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AWS上で使えるストレージ十番勝負
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Akio Katayama
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AWS上で使えるストレージ十番勝負
1.
AWS上で使える ストレージ十番勝負! 2013/5/7 SKILL BASECAMP 2013
2.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 自己紹介 名前 片山暁雄 所属 アマゾンデータサービスジャパン 技術統括本部 エンタープライズソリューション部 部長/ソリューションアーキテクト Twitter @c9katayama 好きなAWSサービス Amazon Simple Workflow Service
3.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 本日のゴール AWSのストレージ群を把握する 各ストレージについて、機能や利用シーンを把握する 自宅に帰り、すべてのストレージを試してみる
4.
Copyright © 2012
Amazon Web Services AWS(Amazon Web Services)のご紹介 ストレージ十番勝負! まとめ 本日のアジェンダ
5.
Copyright © 2012
Amazon Web Services AWS(Amazon Web Services) のご紹介
6.
Copyright © 2012
Amazon Web Services6 カリフォルニア ダブリン シンガポール 東京 オレゴン 世界中でサービスを展開中 初期費用なしで全世界のインフラを利用可能 バージニア サンパウロ リージョン エッジローケーション GovCloud データは指定した地域に置かれる シドニー
7.
Copyright © 2012
Amazon Web Services AWSの様々なサービス 7 お客様のアプリケーション 認証 AWS IAM モニタリング Amazon CloudWatch Web管理画面 Management Console デプロイと自動化 AWS Elastic Beanstalk AWS CloudFromation IDEプラグイン Eclipse Visual Studio ライブラリ & SDKs Java, PHP, .NET, Python, Ruby Development & Administration コンテンツ配信 Amazon CloudFront メッセージ Amazon SNS Amazon SQS 分散処理 Elastic MapReduce メール配信 Amazon SES キャッシング Amazon Elasticache ワークフロー管理 Amazon SWF Application Service コンピュータ処理 Amazon EC2 Auto Scale ストレージ Amazon S3 Amazon EBS AWS StorageGateway Amazon Glacier データベース Amazon RDS Amazon DynamoDB Amazon SimpleDB Amazon Redshift AWS グローバルインフラ Geographical Regions, Availability Zones, Points of PresenceAZRegion ネットワーク & ルーティング Amazon VPC / Amazon Elastic Load Balancer / Amazon Route 53 /AWS Direct Connect Infrastructure Service
8.
Copyright © 2012
Amazon Web Services www.barackobama.com
9.
Copyright © 2012
Amazon Web Services Obama for America 有権者の情報管理、資金管理、電話システムなど、200以上のアプ リケーションをAWS上でホスト 選挙後は必要なデータだけを残してインフラを破棄 アーキテクチャ図:http://awsofa.info/ 多くのデータストアを利用 SQLServer HBase LevelDB mongoDB PostgreSQL Vertica MySQL Amazon RDS Amazon ElastiCache Amazon DynamoDB Amazon S3 Amazon SimpleDB
10.
CloudHSM(Hardware Security Module) 10 ©
2013 Amazon.com, Inc. and its affiliates. All rights reserved. May not be copied, modified or distributed in whole or in part without the express consent of AWS上で稼働させることのできるHSM 安全な鍵の保管および、耐タンパ性エンクロージャー内の 一連の暗号化操作を提供する専用アプライアンスをAWS上 で提供 現在US-EASTとEUで提供。2013年中にその他リージョン に拡大予定
11.
Copyright © 2012
Amazon Web Services ストレージ十番勝負!
12.
12 ところで・・・ AWS上でストレージはいくつある? 1. Ephemeral Disk 2.
Elastic Block Store(EBS) 3. AWS Storage Gateway 4. Amazon Simple Storage Service(S3) 5. Amazon Glacier 6. Amazon ElastiCache 7. Amazon SimpleDB 8. Amazon DynamoDB 9. Amazon Relational Database Service(RDS) 10.Amazon Redshift
13.
13 Ephemeral Disk EBS
S3 GlacierStorage Gateway DynamoDBElastiCache RDS RedshiftSimpleDB 揮発性 NoSQL EC2へマウント バックアップ YesSQL 関係図 複数AZでの冗長化
14.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 1.Ephemeral Disk
15.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 1.Ephemeral Disk(インスタンスストレージ) 特徴 EC2の物理筐体のローカルディスクで、EC2にマウント可能 インスタンスにより、利用可能なサイズが決まっている • t1.micro,m3は利用不可。hs1は48TB 利点 無料! 任意のファイルフォーマットが利用可能 SSDが利用可能(hi1.4xlargeが2TB,cr1.8xlargeが240G) 注意点 インスタンスを停止すると、データが消去される スナップショット機能はない EC2 /dev/xvdg /dev/xvdf S3 揮発性 EC2へマウント
16.
