Amazon EFS(Amazon Elastic File System)

・・・サーバーレスのNFS（Network File System）。

・サービスのジャンル：ファイルストレージ

・特徴：

• フルマネージドサービス
• サーバーレス（ストレージの基盤（サーバー、容量、性能の管理）を AWS が管理）
• 容量は、ペタバイト規模まで。
• ファイルの追加・削除に応じて自動的に拡大・縮小する
• 99.999999999%(イレブンナイン)の耐久性
• 99.99%(フォーナイン)の可用性
• NFS(Network File System)バージョン4(NFSv4.1 および NFSv4.0)に対応
• 複数のコンピューティング環境(EC2、ECS、EKS、Lambda、Fargate)から、同時に並列でアクセスできる
• Windows ベースの EC2 インスタンスでの利用は非対応(NFS のため)

・使用用途：

• Webサーバー環境、コンテンツ管理システム、ホームディレクトリ、一般的なファイル共有(低レイテンシーが必要な用途)
• コンテナ・サーバーレスアプリケーションのデータ共有(ECS / EKS / Fargate / Lambda)
• ビッグデータ分析
• メディアワークフロー
• データベースのバックアップ
• 変動の大きいワークロード(スループットが自動で増減する Elastic スループットが適する)

NFS(Network File System)

・・・ネットワーク越しにファイルシステムを共有するためのプロトコル、また、その規格を使ったファイル共有の仕組み

Amazon EFS の機能

Amazon EFS の仕組み

・・・EFS のデータには、AZごとのマウントターゲットを経由してアクセスする。クライアントはNFSでマウントして、通常のファイルシステムのように使う。

EFSの構成

• ファイルシステムというストレージの単位で管理
• VPCを指定して作成
• VPCの各AZにマウントターゲットが作られ、AZのすべてのEC2インスタンスがそのマウントターゲットを共有する

ファイルシステムの種類

EFS ファイルシステムタイプ

・・・冗長に保存するか(可用性と耐久性)の種類

ファイルシステムタイプ	特徴	ユースケース
リージョンファイルシステム	リージョン内のすべてのAZにあるマウントターゲットから、同時にアクセスできる	高い耐久性と可用性を必要とするデータ。
1 ゾーンファイルシステム	単一AZ内の、1つのマウントターゲットのみをサポートする	高い耐久性と可用性を必要としないデータ。

• オンプレミスからのアクセス：AWS Direct Connect または AWS VPN による接続が必要。NFS v4.1 でマウントする
• ネットワークアクセスは、VPCのセキュリティグループで制御する
• ファイルロック：NFS バージョン4の勧告的ロックに対応(1ファイルあたり最大512ロック)
• データ整合性：NFS の close-to-open 整合性を提供する

ストレージクラス

・・・データへのアクセス頻度(どのくらい使うか)と、それに合わせたコスト・速さの種類

ストレージクラス	特徴
EFS Standard	SSDストレージを使用し、頻繁にアクセスされるファイル向けに最も低いレイテンシーを提供する。
EFS Infrequent Access(IA)	四半期に数回しかアクセスしないデータ向けの、コスト最適化されたクラス。ファイルごとに最小128 KiBの課金がある
EFS Archive	年に数回以下しかアクセスしないデータ向けの、コスト最適化されたクラス。最小保存期間は90日。Elastic スループットのファイルシステムでのみ利用できる

ライフサイクル管理
・・・ファイルシステムに設定したライフサイクルポリシーに従って、ストレージクラス間でデータを自動的に移行する機能。

• 既定では、30日間連続でアクセスがなければ IA へ、90日間連続でアクセスがなければ Archive へ移行する
• EFS Intelligent-Tiering を有効にすると、IA や Archive のファイルがアクセスされたときに、Standard へ戻される

パフォーマンスモード

・・・1回の操作あたりのレイテンシーと大量の並列処理への強さの性能の特性の種類

モード	特徴	ユースケース
汎用モード	デフォルト設定。 操作あたりのレイテンシーが最も低い。 すべてのファイルシステムで推奨されている。 1 ゾーンファイルシステムは常にこのモード
最大 I/O モード	各ファイル操作のレイテンシーがわずかに長くなるが、スループットが最大化する 旧世代のパフォーマンスタイプ。高度に並列化されたワークロード向け。 1 ゾーンファイルシステム、Elastic スループットのファイルシステムでは使えない	高度に並列化された処理（ビッグデータ解析など）に適する

