【ITニュース解説】EBS-Backed Instance Vs instance store

クラウドコンピューティングの世界で、Amazon Web Services（AWS）のEC2（Elastic Compute Cloud）インスタンスは、様々なアプリケーションを実行するための仮想サーバーとして広く利用されている。このEC2インスタンスを使いこなす上で、その基盤となるストレージの特性を理解することは非常に重要である。特に、インスタンスの「ルートボリューム」、つまりオペレーティングシステム（OS）が起動する主要なディスクがどこにあり、どのような性質を持つかによって、インスタンスの振る舞いや運用方法が大きく変わってくる。

EC2インスタンスのストレージには、大きく分けて「EBS-Backedインスタンス」と「インスタンスストアバックドインスタンス」の二種類が存在する。これらはインスタンスの停止・起動時のデータの永続性や、パフォーマンス、柔軟性において明確な違いがあるため、それぞれの特徴を把握しておく必要がある。

まず、EBS-Backedインスタンスについて解説する。EBS（Elastic Block Store）とは、AWSが提供するネットワーク接続型のブロックストレージサービスである。EBS-Backedインスタンスでは、OSが起動するルートボリュームがこのEBSに保存される。これは物理的なホストサーバーの外に存在するストレージであり、ネットワークを通じてインスタンスに接続される。この構成の最大の利点は、永続性にある。インスタンスを停止しても、ルートボリューム上のデータは失われないため、後でインスタンスを再起動すれば、停止前の状態から作業を再開できる。ただし、「終了時に削除」オプションが有効になっている場合は、インスタンスの終了とともにルートボリュームも削除されるため注意が必要である。EBS-Backedインスタンスは起動が速く、ルートボリュームのサイズを後から変更できる柔軟性も持つ。さらに、EBSのスナップショット機能を利用することで、ボリュームのバックアップをS3（Simple Storage Service）に取得することも可能だ。データベースや長期にわたるアプリケーションの運用など、データの永続性が求められる用途に広く利用されている。現在、ほとんどのEC2インスタンスはEBS-Backedがデフォルトとなっている。

次に、インスタンスストアバックドインスタンスを見てみよう。こちらは、OSが起動するルートボリュームが、EC2インスタンスが動作する物理ホストサーバーに直接接続されたローカルディスクに保存される。物理的にインスタンスに近いため、EBSのようなネットワーク越しではない分、非常に高速なI/Oパフォーマンス（入出力性能）を発揮する点が大きな特徴である。しかし、この高速性には代償がある。インスタンスストアのデータは一時的なものであり、インスタンスが停止、休止、または終了すると、ルートボリューム上のデータはすべて失われてしまう。一度停止したインスタンスは再起動できず、再度利用するにはインスタンスを新たに起動し直す必要がある。また、ルートボリュームのサイズはインスタンスタイプに固定されており、後から変更することはできない。スナップショットによるバックアップもサポートされていない。

EBS-Backedとインスタンスストアバックドの主な違いをまとめると、永続性ではEBS-Backedがデータを保持するのに対し、インスタンスストアバックドは失われる。停止・起動についてはEBS-Backedは可能だが、インスタンスストアバックドは不可で終了が必要となる。ボリュームのサイズはEBS-Backedが柔軟に変更できるが、インスタンスストアバックドは固定である。スナップショットによるバックアップはEBS-Backedでは可能だが、インスタンスストアバックドではできない。パフォーマンスに関しては、EBS-Backedはネットワーク経由で安定した性能を提供し、インスタンスストアバックドは物理接続のため非常に高速である。これらの特性から、EBS-Backedはデータベースやウェブサーバーなど永続的なデータや長期稼働が求められるシステムに適している一方、インスタンスストアバックドは、一時的なキャッシュ領域やスクラッチスペース、動画ファイルの一時処理など、高速なI/Oが必要でデータの永続性が問われない用途に活用される。

インスタンスストアバックドインスタンスの利用が適しているのは、超高速なローカルストレージが必要な場合である。例えば、一時的な計算結果の保存や、大量のデータを一時的に処理するワークロードなどで、EBSのネットワークオーバーヘッドを避けたい場合に有効だ。一部のインスタンスタイプ（i3, d2, h1など）には、インスタンスストアがデフォルトで付属しており、追加のEBS費用なしに高速なローカルストレージを利用できるため、キャッシュやバッファ目的で利用されることもある。

しかし、インスタンスストアを利用しない方が良いケースも多い。最も重要なのは、データが失われるリスクである。インスタンスが停止したり、物理ホストに障害が発生したりすれば、そこに保存されていたデータは永久に失われる。また、スナップショット機能がないため、データのバックアップができない点も運用上の大きなデメリットとなる。ルートボリュームのサイズが固定されており、柔軟性に欠ける点も考慮すべきだろう。

コストの観点から見ると、インスタンスストアボリューム自体はEBSのように直接課金されることはない。しかし、インスタンスストアが付属するインスタンスタイプは、高性能であるため、結果としてEBS-Backedインスタンスよりも高価になる場合が多い。したがって、インスタンスストアはコスト削減のために利用されるというよりも、特定の高性能なワークロード要件を満たすため、あるいは利用するインスタンスタイプに付属しているからという理由で選択されるのが一般的だ。

今日のAWS環境では、ほとんどのEC2インスタンスがEBS-Backedをデフォルトとしており、永続性と柔軟性を提供している。インスタンスストアバックドのAMI（Amazon Machine Image）は存在はするものの、その数は少なく、主にHPC（High Performance Computing）や高速なキャッシュが必要な非常に専門的なワークロードで利用されることが多い。システムエンジニアを目指す上では、この二つのストレージタイプの違いと、それぞれの適切な利用シーンを理解することが、効率的で信頼性の高いシステム設計の第一歩となるだろう。