Comment choisir la taille optimale d'instance EC2 pour des performances maximales
Sélectionner la bonne taille d'instance Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) est peut-être la décision la plus critique pour déployer une application évolutive, rentable et performante sur AWS. Choisir une instance trop petite entraîne des goulots d'étranglement de performance, des ralentissements d'application et une mauvaise expérience utilisateur. Inversement, un surprovisionnement entraîne des gaspillages importants de dépenses cloud. Ce guide complet vous accompagnera dans le processus systématique d'analyse des exigences de votre charge de travail pour les faire correspondre précisément à la famille et à la taille d'instance EC2 optimales, garantissant ainsi d'atteindre des performances maximales sans dépenses inutiles.
Comprendre les nuances entre les différentes familles d'instances - des généralistes aux optimisées pour le calcul et la mémoire - est la première étape vers une gestion efficace des ressources cloud sur AWS.
1. Comprendre les familles d'instances EC2
AWS organise les instances EC2 en familles en fonction de leur allocation de ressources principale : CPU, Mémoire, Stockage ou Réseau. Faire correspondre l'exigence de ressource dominante de votre charge de travail à la bonne famille est crucial pour les performances de base.
A. Instances à usage général (familles M, T)
Ces instances offrent un équilibre entre les ressources de calcul, de mémoire et réseau, et sont idéales pour de nombreux serveurs web, bases de données petites à moyennes et environnements de développement.
- Famille M (par exemple,
m6i,m7g) : Offre des performances stables et évolutives pour les charges de travail équilibrées. - Famille T (par exemple,
t3,t4g) : Ce sont des instances burstable (à rafales). Elles fournissent un niveau de base de performance CPU mais peuvent dépasser cette base en cas de besoin, en utilisant des crédits CPU. Elles sont excellentes pour les charges de travail avec des modèles de trafic variables, tels que les applications web à faible trafic ou les services d'arrière-plan qui ne nécessitent pas un CPU soutenu élevé.
Astuce pour les instances T : Surveillez attentivement votre solde de crédits CPU. Si votre instance manque constamment de crédits, elle sera limitée à ses performances de base. Dans ce scénario, vous devriez migrer vers une instance de la famille M.
B. Instances optimisées pour le calcul (famille C)
Si votre application est gourmande en CPU - comme les serveurs web haute performance, le traitement par lots, l'encodage vidéo ou la modélisation scientifique - la famille C (c6i, c7g) offre le meilleur rapport prix/performance pour la puissance de calcul.
C. Instances optimisées pour la mémoire (familles R, X)
Elles sont conçues pour les tâches gourmandes en mémoire, telles que les grandes bases de données relationnelles, les caches en mémoire (comme Redis ou Memcached) et les moteurs d'analyse haute performance qui nécessitent un accès rapide à de grands ensembles de données.
- Famille R (par exemple,
r6i,r7a) : Rapport mémoire/vCPU élevé.
D. Instances optimisées pour le stockage (familles I, D)
Utilisées pour les charges de travail nécessitant un accès en lecture/écriture très élevé et séquentiel à de très grands ensembles de données sur stockage local, telles que les bases de données NoSQL (Cassandra, MongoDB) ou les applications d'entreposage de données.
2. Analyse des exigences de votre charge de travail
Pour sélectionner la bonne taille au sein de la famille choisie, vous devez quantifier ce dont votre application a réellement besoin. Cela implique généralement de surveiller les indicateurs clés de performance (KPI) dans votre environnement existant ou lors de tests de charge.
A. Analyse de l'utilisation du CPU
Déterminez si votre application est limitée par le CPU. Une utilisation soutenue élevée du CPU (constamment supérieure à 70-80%) indique que vous avez besoin de plus de puissance de traitement. Pour les charges de travail burstables, surveillez l'utilisation moyenne du CPU par rapport à l'utilisation des crédits CPU.
Étape réalisable : Si votre environnement cible est une application soutenue (comme une passerelle API principale), évitez les instances T et choisissez une famille stable comme M ou C.
B. Consommation de mémoire (RAM)
La mémoire est souvent le goulot d'étranglement pour les applications comme les applications Java ou les grands caches. Si vous observez un échange excessif (swapping) ou une pagination (utilisation de l'espace disque comme mémoire virtuelle), votre instance est en manque de mémoire.
Métrique clé : Mesurez le pourcentage de RAM activement utilisé par l'application sous charge maximale. Sélectionnez une instance dont le rapport mémoire/vCPU correspond aux besoins de votre logiciel de base de données ou de mise en cache (par exemple, famille R si la mémoire est primordiale).
