AWS EC2 執行個體基礎建立與管理

A comprehensive guide to creating and managing AWS EC2 instances, including setup, SSH connection, security groups, and common management operations.

前言

Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 是 AWS 提供的可擴展運算服務,讓您可以在雲端中啟動虛擬伺服器(稱為執行個體)。EC2 提供了彈性的運算容量,讓您可以根據需求快速擴展或縮減資源,只需為實際使用的資源付費。

本文將帶您了解如何建立、連線和管理 EC2 執行個體,這是使用 AWS 雲端服務的基礎技能。


EC2 簡介

什麼是 EC2?

EC2 (Elastic Compute Cloud) 是 AWS 最核心的服務之一,提供可調整大小的虛擬伺服器。您可以將它想像成一台在雲端的電腦,可以隨時啟動、停止或終止。

EC2 的主要特點

  • 彈性擴展:可以根據流量或工作負載自動或手動調整執行個體數量
  • 多種執行個體類型:從小型開發測試到大型企業應用,有數百種執行個體類型可選擇
  • 按需付費:只需為實際使用的運算時間付費
  • 全球部署:可在全球多個區域 (Region) 和可用區域 (Availability Zone) 部署
  • 整合 AWS 生態系統:可與其他 AWS 服務無縫整合

常見執行個體類型

類型用途範例
t2/t3一般用途,可突增效能網站伺服器、小型資料庫
m5/m6i一般用途,平衡運算應用程式伺服器
c5/c6i運算優化批次處理、遊戲伺服器
r5/r6i記憶體優化記憶體快取、大型資料庫
g4/p4GPU 執行個體機器學習、影像處理

建立執行個體步驟

步驟 1:登入 AWS 管理主控台

  1. 前往 AWS 管理主控台
  2. 使用您的 AWS 帳戶登入
  3. 在服務搜尋列中輸入「EC2」並選擇它

步驟 2:啟動執行個體

  1. 在 EC2 儀表板中,點擊「啟動執行個體」(Launch Instance) 按鈕
  2. 為您的執行個體命名(例如:my-web-server

步驟 3:選擇 Amazon Machine Image (AMI)

AMI 是包含作業系統和預先安裝軟體的映像檔。常見選擇包括:

  • Amazon Linux 2023:AWS 優化的 Linux 發行版
  • Ubuntu Server:廣受歡迎的 Linux 發行版
  • Windows Server:Microsoft Windows 作業系統
  • Red Hat Enterprise Linux:企業級 Linux

建議初學者選擇 Amazon Linux 2023Ubuntu Server 22.04 LTS

步驟 4:選擇執行個體類型

對於學習和測試用途,建議選擇 t2.microt3.micro,這些類型符合 AWS 免費方案資格(每月 750 小時)。

步驟 5:建立金鑰對

金鑰對用於安全地連線到您的執行個體:

  1. 在「金鑰對(登入)」區段,點擊「建立新的金鑰對
  2. 輸入金鑰對名稱(例如:my-key-pair
  3. 選擇金鑰對類型:
    • RSA:相容性最佳
    • ED25519:較新且安全的選項
  4. 選擇私密金鑰檔案格式:
    • .pem:適用於 Linux/macOS 的 OpenSSH
    • .ppk:適用於 Windows 的 PuTTY
  5. 點擊「建立金鑰對」並妥善保存下載的私密金鑰檔案

重要:私密金鑰檔案只能下載一次,請妥善保管並避免分享給他人。

步驟 6:設定網路

  1. 選擇或建立 VPC(虛擬私有雲)
  2. 選擇子網路
  3. 啟用「自動指派公有 IP」以便從網際網路存取

步驟 7:設定儲存空間

預設為 8 GB 的 EBS (Elastic Block Store) 磁碟區。您可以:

  • 調整磁碟區大小
  • 選擇磁碟區類型(gp3 為推薦的通用型)
  • 新增額外的磁碟區

步驟 8:檢閱並啟動

  1. 檢閱所有設定
  2. 點擊「啟動執行個體
  3. 等待執行個體狀態變為「執行中」

連線方式 (SSH)

使用 SSH 連線(Linux/macOS)

  1. 開啟終端機
  2. 設定私密金鑰檔案的權限:
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chmod 400 /path/to/your-key-pair.pem
  1. 使用 SSH 連線到執行個體:
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ssh -i /path/to/your-key-pair.pem ec2-user@<公有 IP 位址>

注意:預設使用者名稱因 AMI 而異:

  • Amazon Linux:ec2-user
  • Ubuntu:ubuntu
  • Debian:admin
  • RHEL:ec2-userroot

使用 PuTTY 連線(Windows)

