一文看懂云平臺存儲相關(guān)云服務(wù)（云硬盤）如何使用？

作者：胡小海 2022-07-14 14:43:39

云計算

云原生

存儲軟件 隨著企業(yè)云化速度的加快，業(yè)務(wù)需求的不斷迭代更新，敏捷化智能化的進(jìn)一步推動，在企業(yè)業(yè)務(wù)快速發(fā)展的過程中，數(shù)據(jù)存儲的有效性和穩(wěn)定性越顯重要?；跀?shù)據(jù)是云化的基石，本文以云硬盤如何使用為切入點進(jìn)行舉例論述。

站在用戶的角度思考問題，與客戶深入溝通，找到豐寧網(wǎng)站設(shè)計與豐寧網(wǎng)站推廣的解決方案，憑借多年的經(jīng)驗，讓設(shè)計與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，創(chuàng)造個性化、用戶體驗好的作品，建站類型包括：成都網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站建設(shè)、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機(jī)端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣、域名注冊、網(wǎng)絡(luò)空間、企業(yè)郵箱。業(yè)務(wù)覆蓋豐寧地區(qū)。

隨著云計算技術(shù)的逐漸成熟和快速發(fā)展，特別是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，企業(yè)的云化速度大幅提升，同時在各類業(yè)務(wù)分布式改造和業(yè)務(wù)場景化的推動下，業(yè)務(wù)逐漸扁平化、耦合化及云化。在此背景下企業(yè)通過自建或采購的形式來建設(shè)和部署云平臺，以企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實際情況為出發(fā)點，結(jié)合架構(gòu)及業(yè)務(wù)部門的規(guī)劃意見，按計劃和步驟有序推動各類業(yè)務(wù)有效健康上云。而對于云平臺而言，存儲是其的一個重要組成部分，也是不可或缺的。存儲是關(guān)系著云平臺數(shù)據(jù)全生命周期管理的必備條件，也是云平臺有效運行的數(shù)據(jù)保障。云平臺上存儲主要分為塊存儲、對象存儲和文件存儲這三大類，其中塊存儲是日常使用較多的一類存儲，由于其良好的擴(kuò)展伸縮能力，能夠適配云平臺下的自動資源分發(fā)及資源管理需求，而云硬盤是塊存儲其中的一種服務(wù)形式的體現(xiàn)?，F(xiàn)就云平臺云硬盤的使用進(jìn)行簡要說明。

云硬盤是一種高可用、高可靠、低成本、可定制化的塊存儲設(shè)備，可作為云服務(wù)器（包括彈性云服務(wù)器和裸金屬服務(wù)器）的獨立可擴(kuò)展硬盤使用，為云服務(wù)器實例提供高效可靠的 存儲設(shè)備。云硬盤可提供數(shù)據(jù)塊級別的持久性存儲，通常用作需要頻繁更新、細(xì)粒度更新的數(shù)據(jù)（如文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫等）的主存儲設(shè)備，具有高可用、高可靠和高性能的特點。云硬盤類似 PC 中的硬盤，需掛載至云服務(wù)器上進(jìn)行使用，無法單獨使用?？蓪σ褣燧d的云硬盤執(zhí)行初始化、創(chuàng)建文件系統(tǒng)等后續(xù)操作，把數(shù)據(jù)持久化地存儲在云硬盤上。云硬盤的整體架構(gòu)如圖 1 所示。

圖 1 云硬盤整體架構(gòu)圖

云硬盤具備的特點如下：

1 、可靠性：云硬盤采用三副本的分布式機(jī)制，提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)；

2 、可擴(kuò)展性：可自由配置存儲容量，按需擴(kuò)容，且無須中斷業(yè)務(wù)，容量的上限可達(dá) 32TB ；

3 、高性能：云硬盤采用 cache 機(jī)制滿足常規(guī)業(yè)務(wù)需求，且可提供全閃類型的存儲來滿足對 I/O 能力有極高要求的場景；

4 、易用性：通過簡單的創(chuàng)建、掛載、卸載以及刪除等操作即可輕松管理與使用云硬盤，縮短業(yè)務(wù)部署時間，節(jié)省成本；

5 、快照備份：可隨時為云硬盤創(chuàng)建快照來備份數(shù)據(jù)，也可通過使用快照文件快速創(chuàng)建云硬盤達(dá)到快速部署業(yè)務(wù)的目的?；谝陨显朴脖P的特點，在很大程度上確保了數(shù)據(jù)的安全有效、業(yè)務(wù)的健康穩(wěn)定及管理的方便快速。

