AWS EC2

Le service de capacité de calcul évolutive d'Amazon Web Services qui permet de louer des serveurs virtuels pour exécuter vos applications dans le cloud.

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Pour les non-initiés

Qu'est-ce qu'Amazon EC2 ?

Imaginez que vous ayez besoin d'un ordinateur puissant pour faire fonctionner votre entreprise. Vous avez deux options : acheter une machine physique coûteuse que vous devrez entretenir et remplacer régulièrement, ou "louer" un ordinateur virtuel qui existe dans le cloud.

Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud) correspond à cette deuxième option. C'est comme louer des ordinateurs virtuels dans le cloud d'Amazon. Vous pouvez en utiliser un ou des centaines, les démarrer et les arrêter quand vous voulez, et payer uniquement pour ce que vous utilisez.

Pourquoi est-ce important ?

Flexibilité

Augmentez ou réduisez instantanément la puissance de calcul en fonction de vos besoins, sans avoir à acheter de nouveaux équipements.

Économies

Payez uniquement pour les ressources que vous utilisez, sans investissement initial massif en matériel informatique.

En résumé, Amazon EC2 vous permet d'accéder à des ordinateurs virtuels à la demande dans le cloud, offrant la flexibilité d'ajuster vos ressources informatiques en fonction de vos besoins, tout en vous évitant les tracas liés à la gestion du matériel physique.

Pour les développeurs

Fonctionnement technique

Amazon EC2 est un service web qui fournit une capacité de calcul redimensionnable dans le cloud. Il est conçu pour simplifier l'utilisation de l'informatique en nuage à l'échelle du web pour les développeurs, en offrant un contrôle complet sur les ressources informatiques et en permettant de s'exécuter dans l'environnement de calcul d'Amazon.

Les concepts fondamentaux

Instances et types d'instances

Une instance est un serveur virtuel dans le cloud AWS. EC2 propose divers types d'instances optimisés pour différents cas d'utilisation:

Instances à usage général (t2, t3, m5, etc.) : Équilibre entre ressources de calcul, mémoire et réseau
Instances optimisées pour le calcul (c5, c6g, etc.) : Pour les charges de travail intensives en termes de processeur
Instances optimisées pour la mémoire (r5, r6g, x1, etc.) : Pour les charges de travail qui traitent de grands ensembles de données en mémoire
Instances optimisées pour le stockage (d2, i3, etc.) : Pour les charges de travail qui nécessitent un accès séquentiel élevé à de grands ensembles de données
Instances de calcul accéléré (p3, g4, etc.) : Inclut des accélérateurs matériels ou des coprocesseurs

AMI (Amazon Machine Image)

Une AMI est un modèle qui contient une configuration logicielle (système d'exploitation, serveur d'applications et applications) nécessaire pour lancer une instance. Elle peut être:

AMI AWS : Images fournies par AWS (Amazon Linux, Ubuntu, Windows Server, etc.)
AMI du AWS Marketplace : Images créées par des tiers
AMI personnalisées : Images que vous créez à partir d'instances existantes

Stockage

EC2 offre plusieurs options de stockage pour les instances:

Volumes EBS (Elastic Block Store) : Stockage persistant indépendant de la durée de vie de l'instance
Stockage d'instance : Stockage temporaire qui est supprimé lorsque l'instance est arrêtée ou résiliée
EFS (Elastic File System) : Système de fichiers entièrement géré qui peut être monté sur plusieurs instances EC2
S3 (Simple Storage Service) : Stockage d'objets hautement durable pour stocker des données pour les applications EC2

Sécurité

La sécurité dans EC2 est gérée à plusieurs niveaux:

Groupes de sécurité : Pare-feu virtuel qui contrôle le trafic entrant et sortant d'une instance
Paires de clés : Clés cryptographiques pour l'authentification SSH
IAM (Identity and Access Management) : Contrôle qui peut lancer, arrêter ou terminer des instances
VPC (Virtual Private Cloud) : Réseau virtuel isolé dans le cloud AWS