Copyright © 2012
Amazon Web Services Ephemeral Diskの用途 EC2からマウントして使うデータの格納 計算時の一時ファイルや、画像処理の一時データなど キャッシュファイル 大容量のデータを1インスタンスに格納する場合 SSDのIO速度が必要な場合 S3
17.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 2.Amazon Elastic Block Store
18.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 特徴 EC2にマウント可能なネットワーク ストレージ 利点 任意のファイルシステムが利用可能 スナップショット機能搭載 複数EBSを1つのEC2インスタンスに アタッチ可能 EBSを別のEC2にマウントしなおす 事も可能 注意点 1EBSあたり最大1TB 複数のEC2から1つのEBSをマウント することは出来ない Region Availability Zone - a EBS EBS EBS Availability Zone - b EBS EBS S3 EBS Snapshot EC2 EC2 2.Amazon Elastic Block Store(EBS) EC2へマウント
19.
Copyright © 2012
Amazon Web Services EBSスナップショットの取得処理方式 S3への連携は差分で、格納は全分で行われる EBS 10G EBS 10G EBS 10G初回 Amazon Simple Storage Service (S3) に実ファイルが格納 2回目 3回目 A A B B B C C A B B C スナップ ショット の概念 1G 1G 1G 1G 1G 計1G 計1G 計2G ←変更 差分 ←変更 差分 計2G 初回は全分1Gが取得 2回目は差分 1Gのみが取得 3回目は2回目との 差分1Gのみが取得 スナップショットの概 念として、各時点の全 分が確保される。 S3に格納される実 ファイルベースでは スナップショットに 紐づくファイルを差 分で管理される。 (利用容量ベースで 合計3G) 連携は差分
20.
Copyright © 2012
Amazon Web Services EBSスナップショットのリストア処理方式 戻したいスナップショット時点に全分方式でリストアすることが可能 (当然Diskの物理交換も不要で、EBSの特徴的な機能) EBS 10G EBS 10G EBS 10G初回 Amazon Simple Storage Service (S3) に実ファイルが格納 2回目 3回目 A A B B B C C A B B C スナップ ショット の概念 1G 1G 1G 1G 1G 計1G 計1G 計2G 例えばこのスナップショットを削除 計2G 障 害 EBS 10G B計1G 2回目スナップショッ トの取得時点に戻した い場合 残りのスナップ ショットに無い データAは削除される 2回目時点
21.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 全領域に一旦アクセスしておく より大きなインスタンス/より大きなEBSボリューム ストライピングによる性能向上 Provisioned IOPS 1ボリューム最大4000IOPSまで指定可能なオプション 16KB以下のブロックサイズの場合、指定IOPSの10%以 内に収まる性能を、年間99.9%の時間で提供 EBS-Optimized Instance EC2とEBS間のネットワークを最適化するオプション 最大2Gbpsの帯域を確保 Provisioned IOPSと一緒に利用すると効果が高い EC2 EBSの性能向上 EC2 Optimized P-IOPS
22.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 様々な暗号化製品の利用が可能 Windows Bitlocker (Microsoft) Secure Cloud(TrendMicro) SafeNet ProtectV (SafeNet) Crypt Setup(OSS) 冗長化機能や分散FSも利用可能 DRBD(OSS) ClusterPro (NEC) GlusterFS (OSS) Redhat Storage Server (Redhat) EBSの暗号化/冗長化 EC2 EBS EC2 EBS レプリカ
23.
NASAのWebシステムアーキテクチャ ・WebサーバにNginx、CMSにRailo を使用 ・GlusterFSをCMSのファイ ル共有ディスクに ・使用サービス: CloudFront,Route53,ELB,EC2,RDS, S3,CloudWatch
24.
Copyright © 2012
Amazon Web Services GlusterFSをAWSで実行すると・・ サーバ、ディスクの調達が容易 時間課金で試すのが簡単 異なるデータセンター間・遠隔地へのレプリカテストが 容易 世界中のデータセンターが使える GlusterFSを使用して、冗長的なアーキテクチャを実装 可能 最も困難なデータ冗長化を実現 クラウドアーキテクチャの自由度が大幅にUP
25.
