亚马逊云科技 re:Invent 2022 - Amazon EC2的新功能

关键字: [亚马逊云科技 re:Invent 2022 , 'Amazon EC2', 'Instances', 'Graviton', 'Cost Optimization', 'Machine Learning']

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视频

导读

Amazon EC2为我们提供了安全且可扩展的云计算能力，让大规模计算变得简单易行。作为AWS的基本服务，它提供各种适用于几乎所有可想象场景的计算实例，从静态网站到按需超级计算，并具备灵活的定价选项。这次会议主要介绍了Amazon EC2产品组合中的新功能，包括功能更新、实例系列、存储和网络功能以及边缘和混合服务。

演讲精华

以下是小编为您整理的本次演讲的精华，共2000字，阅读时间大约是10分钟。如果您想进一步了解演讲内容或者观看演讲全文，请观看演讲完整视频或者下面的演讲原文。

演讲者首先强调了亚马逊网络服务（AWS）自成立以来一直致力于为客户提供在云端安全、可靠地工作的工具和服务，同时以最低的成本提供最佳性能。这些核心原则自2006年AWS创立以来就一直驱动着AWS的发展，并继续影响着像Amazon EC2这样的新服务的开发。

为了展示EC2惊人的规模和增长，他们指出从2006年开始，全球已经启动了超过3000亿个实例。仅在2022年，每天大约启动1亿个EC2实例，而2021年每天只有6000万个。这相当于AWS基础设施上每秒新增约700个新实例。客户在2022年启动的实例数量是2018年的5倍，这表明云计算的采用速度在加快。

这种庞大的全球影响力是由AWS不断扩展的基础设施实现的，包括30个地理区域和96个可用区。过去两年中新增的区域数量超过了AWS成立头10年中的总数。最近，位于印度海得拉巴的区域刚刚上线两周。AWS在所有云服务提供商中拥有最多的区域和可用区，这提高了客户的容错能力并降低了延迟。

每个AWS区域至少包含三个独立的可用区，以确保韧性。海得拉巴区域实际上有三个可用区，分别标记为ap-hyderabad-1a、ap-hyderabad-1b和ap-hyderabad-1c。通过在多个区域中复制工作负载，可以将风险降至最低，从而减少因电源故障、自然灾害或其他影响一个设施的事件而导致的停机时间。客户可以在不同的区域中分布关键应用，以构建冗余。这种设计还允许AWS在一个区域中进行例行维护，如软件补丁和硬件升级，而其他区域的流量仍然不受影响。

亚马逊网络服务（AWS）在主要城市地区迅速推出本地区域，以将部分服务更接近用户。在宣布计划在全球新增30个本地区域后，他们现在已经上线了25个本地区域，而之前只有17个。对于需要单位数毫秒延迟的应用程序，如多人游戏、媒体流和增强现实，本地区域使AWS能够将计算和存储推向边缘，同时提供全面的云服务。

另一方面，AWS Outposts将AWS本土基础设施、服务和API直接部署到客户的数据中心内。这些全管理的机架大小从1U到42U不等，既可以提供最低可行的存在，也可以提供具有数千核心和TB存储的全规模本地数据中心。企业可以使用一致的API、工具和平台在其自己的设施与AWS云之间无缝运行工作负载。

早期采用AWS Outposts的公司包括金融、医疗、制造和媒体娱乐等行业。航空公司空调制造商使用Outposts收集和分析工厂的传感器数据以提高效率。由于应用程序可以在本地或云中都通过相同的界面运行，因此Outposts简化了他们的云迁移过程。

总之，AWS通过区域、可用区、本地区域和Outposts提供了广泛的基础设施。他们不依赖现成的硬件，而是专门为云设计关键组件，如服务器、路由器、负载均衡器、处理器和硅芯片。当您考虑这些问题时，解决底层问题对AWS设计的组件的影响速度更快，客户影响更小。

一个例子是构建自己的负载均衡器以优化性能和成本。AWS定制的负载均衡器可以实现更高的吞吐量、更低的延迟和更灵活的话务分配，比商业产品更好。工作负载可以最优地分布在服务器上，以最大化利用率而无瓶颈。随后的定制硬件和软件创新包括轻量级的Nitro虚拟化器，以减少开销。这些努力使AWS相比其他主要云提供商平均提高了15%的性能。

