AWS SAA 学習ノート： EC2 （Hibernate）

EC2ハイバネーション学習ノート

概要

EC2 Hibernate - EC2ハイバネーション
A feature that saves the contents of RAM to Amazon EBS root volume when an instance is stopped, allowing faster startup times when the instance is restarted.
インスタンスが停止されるときにRAMの内容をAmazon EBSルートボリュームに保存し、インスタンス再起動時により高速な起動を可能にする機能。

これはなんでしょう？

通常の停止/開始 vs ハイバネーション

  • Normal Stop: RAM is cleared, OS and applications restart from scratch - 通常の停止：RAMがクリアされ、OSとアプリケーションが最初から再起動
  • Hibernate: RAM contents saved to EBS, restored on restart - ハイバネーション：RAMの内容がEBSに保存され、再起動時に復元

プロセスフロー

  1. Instance hibernation triggered - インスタンスのハイバネーションがトリガー
  2. RAM contents written to EBS root volume - RAMの内容がEBSルートボリュームに書き込み
  3. Instance stopped - インスタンス停止
  4. On restart, RAM contents restored from EBS - 再起動時、EBSからRAMの内容を復元
  5. Applications resume from previous state - アプリケーションが前の状態から再開

要件と制限

サポートされるインスタンスタイプ

  • General Purpose: M3, M4, M5, M5a, M5ad, M5d, M5dn, M5n, M5zn
  • Compute Optimized: C3, C4, C5, C5d, C5n
  • Memory Optimized: R3, R4, R5, R5a, R5ad, R5d, R5dn, R5n
  • Storage Optimized: I3, I3en
  • Accelerated Computing: P2, P3, P4

インスタンスサイズの制限

  • Maximum RAM: 150 GB - 最大RAM：150GB
  • Hibernation not supported for instances with more than 150 GB RAM - 150GB以上のRAMを持つインスタンスではハイバネーションはサポートされない

ストレージ要件

  • Root Volume: Must be EBS (not instance store) - ルートボリューム：EBSである必要がある（インスタンスストアは不可）
  • Volume Type: gp2, gp3, io1, io2 supported - ボリュームタイプ：gp2、gp3、io1、io2がサポート
  • Encryption: Root volume must be encrypted - 暗号化：ルートボリュームは暗号化されている必要がある
  • Size: Root volume must be large enough to store RAM contents - サイズ：RAMの内容を保存するのに十分な大きさが必要

オペレーティングシステムサポート

  • Amazon Linux 2 - Amazon Linux 2
  • Amazon Linux AMI - Amazon Linux AMI
  • Ubuntu 18.04 LTS and later - Ubuntu 18.04 LTS以降
  • Windows Server 2016 and later - Windows Server 2016以降
  • CentOS 8 and later - CentOS 8以降
  • Red Hat Enterprise Linux 8 and later - Red Hat Enterprise Linux 8以降

設定

ハイバネーションの有効化

  • Must be enabled at instance launch - インスタンス起動時に有効化する必要がある
  • Cannot be enabled on existing instances - 既存のインスタンスでは有効化不可
  • Hibernate agent must be installed on the instance - インスタンスにハイバネーションエージェントがインストールされている必要がある

IAM権限

Required permissions for hibernation - ハイバネーションに必要な権限：

  • ec2:StopInstances - インスタンス停止権限
  • ec2:StartInstances - インスタンス開始権限
  • ec2:CreateSnapshot - スナップショット作成権限
  • ec2:CreateTags - タグ作成権限

使用例

長時間実行プロセス

  • Data Analysis: Resume complex calculations without losing progress - データ分析：進行状況を失うことなく複雑な計算を再開
  • Machine Learning: Continue training models from previous state - 機械学習：前の状態からモデルのトレーニングを継続
  • Batch Processing: Resume batch jobs without restarting - バッチ処理：再起動せずにバッチジョブを再開

開発とテスト

  • Development Environments: Quickly resume development work - 開発環境：開発作業を迅速に再開
  • Testing: Maintain test state across multiple sessions - テスト：複数のセッション間でテスト状態を維持

