21.AMI AmazonMachineImages

🖼️ Amazon Machine Image (AMI) – Kiến thức & kiến trúc đầy đủ EC2 (chuẩn đi thi và đi làm)¶

1. AMI là gì? Khái niệm cơ bản & ứng dụng¶

AMI (Amazon Machine Image):
Là “mẫu” cấu hình EC2 instance, chứa OS + ứng dụng + cấu hình + (tùy chọn) dữ liệu.
Dùng để tạo mới nhanh nhiều EC2 instance từ cùng một chuẩn cấu hình.
Khi bạn launch EC2, thực chất là launch từ một AMI.
Có 3 nguồn AMI:
- AWS managed: Ví dụ Amazon Linux 2, Ubuntu, Red Hat…
- Community AMI: Do cộng đồng/vendor cung cấp (CentOS, các bản custom…).
- Marketplace AMI: AMI có kèm license phần mềm thương mại, trả phí thêm (có thể theo giờ).

2. Đặc điểm & vùng (region) của AMI¶

AMI là tài nguyên theo **region:**
- Mỗi region có ID AMI riêng cho cùng một OS/distribution.
- AMI chỉ dùng được trong region mà nó được tạo (nhưng có thể copy sang vùng khác).
Mỗi AMI có ID dạng:
- ami-xxxxxxxxxxxxxxxxx (không giống nhau giữa các vùng).

3. Quyền truy cập AMI¶

Default: Private, chỉ account tạo được dùng.
Có thể chỉnh:
- Public: Ai cũng dùng được.
- Explicit: Chỉ định từng AWS Account được quyền dùng.

4. Vòng đời AMI: 4 bước chuẩn¶

Launch: Dùng AMI tạo EC2 instance.
Configure: Cài đặt, cấu hình, tinh chỉnh instance theo ý (cài app, đổi config, thêm volume…).
Create image: Tạo AMI mới từ instance đã tinh chỉnh (bake lại trạng thái).
Launch again: Dùng AMI đã “bake” để tạo nhiều EC2 instance chuẩn cấu hình mong muốn.
Khái niệm “AMI baking”:
- Cài đặt, cấu hình, kiểm tra trên một instance → tạo AMI từ đó → dùng AMI mới “bake” ra hàng loạt instance giống nhau.
- Hiệu quả cho deploy production, tiết kiệm thời gian, giảm lỗi.

5. Kiến trúc AMI – Snapshot & Block Device Mapping¶

Khi tạo AMI từ một EC2 instance:
- Tất cả EBS volume đang gắn sẽ được snapshot lại.
- AMI không chứa trực tiếp dữ liệu, mà chỉ chứa thông tin:
  - Danh sách các snapshot ID.
  - Block device mapping: Liên kết snapshot với device id gốc (ví dụ: /dev/xvda, /dev/xvdf…).
  - Metadata quyền truy cập.
- Khi launch instance từ AMI:
  - AWS dùng snapshot để tạo EBS volume mới theo device id gốc.
  - Attach các volume này vào instance mới.
Snapshot là incremental:
- Lần đầu là full, các lần sau chỉ lưu thay đổi.

thêm rõ

1. Block device mapping: Liên kết snapshot với device id gốc (ví dụ: /dev/xvda, /dev/xvdf…)¶

Block device mapping nghĩa là “bản đồ thiết bị lưu trữ” — nó xác định ổ đĩa ảo nào sẽ gắn vào máy ảo và ổ đó lấy dữ liệu từ đâu.
Mỗi máy ảo có thể có nhiều ổ đĩa (ổ cứng ảo) như:
/dev/xvda (thường là ổ đĩa chính chứa hệ điều hành)
/dev/xvdf (ổ đĩa phụ để chứa dữ liệu khác)
Mỗi ổ đĩa ảo này được tạo ra dựa trên một snapshot cụ thể — tức là một bản sao lưu của ổ đĩa đó.
Block device mapping là liên kết giữa snapshot (bản sao lưu) và ổ đĩa ảo trên máy — nói cách khác, nó bảo “ổ đĩa /dev/xvda sẽ được dựng lên từ snapshot số 12345”, “ổ đĩa /dev/xvdf sẽ được dựng lên từ snapshot số 67890”.

2. Metadata quyền truy cập¶

Metadata là “thông tin về thông tin” — ở đây là dữ liệu về quyền sử dụng AMI.
Nó quy định ai được phép xem, dùng hoặc chia sẻ AMI đó.
Ví dụ:
AMI chỉ dành cho bạn hoặc nhóm người trong tài khoản của bạn.
Hoặc bạn cho phép mọi người công khai sử dụng AMI đó.
Metadata quyền truy cập giúp đảm bảo an toàn, không ai ngoài người được phép có thể tạo máy ảo từ AMI đó.
còn khi tạo Snapshot thông thường chưa có cái gì map vào nó cả, vì nó chỉ lưu dữ liệu của ổ đĩa tại thời điểm đó.