这些优化的核心是Nitro系统，它将网络、存储和安全功能从主CPU中卸载。从这些负担中解脱出来，实例可以将更多资源用于运行客户的工作负载，从而在典型服务器上提高整体性能高达10%。Nitro安全芯片还实现在启动主机时进行加密证明，以在启动任何实例之前验证系统完整性。任何受影响的图像都被阻止加载。

在网络方面，AWS的带宽已经从2006年的1Gbps增长到2019年的25Gbps，现在大多数实例的带宽高达50Gbps。最新的第六代实例提供高达200Gbps的吞吐量，而专门的机器学习实例实现了惊人的1600Gbps带宽。得益于远程直接内存访问（RDMA）等优化，这些新实例对S3和EBS存储的传输速度提高了2倍。

除了网络连接之外，Nitro还为具有NVMe SSD的EC2实例提供了下一代EBS存储。Nitro SSD控制器相比前一代产品实现了60%的低延迟和70%的不变性。AWS使用256位的高级加密标准（AES）密钥对所有的SSD存储进行加密，以通过XTS-AES-256算法提供安全性。

例如，i4i等新的存储优化实例通过从C5升级到最新一代I4i，相较于前一代产品，计算性能提高了30%。其他选项包括Im4gn和Is4gen实例，它们分别采用Graviton2处理器，提供1:4和1:6的vCPU与内存比例。他们还引入了碎片保护来检测和纠正从SSD到EC2的端到端的位错误。这些增强功能一起改善了基于EBS支持的实例的性能、耐用性和完整性。

Nitro系统还支持机密计算功能，如Nitro Enclaves。这些完全隔离的环境允许客户安全地处理敏感的数据，如财务记录、医疗保健信息或个人标识符。Enclaves是加固的受限计算环境，防止外部访问。即使AWS管理员也无法查看Enclave内的数据。与AWS Lambda和Kubernetes等编排服务的集成扩大了Enclaves的灵活性。

在硬件方面，AWS还在设计定制硅芯片以优化性能。自从2018年推出第一个Graviton处理器以来，AWS已经发布了三个世代，展示了令人印象深刻的创新速度。这些基于Arm的芯片可以提供比x86处理器高出40%的价格性能。AWS的Trainium和Inferentia机器学习加速器也为训练和推断工作负载提供了更好的性能和更低成本，每瓦特可完成多达45%更多的推断。

在EC2实例方面，AWS提供了超过600种类型，涵盖了通用、计算/内存优化、加速计算和存储优化等多个类别。虽然这看起来令人望而却步，但客户只需选择工作负载、架构（x86或Arm）、世代和特殊功能即可缩小选择范围。自2006年启动以来的每个实例系列都仍然可用，展示了AWS对向后兼容性的承诺。

在处理器方面，AWS与Intel和AMD合作，并使用自己的Graviton处理器。Intel在2006年首次推动了EC2实例的发展，如今已扩展到基于Xeon处理器提供超过350种实例类型。最新的第三代Xeon可扩展Ice Lake处理器提供了高达50Gbps的网络速度和内存加密，以及15%的价格性能提升。在2023年，AWS将推出配备第四代Intel Xeon Sapphire Rapids的新实例，提供更多的核心、内存带宽和支持DDR5。

AMD一直是AWS的另一个重要合作伙伴，后者在2018年成为了第一家提供基于EPYC处理器的AMD实例的云服务提供商。今天，超过100种基于AMD的实例类型可用，提供与同等性能的x86实例低10%的成本。最新的第三代EPYC Milan处理器提供了自原始EPYC Naples以来升级两代硬件后的高达35%的性能提升。

Graviton的故事展示了AWS利用其在Nitro系统中构建ARM处理器方面的芯片设计专长。目前，有超过100种基于Graviton2的实例可供选择，其价格性能比x86高40%。最新的Graviton3芯片提供了25%更高的性能和两倍于同等x86的浮点运算能力。使用AWS Neoverse核心，Graviton3的可持续计算能力也提高了60%。超过40,000名客户已经在使用Graviton，包括Epic Games、Formula 1 Racing和Honeycomb.io。

在2020年，AWS与苹果合作推出了适用于Mac工作负载的EC2实例。今年，随着新的M1 Mac实例的推出，苹果采用了自家基于Arm的硅芯片。与之前的英特尔芯片相比，性能提高了4倍，其他指标也有所提升。这使得客户能够在享受熟悉的Mac OS体验的同时，享受到EC2的可扩展性、安全性和成本节省。