Déploiement d'une instance EC2

Voici un exemple de lancement d'une instance EC2 avec l'AWS CLI:

Lancement d'une instance EC2 avec AWS CLI

# Lancement d'une instance EC2 avec AWS CLI

aws ec2 run-instances   --image-id ami-0123456789abcdef0   --instance-type t2.micro   --key-name my-key-pair   --security-group-ids sg-0123456789abcdef0   --subnet-id subnet-0123456789abcdef0   --count 1   --tag-specifications 'ResourceType=instance,Tags=[{Key=Name,Value=WebServer}]'   --user-data file://bootstrap-script.sh   --block-device-mappings '[{"DeviceName":"/dev/sda1","Ebs":{"VolumeSize":30,"VolumeType":"gp3"}}]'

Infrastructure as Code avec CloudFormation

AWS CloudFormation permet de définir et de provisionner l'infrastructure EC2 de manière déclarative:

Template CloudFormation pour EC2 avec Auto Scaling

AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
Description: 'Template pour déployer une instance EC2 avec Auto Scaling et Load Balancer'

Resources:
  WebServerSecurityGroup:
    Type: AWS::EC2::SecurityGroup
    Properties: 
      GroupDescription: Autoriser le trafic HTTP et SSH
      SecurityGroupIngress: 
        - IpProtocol: tcp
          FromPort: 80
          ToPort: 80
          CidrIp: 0.0.0.0/0
        - IpProtocol: tcp
          FromPort: 22
          ToPort: 22
          CidrIp: 0.0.0.0/0

  WebServerLaunchConfig:
    Type: AWS::AutoScaling::LaunchConfiguration
    Properties:
      ImageId: ami-0123456789abcdef0
      InstanceType: t2.micro
      SecurityGroups:
        - !Ref WebServerSecurityGroup
      UserData:
        Fn::Base64: |
          #!/bin/bash -xe
          yum update -y
          yum install -y httpd
          systemctl start httpd
          systemctl enable httpd
          echo "<html><h1>Hello from AWS EC2</h1></html>" > /var/www/html/index.html

  WebServerAutoScalingGroup:
    Type: AWS::AutoScaling::AutoScalingGroup
    Properties:
      LaunchConfigurationName: !Ref WebServerLaunchConfig
      MinSize: 2
      MaxSize: 5
      DesiredCapacity: 2
      VPCZoneIdentifier:
        - subnet-0123456789abcdef0
        - subnet-0123456789fedcba0
      TargetGroupARNs:
        - !Ref WebServerTargetGroup
      Tags:
        - Key: Name
          Value: WebServer
          PropagateAtLaunch: true

  WebServerLoadBalancer:
    Type: AWS::ElasticLoadBalancingV2::LoadBalancer
    Properties:
      Subnets:
        - subnet-0123456789abcdef0
        - subnet-0123456789fedcba0
      SecurityGroups:
        - !Ref WebServerSecurityGroup

  WebServerTargetGroup:
    Type: AWS::ElasticLoadBalancingV2::TargetGroup
    Properties:
      Port: 80
      Protocol: HTTP
      VpcId: vpc-0123456789abcdef0
      HealthCheckPath: /
      HealthCheckIntervalSeconds: 30
      HealthCheckTimeoutSeconds: 5
      HealthyThresholdCount: 2
      UnhealthyThresholdCount: 5

  WebServerListener:
    Type: AWS::ElasticLoadBalancingV2::Listener
    Properties:
      DefaultActions:
        - Type: forward
          TargetGroupArn: !Ref WebServerTargetGroup
      LoadBalancerArn: !Ref WebServerLoadBalancer
      Port: 80
      Protocol: HTTP

Outputs:
  LoadBalancerDNS:
    Description: DNS du Load Balancer
    Value: !GetAtt WebServerLoadBalancer.DNSName

Provisionnement avec Terraform

Terraform est un autre outil populaire pour définir l'infrastructure EC2 comme code:

