A Amazon Web Services lançou recentemente uma nova e aguardada categoria de serviço de IaaS (Infraestrutura como Serviço) no EC2, denominada High I/O. Esse novo tipo de instância provê aos usuários do serviço acesso aos discos SSD, mais rápidos, e é destinada a aplicações que exijam baixa latência de acesso a disco e maior desempenho na nuvem.
No post de lançamento, Jeff Barr, evangelista da Amazon Web Services, resume o público-alvo e os objetivos:
Aplicações modernas web e mobile usualmente são dependentes de altas taxas de I/O e precisam armazenar e recuperar uma grande quantidade de dados [...] Além disso, é necessário que tais operações sejam realizadas da forma mais rápida possível, para responder a cliques e gestos em tempo real.
Jeff Barr destaca como exemplo de aplicações que se beneficiariam especialmente deste serviço, os bancos de dados NoSQL Cassandra e MongoDB.
O primeiro membro da nova família de instâncias EC2 (haverá outros no futuro) é a High I/O Quadruple Extra Large (hi1.4xlarge na API da EC2). A instância é composta de 8 núcleos virtuais, totalizando 35 ECU (EC2 Compute Units), suporte a virtualização HVM ou PV, 60.5 GB de RAM, Ethernet de 10 GB por segundo e 2 TB de armazenamento local SSD, fornecido em dois volumes de 1 TB cada.
Os discos SSD aumentam muito o desempenho; para 4 mil leituras aleatórias, utilizando PV, é possível realizar 120 mil IOPS (operações de I/O por segundo). E através de HVM ou Windows é possível atingir 90 mil IOPS. A velocidade de escrita em discos SSD é variável, pois depende de fatores como fragmentação e espaço livre. Mas o desempenho é ordens de grandeza maior.
Para 4 mil escritas aleatórias, através da virtualização PV é possível alcançar entre 10 mil e 85 mil IOPS (de 9 mil a 75 mil utilizando HVM). Como comparação, um disco rígido (não SSD) de alta performance de 15 mil RPM alcança 175 a 210 IOPS para acesso aleatório.
Werner Vogels, CTO da Amazon, aponta que um dos principais gargalos de aplicações de alto desempenho são relacionados a restrições de I/O em seus modelos de persistência (tanto relacionais quanto soluções NoSQL).
Um benchmark externo favorável das novas instâncias da Amazon foi apresentado pelo Netflix e ilustra as vantagens da utilização do Cassandra em discos SSD. Resumidamente, utilizando as novas instâncias hi1.4xlarge, é possível alcançar o mesmo throughput, pela metade do preço da abordagem utilizando instâncias m2.4xlarge (de alta performance mas sem SSD). No exemplo estudado, a latência média de leitura foi reduzida de 10ms para 2.2ms.
As novas instâncias High I/O Quadruple Extra Large custam de $0.621 a $0.931 por hora e podem ser alocadas nas regiões US East e EU West da Amazon EC2. A Amazon planeja disponibilizar essas instâncias para outras regiões da AWS até o final deste ano.