【多样化的效能与容量选择】公有云区块储存的规模与扩展规格

资料来源：iThome整理，2020年1月

储存区规模与扩展性，也就是效能与容量，是使用公有云区块储存时的头一个问题。

为了适应用户端环境千差万别的应用需求，公有云服务商都能提供多种效能层级的区块储存服务，以及弹性的容量选择，包含基于硬碟的低成本储存服务，以及基于SSD的高效能储存服务。

藉由引进SSD作为储存媒体，目前的公有云区块储存已能提供十分可观的效能，而且还在持续提高中。举例来说，现今AWS与Azure区块储存服务的单一磁碟区最高I/O效能，都比2年前提高了3、4倍。除了提高服务效能外，引进SSD对于公有云储存更重要的意义，是可结合I/O效能调节技术，为用户提供灵活按需配置、且具备「效能保证」的I/O服务品质，这是以往基于硬碟的架构难以做到的。

时至今日，SSD已经成为公有云区块储存服务的主要储存媒体，以我们这次观察的6大公有云服务商、一共23种区块储存磁碟区（Volume）型式中，超过2/3都是基于SSD。儘管如此，多数公有云服务商仍保留了基于硬碟的磁碟区服务，向用户提供低成本的储存空间，也形成了丰富的储存服务层次区分。

接下来，我们便从储存服务的层级区分、I/O效能、容量等3个面向，来检视主要6大公有云服务商区块储存服务的尺度规格。

磁碟区效能层级区分

所有公有云服务商，都是以效能来做为区块服务的区分基準。目前AWS的EBS拥有最多样化的效能层级选项，一共有：布建IOPS SSD（Provisioned IOPS）（io1）、一般用途SSD （General Purpose SSD）（gp2）、输送量优化HDD（Throughput Optimized HDD）（st1），以及冷HDD（Cold HDD）（sc1）等4种磁碟区层级，顾名思义，前两者是基于SSD，后两者是基于硬碟。

另外，AWS还保留了上一代的EBS磁带磁碟区服务（EBS Magnetic），可提供小容量、低效能的需求。

Azure的区块储存服务是磁碟储存体（Disk Storage），加上2019年中新推出的Ultra磁碟后，目前一共分为4种磁碟区层级——Ultra磁碟、高阶SSD、标準SSD与标準HDD，前3者是基于SSD，最后一种是基于硬碟。

Google Cloud的区块储存服务永久磁碟（Persistent Disk），层级区分方式比较特别，除了基于效能外，同时还基于是否拥有远端同步複製功能来区分，以2种基本层级——标準永久磁碟与SSD永久磁碟为基础，再加上是否具备跨区域远端同步複製功能，区分为区域（Zonal）型标準永久磁碟与区域SSD永久磁碟，以及拥有跨区远端同步功能的地区（Regional）型永久磁碟与地区SSD永久磁碟，一共4种。

IBM Cloud的Block Storage服务，有两种服务层级区分基準，首先是称作「使用耐久性层级进行布建」的基準，一共区分为4种效能等级——每GB 0.25 IOPS、每GB 2 IOPS、每GB 4 IOPS与每GB 10 IOPS，其中2 IOPS/GB以上的等级都是採用SSD。

另一种是称作「使用效能进行布建」的区分基準，有11种容量从20GB到12TB、效能从100～48000 IOPS的磁碟区。事实上，IBM Cloud的这两种区分层级是一体两面，容量与效能上限是一致的，多数情况下适用「耐久性层级」，如果用户明确知道自身应用的效能需求规格，则可选用「基于效能」的布建。

Oracle Cloud的Block Volume Service区块储存服务，很单纯的依照效能，区分为Lower Cost、Balanced与Higher Performance等3种型式，依照Oracle说法，目前他们的新一代云端资料中心架构，储存服务的基础设施都已经升级到NVMe SSD。

最后是阿里云（Alibaba Cloud），目前可提供普通云端碟（Basic disk）、高效云端碟（Ultra disk）、SSD云端碟（Standard SSD），再加上2019年初推出的ESSD（Enhanced SSD）增强型SSD云端碟，一共有4种区块储存磁碟区，其中的ESSD，又分为3种等级。

除了这几种以外，阿里云目前正在测试另一类区块储存服务，即可同时供多个执行个体同时存取的共用区块存放装置（Shared Block Storage）。

效能规格

公有云区块储存的效能，可以用IOPS、传输率与存取延迟等3个指标来衡量，但这是个複杂的议题，牵涉到磁碟区的大小、执行个体资源（CPU、记忆体与网路介面等）、处理资料的区块大小，以及服务连接的物理距离等因素，因此效能指标数字只能做为粗略的参考，事实上，各服务商採用的效能计算基準也各有不同。

例如AWS EBS在io1与gp2给出的IOPS规格，是以16K I/O区块为基準，强调IOPS表现，st1与sc1则\是以1MB区块为基準，强调传输率。而阿里云的官方IOPS规格则是以更小的4KB区块为基準，Oracle则视不同面向使用4KB、8KB与1MB区块为基準。

就目前来说，阿里云的区块储存服务，所能覆盖的效能区间範围是最广的，从数百IOPS效能的硬碟型服务，到数万、数千IOPS等级的SSD型服务，以至10万IOPS等级的高阶SSD型服务，都能提供，甚至还有百万IOPS等级的超高阶型服务。次之的是Azure与Google Cloud，也能覆盖到10万IOPS等级的高阶型服务。

相较下，AWS EBS的低阶服务选项较多，但缺乏10万IOPS等级以上的高阶型服务，IBM Cloud与Oracle Cloud也是相似的情况。

在存取延迟方面，多数公有云区块储存服务，都是以提供10ms以下的延迟为目标，一些服务则号称可以提供更低的延迟。

容量规格

在磁碟区容量方面，各服务商区块储存服务的规格存在很大的差异。

AWS EBS所有服务的磁碟区容量上限都是16TB，算是目前比较小的，其中较昂贵的两种SSD型服务io1与gp2，容量起始门槛比较低，分别为4GB与1GB；至于st1与sc1两种硬碟型服务，虽然单位成本较低，但起始门槛也较高，为500GB起跳。

在Azure方面，除了新的Ultra磁碟以外，所有服务的磁碟区容量上限都可达到32GB，Ultra磁碟更达到64TB。在起始容量方面，Azure相对于其他服务商有着更低的门槛，SSD型服务为4GB，硬碟型服务则为32GB。

而Google Cloud永久磁碟的所有型式服务，单一磁碟区容量上限都是64TB，在起始门槛方面，没有远端同步複製功能的区域型（Zonal）服务，都是从10GB起跳；而附加了远端同步複製的地区型（Regional）服务，则是从100GB与200GB起跳。

至于IBM Cloud提供的区块磁碟区最大容量只到12TB，是目前规格较低的一种，起始门槛则是20GB。Oracle Cloud的磁碟区容量上、下限为50GB到32TB，算是中等的规格。

在阿里云方面，除了最低阶的普通云端碟以外，其余区块磁碟区的容量上、下限都是20GB到32TB，而普通云端碟则是5GB到2TB，专门对应小型应用。

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