云硬盤根據(jù)以上特點的性能不同，分為超高 IO 、通用型 SSD 、高 IO 、普通 IO 等不同類別的磁盤類型。根據(jù)不同類別的需要進(jìn)行相應(yīng)的選擇，當(dāng)然不同類型的云硬盤在性能和價格上有所不同。而根據(jù)云硬盤的性能是按照如下指標(biāo)進(jìn)行劃分。

1、 IOPS ：云硬盤每秒進(jìn)行讀寫操作的次數(shù)；

2、 吞吐量：云硬盤每秒成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，即讀取和寫入的數(shù)據(jù)量；

3、 讀寫時延：云硬盤連續(xù)兩次讀寫操作需要的最小時間隔離。

云硬盤根據(jù)性能進(jìn)行初步劃分的性能數(shù)據(jù)如圖 2 所示。

參數(shù)	極速型SSD	超高IO	通用型SSD	高IO	普通IO
最大容量	32TB	32TB	32TB	32TB	32TB
說明	適用于需要超大帶寬和超低時延的場景。	性能超高云硬盤，適用于高吞吐、低時延的工作負(fù)載	高性價比云硬盤，可用于高吞吐、低時延的工作負(fù)載。	用于一般訪問的工作負(fù)載。	用于不常訪問的工作負(fù)載。
應(yīng)用場景	適用于數(shù)據(jù)庫場景。	超大帶寬的讀寫密集型、I/O密集型。	高性能、低延遲交互應(yīng)用場景。	一般工作負(fù)載的應(yīng)用場景。	大容量、讀寫速率中等、事務(wù)性較少的場景。
IOPS	128000	50000	20000	5000	2200
吞吐量	1000MB/S	350MB/S	250MB/S	150MB/S	50MB/S
訪問時延	亞毫秒	1ms	1ms	1ms-3ms	5ms-10ms

圖 2 云硬盤性能數(shù)據(jù)圖

其中云硬盤的性能與硬盤底層數(shù)據(jù)塊的大小密切相關(guān)。當(dāng) IOPS 或吞吐量中有一項指標(biāo)達(dá)到最大值時，此時云硬盤性能達(dá)到最大，而另一項指標(biāo)無法繼續(xù)上升。對于 4 KB 和 8 KB 這樣的小數(shù)據(jù)塊來說，云硬盤性能可達(dá)到最大 IOPS 數(shù)值，而對于 16KB 及以上的大數(shù)據(jù)塊而言，云硬盤性能則可達(dá)到最大吞吐量。

云硬盤根據(jù)掛載的方式分為共享云硬盤和獨享云硬盤。一般而言云硬盤的默認(rèn)方式為獨享云硬盤，即將云硬盤掛載給一臺云服務(wù)器，供其單獨進(jìn)行使用。而當(dāng)多個云服務(wù)器需同時訪問一個云硬盤時，就需要共享云硬盤，共享云硬盤具備多掛載點、高并發(fā)性、高性能、高可靠性等特點。

以華為云為例對云硬盤的購買使用流程進(jìn)行簡要說明。

1、 通過注冊云賬號并實名認(rèn)證后。

2、 登錄管理控制臺，在左側(cè)服務(wù)列表中選擇云硬盤 EVS ，點擊右側(cè)購買硬盤，磁盤類型有如下 5 種，分別為：極速型 SSD 、超高 IO 、通用性 SSD 、高 IO 和普通 IO ，通過選擇計費模式、區(qū)域、可用區(qū)、數(shù)據(jù)源、磁盤類型（可根據(jù)業(yè)務(wù)的實際情況選擇不同類型的磁盤）、磁盤大小、云備份、磁盤名稱、購買時長和購買量等選項后即可看到當(dāng)前購買的云硬盤的配置費用情況，點擊立即購買到下一步支付即可完成云硬盤的購買，如圖 3 所示。

圖 3 云硬盤購買配置圖

3、 單獨購買的云硬盤為數(shù)據(jù)盤，可以在云硬盤列表中看到磁盤屬性為“數(shù)據(jù)盤”，磁盤狀態(tài)為“可用”。此時需要將該數(shù)據(jù)盤掛載給云服務(wù)器使用，這里將上面購買的云硬盤通過選擇掛載點的方式掛載給申請的其中一臺云服務(wù)器上，單擊“確定”時云硬盤狀態(tài)為“正在掛載”，表示云硬盤處于正在掛載至云服務(wù)器的過程中。當(dāng)云硬盤狀態(tài)為“正在使用”時，表示掛載至云服務(wù)器成功。