スループットモード

・・・ファイルシステムが出せるスループットとその課金の種類

モード	特徴	ユースケース	コスト
Elastic (推奨・既定)	ワークロードに応じて自動でスケールする。 （最大 I/O モードでは使えない）	スパイクがある、または予測できないワークロード。 平均スループットとピークの比率が5%以下のアプリケーション	読み書きしたデータ量に応じて課金。バーストクレジットは適用されない
Provisioned	ファイルシステムの容量やバーストクレジットバランスに関係なく、スループットの値を指定できる	ワークロードの性能要件が分かっている場合。 平均とピークの比率が5%以上のアプリケーション	含まれるベースラインを超えてプロビジョニングした分に課金
Bursting	使用しているファイルシステムの容量に応じてスループットが拡張される	ストレージ量に応じてスループットを増やしたい場合	ベースラインは Standard ストレージ1 GiB あたり 50 KiBps。バーストは 1 TiB あたり最大 100 MiBps。 許可されたスループットの80%超を使う、またはバーストクレジットを使い切った場合は、Elastic か Provisioned への切り替えを検討する

データ保護(暗号化・バックアップ・レプリケーション)

• 保管時の暗号化：AWS KMS が管理するキーで、透過的に暗号化される
• 転送中の暗号化：TLS(TLS 1.2)で保護される。アプリケーションの変更は不要
• AWS Backup：EFS のバックアップを一元管理・自動化できる。One Zone のファイルシステムは、AWS Backup で自動的にバックアップされる
• EFS レプリケーション：データとメタデータを、選択したリージョンの別のEFSファイルシステムへ、継続的かつ透過的に複製する。差分のみを転送し、RPO・RTO は分単位となるよう設計されている

アクセス制御

• IAM ポリシー：IAM による認可、およびNFSクライアントに対するIAM認可
• セキュリティグループ：VPCのセキュリティグループで、ネットワークアクセスを制御する
• EFS アクセスポイント：ユーザーやアプリケーションがEFSにアクセスするためのネットワークエンドポイント。POSIXのファイル・フォルダー権限を強制でき、アクセスはIAMポリシーで制御する

EFS と他のストレージの違い

項目	EFS	EBS	S3
ストレージの種類	ファイルストレージ	ブロックストレージ	オブジェクトストレージ
接続方法	NFS でマウント(ファイルシステムインターフェイス)	EC2 に接続して使う	インターネットAPI経由でアクセス
共有	最大数千のEC2インスタンスから共有してアクセスできる	単一のインスタンス向け(最も低いレイテンシー)	APIでアクセスするオブジェクトとして利用

サービスコスト

料金は、使った分に応じた従量課金で、最低料金や初期費用はない。

課金の対象	内容
ストレージ	使用したプライマリストレージとバックアップストレージに課金される。ストレージクラス(Standard / IA / Archive)と、ファイルシステムタイプ(Regional / One Zone)ごとに料金が異なる
スループット	既定の Elastic スループットは、読み書きしたデータ量に応じて課金される。Provisioned は、ベースラインを超えてプロビジョニングした分に課金される
IA・Archive へのアクセス	IA と Archive では、読み取りとティアリング(階層移動)のアクティビティに対して課金される
レプリケーション	送信元と送信先の両方で、通常のストレージとアクティビティの料金に加え、データ転送料金がかかる
バックアップ	AWS Backup 経由で、バックアップストレージの使用量と、月の復元データ量に応じて課金される
データ転送	AZをまたいだアクセスは、EC2のクロスAZデータ転送料金(0.01 USD/GB)が課金される。同じAZ内では課金されない。リージョンをまたぐ転送は、EC2のリージョン間転送料金が適用される

参考

• Amazon Elastic File System とは
• Amazon EFS の機能
• Amazon EFS のパフォーマンス仕様
• Amazon EFS の特徴(AWS)
• Amazon EFS よくある質問(AWS)
• Amazon EFS の料金