Copyright © 2012
Amazon Web Services レプリケーション 複数のリージョンを使ったシステム 例えば日本とシンガポールをまたいだシステム構築 バックアップシステムやDRシステム Geo-Replication 遠隔地へ、非同期でデータを同期 マスター/スレーブモデル Replicated Volumes Geo-replication クラスター内でデータをミラーリング 地理的に離れたクラスタでデータ をミラーリング 高可用性を提供 バックアップやDR用途 同期処理 非同期処理
26.
Copyright © 2012
Amazon Web Services EC2 EBS EC2 EBS EC2 EBS EC2 EBS USリージョン (マスター) シンガポール (スレーブ) レプリカ レプリカ Geo-Replication
27.
Copyright © 2012
Amazon Web Services EC2からマウントして使うデータの格納 OSやDBなど、永続性が必要なデータの格納 スナップショット取得が必要なデータ アベイラビリティゾーン/リージョンをまたいでコピーしたいデータ EBSの用途 EBS S3 EBS Snapshot EBS Region Region リージョン 間コピー
28.
Copyright © 2012
Amazon Web Services 3.AWS Storage Gateway
29.
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Amazon Web Services 特徴 EC2からiSCSIでマウント可能な仮想アプライアンス SGWへ書き込んだデータは、自動的にS3へバックアップされる • EBSのスナップショット形式で保存 オンプレミスにも展開が可能 • AWS上ではAMI、オンプレではVMWare/HyperV形式で提供 3.AWS Storage Gateway(SGW) EC2へマウント バックアップ S3 EBS Snapshot EC2 EC2 SGW サービス iSCSI iSCSI
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Amazon Web Services Gateway-Stored Volumes オンプレミス向けのモード 作成する容量と同容量のディスクをSWGの仮想アプライアンスに 用意するモード S3へは、定期的にバックアップ(最短1時間) 1ディスク最大1TB、1SGWで最大12TBまでサポート Gateway-Cached Volumes オンプレミス/EC2向けモード プライマリデータをS3に持ち、直近アクセスデータのみローカル に持つモード S3へは、逐次データを転送 1ディスク32TB、1SGWで最大150TBまでサポート 2つの動作モード 1T1T 1T32T
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Amazon Web Services ファイルサーバ用のストレージ バックアップディスク代わり オンプレミスのDR対策 SGWの用途 S3 EBS Snapshot EC2 EC2 SGW サービス iSCSI
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Amazon Web Services 4.Amazon Simple Storage Service
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Amazon Web Services 特徴 インターネット接続されたストレージ HTTP(S)でファイルを入出力 利点 高いデータ耐久性 容量制限なし(1ファイル上限5TB) 従量課金 AES256の暗号化機能の利用が可能 注意点 CIFSやNFSでは接続できない 4.Amazon S3 アベイラビリティ ゾーン アベイラビリティ ゾーン アベイラビリティ ゾーン リージョン データを 自動複製 複数AZでの冗長化 バックアップ
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Amazon Web Services ファイルのバックアップ 多くの商用製品がバックエンドにS3を利用可能に ログファイルや分析ファイルなどの大量データの格納 画像や動画などの格納 S3から直接配布が可能 S3の用途 EC2 EBS EMR Dynamo DB … … … …
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Amazon Web Services 5.Amazon Glacier
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Amazon Web Services 特徴 Glacier = 氷河 インターネット接続されたアーカイブ HTTP(S)でファイルを入出力 利点 高いデータ耐久性 容量制限なし(1アーカイブ上限40TB) 従量課金 1GB 月間約1円 AES256で自動的に暗号化 注意点 1度ファイルを入れると、取り出すのに 3-4時間必要となる ファイル名は自動採番されたものに変わ る 5.Amazon Glacier アベイラビリティ ゾーン アベイラビリティ ゾーン アベイラビリティ ゾーン リージョン データを 自動複製 複数AZでの冗長化 バックアップ
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Amazon Web Services S3のバケットにライフサイクル設定を行なう事で、一定時間 経ったデータを自動的にGlacierに転送 転送されたあとも、S3にファイル名が残せる インデックスの作成が不要 GlacierからS3への復帰も可能 S3との連携機能 1年後 S3 Glacier