针对专门的工作负载，如高性能计算，AWS提供了专用的HPC实例来应对药物发现、基因组学、天气预报和能源勘探等挑战。这些复杂的模拟依赖于以前需要数百万美元在本地基础设施上的HPC功能。AWS提供了像Batch、ParallelCluster和FSx for Lustre这样的服务，以简化在云中运行HPC。

最近宣布的由AWS Trainium驱动的新Trn1实例为训练具有数十亿参数的大型ML模型提供了最具成本效益的性能。Trainium支持主要的框架，如PyTorch和TensorFlow，以便更轻松地移植模型。明年，一个新的Trainium芯片将把网络速度提高到1600 Gbps，以加速分布式训练。

虽然AWS使得在云中进行HPC成为可能，但优化的HPC实例是客户所要求的缺失部分。最新的HPC6i实例使用了65%的更好价格性能，用于运行使用高核心计数英特尔Ice Lake处理器的HPC工作负载。HPC6id实例专门针对内存和数据密集型应用程序（如有限元分析）进行了优化。

最新的HPC7g实例利用了Graviton3E处理器，具有多达64个核心和200 Gbps的网络，以在计算和网络密集型HPC工作负载上实现最佳的价格性能。专门的Graviton3E解锁了额外的向量处理吞吐量，这是HPC应用程序所需的功能。AWS已经连续5年获得HPCwire最佳HPC云平台大奖。

总的来说，AWS在云计算领域的领导地位使其能够为客户提供最佳的性能和成本优势。他们在硬件、软件和服务方面的持续创新旨在使AWS的基础设施尽可能简单和无缝，就像打开一盏灯一样。这种创新速度和范围使AWS处于云计算未来的中心位置。
 

下面是一些演讲现场的精彩瞬间：

在亚马逊云科技 re:Invent大会上，演讲者们热情洋溢地欢迎观众参加关于EC2新产品特性的会议。

亚马逊网络服务自建基础设施，包括定制的服务器和软件，以提升可靠性并快速解决问题，无需依赖第三方。

亚马逊云科技提供了超过600种经优化的实例类型，满足各种客户的工作负载需求。

领导者们强调了亚马逊云科技创新的迅速速度，包括新硅芯片如Graviton和GPU，以及加速计算实例。

亚马逊云科技采用uid2.0等技术，使客户能在保护个人数据和隐私的同时提供定制化服务，避免泄露敏感信息。

亚马逊云科技推出全新的Graviton3实例，其在性能和可持续性方面相较于同类CPU有显著的提升。 

领导者们强调了亚马逊云科技如何通过自身的机器学习能力为客户的EC2使用提供优化建议，展示出公司数据驱动的特点。

总结

在本次演讲中，我们了解了亚马逊云科技的最新EC2实例服务和创新。在概述了亚马逊云科技全球基础设施扩张的基础上，我们探讨了Nitro系统如何实现了更高的性能、更多的实例类型和更好的安全性。

主要创新包括推出具有更快处理器、网络和固态硬盘的新通用和存储优化实例；Graviton处理器的采用使得ARM工作负载的价格性能提高了40%；以及用于超大模型训练和低延迟推理的机器学习芯片，如Trainium和Inferentia 2。

在高性能计算方面，还推出了新的HPC实例类型，专门针对计算、内存和网络密集型工作负载进行优化。最后，我们关注了通过区域定价、实例购买选项以及节省计划的工具等方式，帮助客户节省数十亿美元的成本。

总之，这次演讲展示了亚马逊云科技在处理器、加速器和基础设施方面的快速创新，以提供最广泛和最深入的实例产品组合，使客户能够针对不同工作负载优化性能和成本。
 

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亚马逊云科技是谁？

亚马逊云科技（Amazon Web Services）是全球云计算的开创者和引领者，自 2006 年以来一直以不断创新、技术领先、服务丰富、应用广泛而享誉业界。亚马逊云科技可以支持几乎云上任意工作负载。亚马逊云科技目前提供超过 200 项全功能的服务，涵盖计算、存储、网络、数据库、数据分析、机器人、机器学习与人工智能、物联网、移动、安全、混合云、虚拟现实与增强现实、媒体，以及应用开发、部署与管理等方面；基础设施遍及 31 个地理区域的 99 个可用区，并计划新建 4 个区域和 12 个可用区。全球数百万客户，从初创公司、中小企业，到大型企业和政府机构都信赖亚马逊云科技，通过亚马逊云科技的服务强化其基础设施，提高敏捷性，降低成本，加快创新，提升竞争力，实现业务成长和成功。