请参阅我可以在 Amazon EC2 中运行多少个实例？要申请提高限制，请使用 Amazon EC2 实例请求表。