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Amazon Web Services 企業データ、画像/動画などの資産、科学技術データの保存 ログファイルや分析ファイルなどの大量データの格納 めったに利用しないが、法律や規約などで保存が必要な情報 テープバックアップからの乗り換え Glacierの用途
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Amazon Web Services 6.Amazon ElastiCache
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Amazon Web Services 特徴 Memcahed互換のキャッシュストレージ キーとバリューのデータをオンメモリで保持 利点 1クリックでMemcachedサーバの起動が可能 障害発生に自動復旧 クラスタを組む事も可能 注意点 ElastiCacheのデータは揮発性のため、バックアップを取得 することは出来ない 用途 Memcachedの置き換え アプリケーションデータやDBアクセスのキャッシュ EC2 6.Amazon ElastiCache 揮発性 NoSQL
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Amazon Web Services 7.Amazon SimpleDB
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Amazon Web Services 特徴 REST APIでアクセスする、スキーマフリーの独自データベース キーと、アトリビュート(キー名と値のペア)でデータをストア データ量と、クエリーの計算量で課金 利点 DB管理は一切不要。スケールアウトやデータ分散はAWSが実施 フルオートインデクシング SQLライクなクエリーの実行が可能 注意点 1ドメイン(1テーブル)あたり最大10GB、10億アイテムまで ドメインをまたいだJOINやトランザクションは未サポート 7.Amazon SimpleDB NoSQL 複数AZでの冗長化
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Amazon Web Services 格納する属性が決まっていない、半構造化データの格納 DBの管理負荷を減らしたい場合 複雑なトランザクションが不要なデータの格納 メタデータや管理用データなどの格納 SimpleDBの用途
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Amazon Web Services 8.Amazon DynamoDB
45.
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Amazon Web Services REST APIでアクセスする、スキーマフリーの独自データ ベース ハッシュキーと、属性(キー名と値のペア)でデータをス トア 3か所のデータセンターのSSDにデータを保存 8.Amazon DynamoDB NoSQL 複数AZでの冗長化
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Amazon Web Services 利点 DB管理は一切不要。スケールアウトやデータ分散はAWSが実施 データ容量無制限(レコード数の制限がない) 読み込み/書き込みのスループットの指定が可能 強い一貫性を保ちながら、数ミリ秒の低遅延でアクセス可能 注意点 検索は、ハッシュキー、レンジキー、ローカルセカンダリイン デックスが対象 属性を使った検索はフルスキャンが必要 DynamoDBの機能
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Amazon Web Services DBの管理負荷を減らしたい場合 一貫した読み込み/書き込み速度が必要な場合 大容量のデータストアが必要な場合 DynamoDBの用途 EC2 EC2 EC2 EC2 EC2 100,000write 200,000read
48.
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Amazon Web Services 9.Amazon Relational Database Service
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Amazon Web Services 9.Amazon Relational Database Service(RDS) 複数AZでの冗長化 YesSQL マネージされたRDBMSサービス MySQL、Oracle、SQLServerが利用可能 バックアップやフェイルオーバーに対応したDBを、数 クリックで利用可能 ライセンスも従量課金で利用可能 EC2
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Amazon Web Services RDSの機能 さまざまなマネージド機能 ポイントタイムリカバリ、スナップショット、パッチ適用、自 動フェイルオーバー リードレプリカの追加 MySQL/5台まで ポイントタイム リカバリ スナップ ショット データ同期 自動フェイルオーバー パッチ適用 AZ-a AZ-b リード レプリケーション
51.
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Amazon Web Services RDSの性能 8仮想コア、68 GBメモリのDBサーバまで利用可能 3TBまでのストレージを利用可能 OracleとMySQLの場合。SQLServerは1TB Provisioned IOPSも利用可能 MySQL,Oracleは30000,SQLServerは10000上限
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Amazon Web Services RDSの用途 SQLでのアクセスが必要なアプリケーション実行 開発、テスト環境 Oracle,MySQL,SQLServerの置き換え
53.