1. Khi bạn tạo AMI từ một EC2 instance:¶

AWS sẽ snapshot lại từng EBS volume gắn vào instance đó (ví dụ: ổ boot /dev/xvda, ổ data /dev/xvdf, ...).
AMI không lưu dữ liệu trực tiếp.
AMI chỉ lưu thông tin ánh xạ (Block Device Mapping):
- Device name (ví dụ: /dev/xvda)
- Tương ứng với Snapshot ID (ví dụ: snap-abc123…)
- Thêm metadata: region, permission, visibility,…

2. Khi bạn dùng AMI để tạo EC2 instance mới:¶

AWS sẽ dùng mapping trong AMI để biết cần tạo những EBS volume nào.
Với mỗi dòng mapping:
- Snapshot gốc → Tạo EBS volume mới trong AZ bạn chọn
- Gắn volume đó vào instance mới ở đúng device name (ví dụ: /dev/xvda là ổ boot OS, /dev/xvdf là ổ data).
Kết quả:
Instance mới có hệ điều hành, ứng dụng, dữ liệu như instance gốc, đúng vị trí volume.

Sơ đồ hóa lại quá trình:¶

EC2 Instance gốc
- /dev/xvda (OS, app) → Snapshot A
- /dev/xvdf (Data) → Snapshot B
Tạo AMI
- AMI chứa:
  - Block Device Mapping:
    - /dev/xvda → Snapshot A
    - /dev/xvdf → Snapshot B
  - Metadata (region, permission…)
Dùng AMI launch instance mới
- Snapshot A → Tạo volume mới → Gắn vào /dev/xvda của instance mới
- Snapshot B → Tạo volume mới → Gắn vào /dev/xvdf của instance mới

Kết luận¶

AMI không lưu dữ liệu, chỉ lưu mapping.
Khi launch, mapping sẽ được dùng để lấy snapshot và tạo volume mới, gắn đúng vị trí cho OS.
Instance mới giống hệt cấu hình volume của instance gốc tại thời điểm snapshot.

6. Tính năng nâng cao & lưu ý¶

Không thể chỉnh sửa trực tiếp AMI đã tạo.
- Muốn thay đổi: launch từ AMI → cấu hình lại → tạo AMI mới.
AMI có thể copy sang region khác.
- Khi copy, các snapshot liên quan cũng được copy.
Có thể chia sẻ AMI cho account khác hoặc public.
Chi phí:
- AMI không tính phí riêng, nhưng snapshot bên dưới sẽ bị tính phí lưu trữ.
- Dung lượng snapshot chỉ tính dựa trên data thực sự dùng trên EBS volume (không phải toàn bộ dung lượng cấp phát).

7. Một số thuật ngữ và mẹo thi¶

Block device mapping: Bản đồ ánh xạ giữa device id và snapshot id. Khi launch instance, AWS dùng ánh xạ này để attach đúng volume ra đúng device.
AMI baking: Tiêu chuẩn triển khai production (làm 1 → nhân bản n).
Chỉnh sửa AMI: Không chỉnh sửa, chỉ tạo mới từ instance đã tinh chỉnh.
AMI là tài nguyên theo region, muốn dùng ở vùng khác phải copy.
Chi phí snapshot phụ thuộc vào data dùng, không phải tổng size EBS.
AMI có thể dùng cho mọi AZ trong cùng region.

9. Tổng kết dễ nhớ¶

AMI = “mẫu” cấu hình EC2, gồm snapshot các volume + ánh xạ device.
AMI chỉ dùng trong 1 region, muốn dùng vùng khác phải copy.
Không chỉnh sửa trực tiếp AMI, chỉ tạo mới từ instance.
AMI baking = đóng gói cấu hình, triển khai hàng loạt instance giống nhau.
Chi phí: snapshot EBS (dữ liệu thực dùng).
Có thể chia sẻ AMI cho account khác hoặc public.

Ghi chú thêm

Bạn có thể dùng AMI marketplace để deploy instance kèm license phần mềm thương mại.
Khi launch instance từ AMI, snapshot sẽ tạo ra EBS volume mới ở AZ bạn chọn.
Nếu AMI có nhiều volume, tất cả volume sẽ snapshot riêng biệt và ánh xạ đúng device.
AMI baking rất hiệu quả để chuẩn hóa môi trường production/dev/test.
AMI đính kèm permission/metadata, không chứa data trực tiếp mà chỉ tham chiếu đến các snapshot.