C. Exigences de stockage et d'E/S
Si votre application lit ou écrit fréquemment sur le disque (par exemple, bases de données transactionnelles), concentrez-vous sur les opérations d'entrée/sortie par seconde (IOPS) et le débit, plutôt que sur la seule taille du disque local.
- Stockage d'instance (éphémère) : Certaines instances (comme la famille I) offrent un stockage NVMe local haute performance. C'est excellent pour les données temporaires mais il est perdu lors de l'arrêt/résiliation.
- Elastic Block Store (EBS) : Pour le stockage persistant, assurez-vous que le type d'instance prend en charge les niveaux de performance requis des volumes EBS (par exemple,
gp3vsio2Block Express).
D. Bande passante réseau
Pour les applications gérant un transfert de données important (par exemple, traitement multimédia, streaming de données à grande échelle), le débit réseau devient critique. De nombreuses instances modernes prennent en charge le réseau amélioré (ENA), mais la bande passante maximale réalisable évolue avec la taille de l'instance.
- Astuce : Les instances plus petites ont souvent une bande passante réseau limitée. Vérifiez toujours la spécification de performance réseau lorsque vous traitez des applications à haut débit.
3. Stratégie de dimensionnement : des tests à la production
Le processus de dimensionnement doit être itératif et piloté par les données.
Étape 1 : Établir une base avec une petite instance
Commencez petit, souvent avec une instance m6g.large ou équivalente dans la famille choisie. Déployez votre application et exécutez des tests de charge standardisés qui imitent le trafic de pointe attendu.
Étape 2 : Identifier les goulots d'étranglement et effectuer une montée en charge verticale
Utilisez les métriques CloudWatch (Utilisation du CPU, Utilisation de la mémoire, Entrée/Sortie réseau, IOPS de lecture/écriture disque) pour trouver la contrainte.
| Goulot d'étranglement trouvé | Action suggérée | Augmentation de la famille/taille cible |
|---|---|---|
| Pourcentage CPU élevé | Besoin de plus de puissance de traitement | Passer à la taille supérieure suivante ou à une instance de la famille C. |
| Pourcentage mémoire élevé | Besoin de plus de RAM | Passer à la taille supérieure suivante, potentiellement une instance de la famille R. |
| Latence EBS élevée | Stockage lent | Augmenter les performances du volume EBS ou passer à une instance de la famille I si le stockage local est requis. |
Étape 3 : Exemples de mise à l'échelle verticale
Si vous avez commencé avec une m6i.xlarge (4 vCPUs, 16 GiB RAM) et que vous déterminez que vous avez besoin du double de ressources :
- Montée en charge verticale : Passer à
m6i.2xlarge(8 vCPUs, 32 GiB RAM). - Extension horizontale (meilleure pratique) : Si vous exécutez un service sans état, la méthode préférée est souvent d'introduire un équilibrage de charge et de déployer deux instances
m6i.xlarge, ce qui offre redondance et évolutivité.
Avertissement concernant la montée en charge verticale : Bien que facile, passer à une taille d'instance beaucoup plus grande peut parfois introduire une surcharge inattendue ou un déséquilibre des ressources si votre application n'utilise pas uniformément toutes les nouvelles ressources. Testez toujours après un saut vertical important.
4. Tirer parti des processeurs AWS Graviton
Lors de la sélection d'une instance, tenez compte de l'architecture du processeur. Les processeurs AWS Graviton modernes (basés sur l'architecture ARM, désignés par le suffixe 'g', par exemple, m7g, c7g) offrent souvent des rapports prix/performance nettement meilleurs (jusqu'à 40 % de mieux) par rapport aux instances Intel/AMD équivalentes, à condition que votre pile logicielle prenne en charge l'architecture.
Si votre pile d'applications (système d'exploitation, runtime, dépendances) est compatible, les instances Graviton devraient être votre point de départ par défaut pour l'optimisation des coûts associée à de hautes performances.
Conclusion
Choisir la taille d'instance EC2 optimale est un processus d'optimisation continu piloté par des données empiriques. Commencez par aligner votre besoin de ressources principal (CPU, Mémoire, Stockage) avec la famille EC2 appropriée. Ensuite, utilisez des outils de surveillance comme CloudWatch lors des tests de charge pour déterminer empiriquement la taille précise au sein de cette famille nécessaire pour atteindre vos objectifs de performance maximale. En évitant le surprovisionnement et en testant soigneusement les stratégies de montée en charge verticale et horizontale, vous garantissez que vos applications fonctionnent de manière efficace et rentable sur AWS.