53 Amazon Redshift
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Amazon Web Services Data Warehouse as a Service 分析用に整理された大量の統合業務データの管理サービス フルマネージドサービス 拡張性:数百GB~1.6PBまで拡張可能 高速:カラムナ型、超並列演算(MPP) 低額:インスタンスの従量課金 10.Amazon Redshift
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Amazon Web Services 行型 vs. カラムナ型 DWHにはカラムナ型のデータベースが用いられる orderid name qty 1 Book 100 2 Pen 50 … n Eraser 70 orderid name qty 1 Book 100 2 Pen 50 … n Eraser 70 行型 – トランザクション処理向き カラムナ型 – 分析処理向き
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Amazon Web Services 耐久性・可用性 S3へのバックアップ、ノード・ドライブ故障への対応 連携 インプットデータはS3、DynamoDBなどのAWSサービスから の連携 Postgres SQL JDBC/ODBC ドライバを使ったSQLクライア ント、BIツールをサポート Amazon Redshiftの機能
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Amazon Web Services アーキテクチャー リーダーノードを経由して クエリーを実行 各コンピュートノードで演算が 並列実行 各コンピュートノードにローカ ルストレージを保持 コンピュートノードはhs1.xlと hs1.8xlから選択 BIツール リーダー ノード コン ピュート ノード コン ピュート ノード コン ピュート ノード JDBC/ODBC 10GigE Mesh SQL エンドポイント: • クエリーの並列化 • 結果を生成 クエリー実行ノード • “N” スケールアウト を実現 • ローカルディスク S3, DynamoDB, EMRとの統合
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Amazon Web Services DWノード(コンピュートノード) High Storage Extra Large (XL) DW Node: CPU: 2 virtual cores ECU: 4.4 Memory: 15 GiB Storage: 3 HDD with 2 TB of local attached storage Network: Moderate Disk I/O: Moderate API: dw.hs1.xlarge High Storage Eight Extra Large (8XL) DW Node: CPU: 16 virtual cores ECU: 35 Memory: 120 GiB Storage: 24 HDD with 16 TB of local attached storage Network: 10 Gigabit Ethernet with support for cluster placement groups Disk I/O: Very High API: dw.hs1.8xlarge
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Amazon Web Services シングルノード (2TB) クラスター 2 – 32ノード(4TB – 64TB) クラスター 2 – 100ノード(32TB – 1.6PB) 拡張性 Extra Large Node (XL) 8 Extra Large Node (8XL) 数百GBから数PBまで拡張可能
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Amazon Web Services クエリー PostgreSQL JDBC/ODBCドライバ経由で標準的な SQLを実行可能 対応BIツール • ACTUATE • birst • JASPERSOFT • MicroStrategy リーダーノードに接続し、クエリー実行 リーダーノードがクエリーを分配し、C++のコードを生成、 コンピュートノードで実行 使用可能な全コンピュートノードにおいてリーダーノードに 結果を返す • pentaho • PERVASIVE • tableau など
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Amazon Web Services 可用性 データはプライマリとは、別ノードにセカンダリコピーが保 存される ドライブの故障は透過的に処理 リーダーノードは自動的にクエリーをセカンダリ・コピーにル ート 冗長性を維持するために、データの再配置が実行される 単一・複数ノードの故障 新規ノードが割当てられるまで、クラスタは使用不可となる 自動的に他ノードからデータがコピーされる 複数ノード障害時にプライマリ/セカンダリのデータを損失した 場合、スナップショットからの復旧が必要となる
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Amazon Web Services SQL発行が必要な分析アプリケーション 大量のデータを元に分析を行なうケース 既にBIツールを利用しているケース Redshiftの用途 Your BI Tools Amazon Redshift JDBC/ODBC
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Amazon Web Services まとめ
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Amazon Web Services 高速、大容量、高耐久性、さまざまなストレージが 利用できる 既存の資産に加えて、AWSクラウドならではの選択も RAIDや分散FS、大規模ストレージなどもAWSなら安価 に実験が可能 まとめ
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Amazon Web Services AWS 無料使用枠 Amazon EC2 750時間/月のLinux マイクロインスタンス 複数インスタンスでも、合計750時間/月であれば無料利用枠に該当 Amazon EC2 750時間/月のWindows Server マイクロインス タンス 複数インスタンスでも、合計750時間/月であれば無料利用枠に該当 Amazon EBS 30 GB に加え、200万 I/O、スナップショット ストレージ 1 GB Elastic Load Balancing 750時間に加え 15 GB 分のデータ処理 帯域幅「送信(アウト)」15 GB
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1. Ephemeral Disk 2.
Elastic Block Store(EBS) 3. AWS Storage Gateway 4. Amazon Simple Storage Service(S3) 5. Amazon Glacier 6. Amazon ElastiCache 7. Amazon SimpleDB 8. Amazon DynamoDB 9. Amazon Relational Database Service(RDS) 10.Amazon Redshift ストレージ無料枠 詳細はhttp://aws.amazon.com/jp/free/
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AWS Summit Tokyo
2013 http://www.awssummittokyo.com/ 2013/6/5 , 6/6 新高輪プリンスホテル
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