Configuration Terraform pour EC2

# Définition du provider AWS
provider "aws" {
  region = "eu-west-3"
}

# Création d'un groupe de sécurité
resource "aws_security_group" "web_server" {
  name        = "web-server-sg"
  description = "Permet le trafic HTTP et SSH"

  ingress {
    from_port   = 80
    to_port     = 80
    protocol    = "tcp"
    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
  }

  ingress {
    from_port   = 22
    to_port     = 22
    protocol    = "tcp"
    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
  }

  egress {
    from_port   = 0
    to_port     = 0
    protocol    = "-1"
    cidr_blocks = ["0.0.0.0/0"]
  }
}

# Création d'une instance EC2
resource "aws_instance" "web_server" {
  ami                    = "ami-0123456789abcdef0"
  instance_type          = "t2.micro"
  vpc_security_group_ids = [aws_security_group.web_server.id]
  key_name               = "my-key-pair"

  root_block_device {
    volume_size = 30
    volume_type = "gp3"
  }

  user_data = <<-EOF
    #!/bin/bash -xe
    yum update -y
    yum install -y httpd
    systemctl start httpd
    systemctl enable httpd
    echo "<html><h1>Hello from AWS EC2</h1></html>" > /var/www/html/index.html
  EOF

  tags = {
    Name = "WebServer"
  }
}

# Création d'une adresse IP Elastic
resource "aws_eip" "web_server" {
  instance = aws_instance.web_server.id
}

output "public_ip" {
  value = aws_eip.web_server.public_ip
  description = "L'adresse IP publique de l'instance EC2"
}

Fonctionnalités avancées d'EC2

Auto Scaling : Ajuste automatiquement le nombre d'instances EC2 en fonction de la demande
Elastic Load Balancing : Distribue le trafic entrant entre plusieurs instances EC2
Spot Instances : Permet d'utiliser la capacité EC2 inutilisée à prix réduit
Reserved Instances : Offre des réductions significatives sur les frais d'instance lorsque vous vous engagez pour 1 ou 3 ans
EC2 Image Builder : Simplifie la création, le test et le déploiement d'images de machines virtuelles
Hibernate : Permet de préserver l'état de la RAM d'une instance lorsqu'elle est arrêtée
Instances à la demande : Paiement à l'utilisation sans engagement
EC2 Fleet : Lancez et gérez un groupe d'instances dans une seule opération

Bonnes pratiques

Sélection du type d'instance : Choisissez le type d'instance approprié en fonction des besoins spécifiques de votre application
Utilisation d'AMI personnalisées : Créez des AMI personnalisées pour accélérer le déploiement
Auto Scaling : Configurez l'Auto Scaling pour gérer automatiquement la capacité
Monitoring : Utilisez CloudWatch pour surveiller la performance et l'utilisation des instances
Sécurité : Appliquez le principe du moindre privilège avec les groupes de sécurité
Sauvegarde : Créez régulièrement des snapshots EBS pour sauvegarder vos données
Optimisation des coûts : Utilisez les Reserved Instances ou Savings Plans pour les charges de travail prévisibles
Infrastructure as Code : Utilisez CloudFormation, Terraform ou AWS CDK pour définir votre infrastructure

Applications concrètes

Cas d'usage

Hébergement d'applications web

Déploiement de sites web et d'applications avec mise à l'échelle automatique pour gérer des pics de trafic imprévus, souvent couplé avec des équilibreurs de charge et des groupes Auto Scaling.

Infrastructure de développement

Création rapide d'environnements de développement, de test et de staging identiques à la production, facilitant les tests et accélérant les cycles de développement.

Traitement de données

Utilisation d'instances optimisées pour effectuer des analyses de données, du machine learning ou des simulations scientifiques, avec possibilité d'exploiter des instances GPU pour les calculs intensifs.

Traitement par lots

Exécution de jobs programmés ou à la demande, comme le traitement nocturne de données, les sauvegardes ou les rapports, en utilisant des instances Spot pour réduire les coûts.