AWS EBS là gì? Hướng dẫn toàn tập về Amazon Elastic Block Store

Amazon Elastic Block Store (EBS) là dịch vụ lưu trữ dạng khối (block storage) được thiết kế để hoạt động cùng với Amazon EC2. EBS cung cấp các ổ đĩa ảo có thể gắn vào (attach) các instance EC2, giúp bạn lưu trữ dữ liệu liên tục ngay cả khi instance bị dừng hoặc khởi động lại.

Với khả năng hiệu suất cao, độ bền lớn và linh hoạt, EBS được sử dụng phổ biến cho cơ sở dữ liệu, ứng dụng giao dịch, và các workload yêu cầu tốc độ truy xuất dữ liệu thấp.

Đặc điểm chính của AWS EBS

Block Storage hiệu suất cao: Cho phép EC2 truy cập dữ liệu ở cấp độ block (giống như ổ SSD vật lý).
Độ bền và sẵn sàng cao: Dữ liệu EBS được sao chép trong cùng một Availability Zone để tránh mất mát dữ liệu.
Tùy chọn hiệu suất linh hoạt: Hỗ trợ nhiều loại volume như:
- gp3 / gp2 (General Purpose SSD): Cân bằng chi phí và hiệu năng.
- io2 / io1 (Provisioned IOPS SSD): Hiệu suất cao, phù hợp cho database.
- st1 / sc1 (HDD): Dành cho workload truy cập tuần tự và khối lượng lớn.
Snapshot và Backup dễ dàng: Hỗ trợ tạo EBS Snapshot (sao lưu toàn bộ volume) sang S3.
Mã hóa bảo mật (Encryption): Tích hợp sẵn với AWS KMS để mã hóa dữ liệu tự động.
Tích hợp chặt chẽ với EC2: Có thể gắn, tháo, hoặc di chuyển volume giữa các instance một cách linh hoạt.

👉 Lưu ý về Availability Zone (AZ): Mỗi Amazon EBS volume được gắn với một Availability Zone (AZ) duy nhất, nhưng có thể được gắn với bất kỳ EC2 instance nào trong cùng AZ đó. Các AZ là những khu vực cách ly, có khả năng chịu lỗi cao trong cùng một Region, giúp bảo vệ hệ thống khỏi sự cố phần cứng đơn lẻ. Nếu bạn muốn khôi phục hoặc sử dụng volume ở AZ khác, bạn cần tạo EBS Snapshot và sau đó tạo volume mới từ snapshot trong AZ mong muốn.

👉 Kết nối nhiều instance trong cùng AZ: Bạn có thể gắn (attach) một EBS volume khả dụng với một hoặc nhiều EC2 instance nằm trong cùng Availability Zone với volume đó.

Cách hoạt động của AWS EBS

AWS EBS cung cấp các volume block-level cho EC2. Khi gắn (attach) volume vào instance, nó hoạt động như một ổ đĩa vật lý – bạn có thể tạo filesystem, mount, và lưu trữ dữ liệu.

Quy trình hoạt động cơ bản:

Tạo EBS Volume trong AWS Console hoặc CLI.
Gắn volume vào EC2 instance trong cùng Availability Zone.
Format volume (nếu mới tạo) và mount vào hệ thống file.
Dữ liệu sẽ được lưu liên tục và có thể snapshot bất kỳ lúc nào.

AWS EBS có thể làm gì?

Là ổ đĩa chính (root volume) cho EC2.
Lưu trữ dữ liệu ứng dụng hoặc database.
Tạo Snapshot Backup cho khôi phục dữ liệu.
Chạy hệ thống tệp có hiệu suất cao như Ext4 hoặc XFS.
Làm Persistent Storage cho container hoặc Kubernetes.

Các trường hợp sử dụng phổ biến

Use Case	Mô tả
Database Storage	Lưu trữ dữ liệu cho MySQL, PostgreSQL, Oracle hoặc MongoDB.
Transactional Workloads	Xử lý các tác vụ cần tốc độ I/O cao và ổn định.
Boot Volumes cho EC2	Dùng làm ổ hệ điều hành cho instance.
Big Data Processing	Lưu trữ tạm dữ liệu xử lý song song.
Backup và Disaster Recovery	Sử dụng snapshot để khôi phục nhanh chóng.

Best Practices

Chọn đúng loại Volume:
- gp3/gp2 cho workload thông thường.
- io2/io1 cho database cần IOPS cao.
- st1/sc1 cho workload tuần tự (log, backup).
Sử dụng EBS Snapshot thường xuyên: Đảm bảo có thể khôi phục khi cần thiết.
Bật Encryption: Bảo vệ dữ liệu nhạy cảm bằng KMS-managed key.
Tách Volume theo chức năng: Ví dụ: 1 volume cho OS, 1 volume cho dữ liệu, 1 cho log.
Theo dõi hiệu suất: Dùng Amazon CloudWatch để giám sát IOPS, throughput, và latency.

So sánh AWS EBS với các dịch vụ lưu trữ tương tự

Dịch vụ	Loại lưu trữ	Đặc điểm	Trường hợp sử dụng
Amazon EBS	Block Storage	Hiệu suất cao, gắn trực tiếp vào EC2	Database, ứng dụng giao dịch
Amazon EFS	File Storage	Dễ chia sẻ giữa nhiều EC2	Web server, CMS
Amazon S3	Object Storage	Lưu trữ dữ liệu không cấu trúc, mở rộng lớn	Backup, Data Lake
Amazon FSx	Managed File System (Windows/Lustre)	File system chuyên dụng cho Windows hoặc HPC	File server, phân tích dữ liệu

Ví dụ thực tế

Tình huống: Một công ty triển khai hệ thống MySQL Database trên EC2, yêu cầu tốc độ đọc/ghi cao và độ ổn định.

Giải pháp:

Sử dụng io2 EBS Volume với IOPS cao.
Kích hoạt EBS Encryption bằng KMS.
Tạo snapshot tự động hàng ngày bằng AWS Backup.

Kết quả: Tăng 40% tốc độ xử lý giao dịch và đảm bảo an toàn dữ liệu ngay cả khi EC2 gặp sự cố.

Kết luận

Amazon EBS là dịch vụ block storage mạnh mẽ và linh hoạt, cung cấp nền tảng lưu trữ đáng tin cậy cho EC2 và các workload quan trọng. Với khả năng snapshot, mã hóa, và tùy chỉnh hiệu suất, EBS phù hợp cho hầu hết mọi nhu cầu — từ ứng dụng nhỏ đến hệ thống doanh nghiệp lớn.

👉 Nếu bạn cần lưu trữ dữ liệu cho EC2 với tốc độ cao và khả năng khôi phục mạnh mẽ, EBS là lựa chọn tối ưu.