  1. 下載並安裝 PuTTY
  2. 使用 PuTTYgen 將 .pem 檔案轉換為 .ppk 格式:
    • 開啟 PuTTYgen
    • 點擊「Load」載入 .pem 檔案
    • 點擊「Save private key」儲存為 .ppk 檔案
  3. 在 PuTTY 中設定連線:
    • Host Name:ec2-user@<公有 IP 位址>
    • Port:22
    • Connection > SSH > Auth > Credentials:選擇 .ppk 檔案
  4. 點擊「Open」建立連線

使用 EC2 Instance Connect

AWS 也提供瀏覽器內建的連線方式:

  1. 在 EC2 主控台選擇您的執行個體
  2. 點擊「連線」
  3. 選擇「EC2 Instance Connect」標籤
  4. 點擊「連線」

這種方式不需要管理 SSH 金鑰,非常適合快速存取。


安全群組設定

安全群組是 EC2 執行個體的虛擬防火牆,用於控制進出流量。

了解安全群組規則

  • 傳入規則 (Inbound):控制允許進入執行個體的流量
  • 傳出規則 (Outbound):控制允許離開執行個體的流量

常見的傳入規則設定

用途類型協定連接埠來源
SSH 存取SSHTCP22您的 IP
HTTP 網站HTTPTCP800.0.0.0/0
HTTPS 網站HTTPSTCP4430.0.0.0/0
自訂應用程式Custom TCPTCP自訂視需求

安全性最佳實務

  1. 最小權限原則:只開放必要的連接埠
  2. 限制 SSH 來源:將 SSH (連接埠 22) 限制為您的 IP 位址,而非 0.0.0.0/0
  3. 使用安全群組參照:允許來自其他安全群組的流量,而非 IP 範圍
  4. 定期審查規則:移除不再需要的規則

修改安全群組

  1. 在 EC2 主控台的左側選單中,選擇「安全群組」
  2. 選擇要修改的安全群組
  3. 在「傳入規則」標籤中,點擊「編輯傳入規則」
  4. 新增、修改或刪除規則
  5. 點擊「儲存規則」

常用管理操作

執行個體狀態管理

操作說明計費影響
啟動開啟執行個體開始計費
停止關閉執行個體,保留 EBS 資料停止運算計費,EBS 仍計費
重新啟動重新開機持續計費
終止永久刪除執行個體停止計費

使用 AWS CLI 管理執行個體

首先安裝並設定 AWS CLI:

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# 安裝 AWS CLI (Linux)
curl "https://awscli.amazonaws.com/awscli-exe-linux-x86_64.zip" -o "awscliv2.zip"
unzip awscliv2.zip
sudo ./aws/install

# 設定認證
aws configure

常用指令:

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# 列出所有執行個體
aws ec2 describe-instances

# 啟動執行個體
aws ec2 start-instances --instance-ids i-1234567890abcdef0

# 停止執行個體
aws ec2 stop-instances --instance-ids i-1234567890abcdef0

# 重新啟動執行個體
aws ec2 reboot-instances --instance-ids i-1234567890abcdef0

# 終止執行個體
aws ec2 terminate-instances --instance-ids i-1234567890abcdef0

監控執行個體

  1. CloudWatch 指標

    • CPU 使用率
    • 網路輸入/輸出
    • 磁碟讀寫操作
  2. 系統狀態檢查

    • 執行個體狀態檢查
    • 系統狀態檢查
  3. 設定警示

    • 在 CloudWatch 中建立警示
    • 當指標超過閾值時收到通知

建立 AMI(備份)

建立執行個體的映像檔以便日後重複使用:

  1. 選擇執行個體
  2. 點擊「動作」>「映像和範本」>「建立映像」
  3. 輸入名稱和描述
  4. 點擊「建立映像」

Elastic IP 位址

預設的公有 IP 在執行個體停止後會變更。使用 Elastic IP 可獲得固定 IP:

  1. 在 EC2 主控台選擇「彈性 IP」
  2. 點擊「配置彈性 IP 位址」
  3. 點擊「配置」
  4. 選擇新配置的 IP,點擊「動作」>「建立關聯」
  5. 選擇要關聯的執行個體

注意:未關聯的 Elastic IP 會產生費用,請確保在不使用時釋放。


成本優化建議

  1. 選擇正確的執行個體大小:避免過度配置
  2. 使用預留執行個體:長期工作負載可節省最多 72%
  3. 使用 Spot 執行個體:可容忍中斷的工作負載可節省最多 90%
  4. 設定自動排程:開發環境可在非工作時間自動停止
  5. 監控未使用的資源:定期檢查並清理未使用的 EBS 磁碟區、快照和 Elastic IP

總結

本文介紹了 AWS EC2 執行個體的基礎建立與管理,包括:

  • EC2 的基本概念和執行個體類型
  • 建立執行個體的完整步驟
  • 使用 SSH 和其他方式連線到執行個體
  • 安全群組的設定和最佳實務
  • 常用的管理操作和監控方式

EC2 是 AWS 最基礎也最重要的服務之一,掌握這些知識將為您進一步學習 AWS 雲端架構打下堅實的基礎。

參考資源

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