4、 磁盤掛載至云服務(wù)器后，需要登錄云服務(wù)器初始化磁盤，即格式化磁盤后磁盤才可以正常使用。這里根據(jù)云服務(wù)器不同的操作系統(tǒng)（主要分為 windows 和 linux 兩種）使用不同的格式化方法進(jìn)行初始化，完成后即可進(jìn)行正常的使用。

此外，云硬盤還具有加密、備份及快照等功能，其中系統(tǒng)盤的加密與創(chuàng)建云服務(wù)器的鏡像相關(guān)，如使用加密鏡像創(chuàng)建云服務(wù)器，那么系統(tǒng)盤默認(rèn)開啟加密功能，加密方式與鏡像保持一致，而新建空白云硬盤時，可以選擇加密或者不加密，創(chuàng)建完成后無法更改加密屬性。云備份功能為云硬盤創(chuàng)建在線備份，無需關(guān)閉云服務(wù)器，針對病毒入侵、人為誤刪除、軟硬件故障等導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者損壞的場景，可通過任意時刻的備份恢復(fù)數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的正確性和有效性。可分為云硬盤備份或云服務(wù)器備份等方式通過特定的備份策略（設(shè)置備份任務(wù)執(zhí)行時間、周期以及保留規(guī)則等）進(jìn)行定時備份。而快照功能則是對云硬盤數(shù)據(jù)在某個時刻的完整拷貝或鏡像，當(dāng)數(shù)據(jù)丟失時，可通過快照將數(shù)據(jù)完整的恢復(fù)到快照時間點?？煺蘸蛡浞莶煌?，備份是將數(shù)據(jù)在不同于云硬盤的存儲系統(tǒng)中另存一份，而快照是建立一種快照與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，快照和備份的區(qū)別如圖 4 所示。

	存儲方案	數(shù)據(jù)同步	業(yè)務(wù)恢復(fù)
備份	與云硬盤數(shù)據(jù)分開存儲，可實現(xiàn)在云硬盤存儲損壞情況下的數(shù)據(jù)恢復(fù)	保存云硬盤指定時刻的數(shù)據(jù)，可以設(shè)置自動備份。	通過恢復(fù)備份至云硬盤，或者通過備份創(chuàng)建新的云硬盤，找回數(shù)據(jù)，恢復(fù)業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)持久性高。
快照	與云硬盤數(shù)據(jù)存儲在一起	保存云硬盤指定時刻的數(shù)據(jù)。如果將創(chuàng)建快照的云硬盤刪除，那么對應(yīng)的快照也會被同時刪除。	通過回滾快照至云硬盤，或者通過快照創(chuàng)建新的云硬盤，找回數(shù)據(jù)，恢復(fù)業(yè)務(wù)。

圖 4 快照和備份區(qū)別圖

云硬盤的底層存儲一般默認(rèn)采用三副本機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的可靠性，三副本技術(shù)主要特點為：

1 、存儲系統(tǒng)自動確保 3 個數(shù)據(jù)副本分布在不同服務(wù)器的不同磁盤上，單個硬件設(shè)備的故障不會影響業(yè)務(wù)；

2 、存儲系統(tǒng)確保 3 個數(shù)據(jù)副本之間的數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性。而云硬盤三副本通過如下技術(shù)確保數(shù)據(jù)一致性：

• 寫入數(shù)據(jù)時，同時在 3 副本執(zhí)行寫入操作；
• 讀取數(shù)據(jù)失敗時，自動修復(fù)損壞的副本。三副本技術(shù)是云硬盤存儲系統(tǒng)為了確保數(shù)據(jù)高可靠性提供的技術(shù)，主要用來應(yīng)對硬件設(shè)備故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或不一致的情況。

本文就云硬盤的概念、特點、架構(gòu)及使用等進(jìn)行簡要的說明，相信對云硬盤有了一定的了解和認(rèn)識，相比于其它類型的存儲云硬盤使用場景廣泛，操作較為簡單。而市面上主流的一些云平臺（如阿里云、騰訊云、華為云等）云硬盤的相關(guān)概念、類型及使用等都較為相似?；诖耍朴脖P雖是云平臺存儲的一部分，但見微知著，只要我們以好學(xué)的態(tài)度、求知的欲望和不怕失敗的決心，定能在云計算的星辰大海中快意遨游。

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