コスト最適化

  • Scheduled Workloads: Stop instances during off-hours, resume quickly - スケジュールされたワークロード：営業時間外にインスタンスを停止し、迅速に再開
  • Resource Management: Avoid long boot times for frequently used instances - リソース管理：頻繁に使用するインスタンスの長いブート時間を回避

メリット

パフォーマンス

  • Faster Startup: Skip OS boot and application initialization - 高速起動：OSブートとアプリケーション初期化をスキップ
  • State Preservation: Applications resume exactly where they left off - 状態保持：アプリケーションが中断した地点から正確に再開
  • Reduced Initialization Time: No need to reload data or reconfigure applications - 初期化時間の短縮：データの再読み込みやアプリケーションの再設定が不要

コスト

  • Pay Only When Running: No charges when hibernated (only EBS storage costs) - 実行時のみ課金：ハイバネーション中は課金されない（EBSストレージコストのみ）
  • Efficient Resource Usage: Optimize instance usage patterns - 効率的なリソース使用：インスタンス使用パターンの最適化

要注意！！！！

時間制限

  • Maximum Hibernation Duration: 60 days - 最大ハイバネーション期間：60日
  • Instance will be terminated if hibernated longer than 60 days - 60日を超えてハイバネーションされると、インスタンスは終了される

ネットワークとセキュリティ

  • IP Addresses: Public IP addresses may change (use Elastic IP for consistency) - IPアドレス：パブリックIPアドレスが変更される可能性（一貫性のためにElastic IPを使用）
  • Security Groups: Remain attached but may need verification - セキュリティグループ：アタッチされたままだが検証が必要な場合がある

インスタンスストアの制限

  • Data Loss: Instance store data is lost during hibernation - データ損失：ハイバネーション中にインスタンスストアデータが失われる
  • Not Supported: Instances with instance store volumes cannot be hibernated - サポートされない：インスタンスストアボリュームを持つインスタンスはハイバネーション不可

どうしたらいい？！

Planning and Design - 計画と設計

  • Enable at Launch: Plan hibernation requirements before instance creation - 起動時に有効化：インスタンス作成前にハイバネーション要件を計画
  • Storage Sizing: Ensure EBS root volume is large enough for RAM + OS - ストレージサイジング：EBSルートボリュームがRAM + OSに十分な大きさであることを確認
  • Use Elastic IP: Assign Elastic IP addresses for consistent network access - Elastic IPの使用：一貫したネットワークアクセスのためにElastic IPアドレスを割り当て

Monitoring and Management - モニタリングと管理

  • CloudWatch Metrics: Monitor hibernation events and performance - CloudWatchメトリクス：ハイバネーションイベントとパフォーマンスを監視
  • Automation: Use Auto Scaling and Lambda for automated hibernation - 自動化：自動ハイバネーションのためにAuto ScalingとLambdaを使用
  • Testing: Test hibernation and resume processes regularly - テスト：ハイバネーションと再開プロセスを定期的にテスト

よくある問題！

Hibernation Fails - ハイバネーション失敗

  • Check: Instance type and size compatibility - 確認：インスタンスタイプとサイズの互換性
  • Verify: EBS root volume encryption and size - 検証：EBSルートボリュームの暗号化とサイズ
  • Review: Hibernation agent installation and configuration - レビュー：ハイバネーションエージェントのインストールと設定

Resume Issues - 再開問題

  • Network: Verify security group and network ACL configurations - ネットワーク：セキュリティグループとネットワークACL設定を確認
  • Applications: Check application state and connectivity - アプリケーション：アプリケーションの状態と接続性を確認
  • Logs: Review system and application logs for errors - ログ：エラーについてシステムとアプリケーションログを確認

ポイント

  1. Must be enabled at instance launch - インスタンス起動時に有効化が必要
  2. Requires encrypted EBS root volume - 暗号化されたEBSルートボリュームが必要
  3. Maximum 150 GB RAM and 60-day hibernation limit - 最大150GBのRAMと60日のハイバネーション制限
  4. Preserves RAM state for faster startup - より高速な起動のためにRAM状態を保持
  5. Cost-effective for intermittent workloads - 断続的なワークロードに対してコスト効率的
  6. Public IP addresses may change without Elastic IP - Elastic IPなしではパブリックIPアドレスが変更される可能性