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块存储概述

更新时间:2020-09-08 11:41:11

块存储是阿里云为云服务器ECS提供的块设备产品,具有高性能和低时延的特点,支持随机读写。您可以像使用物理硬盘一样格式化并建立文件系统来使用块存储,满足大部分通用业务场景下的数据存储需求。


块存储类型


阿里云为您的云服务器ECS提供了丰富的块存储产品,包括基于分布式存储架构的云盘以及基于物理机本地硬盘的本地盘产品。


云盘


数据块级别的块存储产品。云盘采用多副本的分布式机制,具有低时延、高性能、持久性、高可靠等性能,支持随时创建、扩容以及释放。


本地盘


基于云服务器ECS所在物理机(宿主机)上的本地硬盘设备,为ECS实例提供本地存储访问能力。为对存储I/O性能和海量存储性价比有极高要求的业务场景而设计的产品。具有低时延、高随机IOPS、高吞吐量、高性价比等优势。

本地盘来自单台物理机,数据可靠性取决于物理机的可靠性,存在单点故障风险。建议您在应用层做数据冗余,保证数据的可用性。您可以使用部署集将业务涉及到的几台ECS实例分散部署在不同的物理服务器上,保证业务的高可用性和底层容灾能力。


数据安全


读写稳定性


在同一可用区中,您的业务数据以多副本的形式分布存储在块存储集群中,保证读写过程中的数据稳定性,为ECS实例实现99.9999999%的数据可靠性保证。


主动备份


您可以定期创建快照,提高业务数据的安全性。快照是阿里云备份产品,为云盘提供数据备份能力,确保日志和客户交易等信息有备份可查询。


数据擦除机制


您删除的数据不会被其他用户通过任何途径访问,分布式块存储系统中已删除的数据一定会被完全擦除。主要通过以下机制保证数据擦除的完整性:

云盘底层基于顺序追加写实现,该设计充分利用物理盘顺序写高带宽低时延的特性。基于追加写的特性,删除云盘逻辑空间的操作会被作为元数据记录,一切对该逻辑空间的读操作,存储系统会确保返回全零。同理,您对逻辑空间的覆盖写不会立即覆盖物理磁盘上对应空间,存储系统通过修改逻辑空间与物理空间之间的映射关系来实现云盘的覆盖写,确保无法读取被覆盖的数据。一切删除或者覆盖写操作形成的物理磁盘上的遗留数据,会从底层物理磁盘上强制永久删除。

当您释放块设备(云盘)时,存储系统立即销毁元数据,确保无法继续访问数据。同时,该云盘对应的物理存储空间会被回收。物理空间再次被分配前一定是清零过的,在首次写入数据前,所有新建的云盘的读取返回全部是零。


数据加密


对于数据敏感型应用,建议您加密存储设备。ECS云盘加密采用行业标准的AES-256算法,利用密钥加密云盘以及云盘快照。从ECS实例传输到云盘的数据会被自动加密,并在读取数据时自动解密。


性能指标


衡量块存储产品的性能指标主要包括IOPS、吞吐量和访问时延。部分块存储产品对容量也有要求,例如不同性能等级的ESSD云盘对应的容量范围不同。


IOPS(Input/Output Operations per Second)


IOPS指每秒能处理的I/O个数,表示块存储处理读写(输出/输入)的能力,单位为次。如果您需要部署事务密集型应用,例如数据库类应用等典型场景,需要关注IOPS性能。其中,只有挂载到I/O优化的实例时,SSD云盘才能获得期望的IOPS性能。挂载到非I/O优化的实例时,SSD云盘无法获得期望的IOPS性能。


吞吐量(Throughput)


吞吐量是指单位时间内可以成功传输的数据数量,单位为MB/s。如果您需要部署大量顺序读写的应用,例如Hadoop离线计算型业务等典型场景,需要关注吞吐量。


访问时延(Latency)


访问时延是指块存储处理一个I/O需要的时间,单位为s、ms或者μs。过高的时延会导致应用性能下降或报错。

如果您的应用对高时延比较敏感,例如数据库应用,建议您使用ESSD云盘、SSD云盘或本地SSD盘类产品。

如果您的应用偏重数据吞吐能力,对时延相对不太敏感,例如Hadoop离线计算等吞吐密集型应用,建议您使用d1或d1ne大数据型实例规格包含的SATA HDD本地盘产品。


容量(Capacity)


容量是指存储空间大小,单位为TiB、GiB、MiB或者KiB。块存储容量按照二进制单位计算,表示1024进位的数据大小,例如,1GiB=1024MiB。

容量无法衡量块存储性能,但对于存储设备而言,不同的容量能达到的性能不同。容量越大,存储设备的数据处理能力越强。相同类型块存储产品的单位容量的I/O性能均一致,但云盘性能随容量增长而线性增长,直至达到该类型块存储的单盘性能上限。ESSD云盘在不同容量范围内还能选择不同的性能等级。