【AWS后疫新战略4：区块储存、物件储存】区块储存服务效能大跃进

2021-02-09 22:02:49 来源：用户：

区块（Block-level）储存一向是企业储存应用架构的核心，提供区块储存服务的储存阵列，也是企业资料中心储存基础架构不可或缺的一环。随着公有云区块储存服务的兴起，今日的企业区块储存基础架构，已经成为公有云与本地端两大类型分庭抗礼的局面。

而身为公有云服务龙头厂商的AWS，旗下的Elastic Block Store（EBS）区块储存服务，自然也是最具代表性的公有云区块储存服务。

在日前的re:Invent 2020大会中，AWS大举更新了EBS区块储存服务，推出了2种新的储存区类型，扩展了EBS涵盖的储存应用範围，也显着提高了AWS面对其他公有云服务商的竞争力。

EBS规格大幅强化，更能与其他公有云业者竞争

在2020年中以前，AWS EBS原本提供了4种储存区层级选项，包括基于SSD与基于硬碟等两大类。其中基于SSD的服务有两种，分别是布建IOPS SSD（Provisioned IOPS）型的io1磁碟区，以及一般用途SSD （General Purpose SSD）型的gp2磁碟区。

而在基于SSD的储存服务方面，AWS同样也有两种选择，一为输送量优化HDD（Throughput Optimized HDD）型的st1磁碟区，另一则是冷HDD（Cold HDD）型的sc1磁碟区。

而从2020年中起，AWS陆续更新了EBS的SSD类型储存服务，新增了3种储存区层级选项，首先，是在2020年8月，AWS推出布建IOPS SSD型服务中的新类型io2，接着又在2020年12月的re:Invent 2020大会中，发表一般用途SSD型服务的新选项gp3，以及仍在预览状态、属于新一代布建IOPS SSD型服务的io2 Block Express。

更耐用的高效能SSD型服务io2

新推出的io2服务，提供了大幅升级的耐久性与效能。就规格来说，io2相较于先前的io1服务，有2大突破：

● 更高的耐久性：先前AWS是以年故障率（Annual Failure Rate， AFR），来作为EBS储存区的耐久性（durability）衡量标準，现在则改以装置维持完好的期望值来表述。原先EBS服务的年故障率是0.1～0.2%，换算为完好率则为99.8～99.9%的耐久性。

而新推出的io2服务，则将耐久性提高到99.999%，足足提升了一、两百倍之多，AWS宣称，这样的耐久性水準，比一般的商用磁碟机可靠了2,000倍。

● 更高的效能：io2的单一Volume储存区IOPS效能上限，与io1同样都是64,000 IOPS，但io2的每GB空间IOPS效能，可以达到500 IOPS/GB，相较于只有50 IOPS/GB的io1，提高了10倍。

这也就是说，以往io1必须透过至少200GB的储存区空间，才能汇聚出10,000 IOPS的效能。而现在io2只需20GB储存区空间，就能汇聚出同样的10,000 IOPS效能，更适合I/O效能需求高、但容量需求相对有限的资料库等应用环境。

EBS规格新顶点io2 Block Express

为了对抗身为公有云服务商龙头的AWS，过去1、2年以来，几家公有云服务商，纷纷以更高的效能与扩展容量，作为新的区块储存服务诉求。

例如，Azure新推出的Ultra磁碟服务，单一储存区的效能上限便达到160,000 IOPS，容量上限则为64TB；而Google Cloud的永久磁碟区块储存服务，最高效能也提高到单一储存区100,000 IOPS以上，以及64TB的Volume容量上限；阿里云在ESSD高效能区块储存服务中，单一储存区更能提供100,000 IOPS，以至百万IOPS的效能，以及32TB的最大容量。

与前述更高效能的区块储存服务相较，AWS EBS的单一储存区64,000 IOPS效能，以及16TB的容量上限，便瞠乎其后了。这也迫使EBS的用户，在需要更高储存效能与容量时，须同时启用更多储存区，方可汇聚出这样的能耐。

如今，EBS效能与容量规格相形落后的问题，将可望获得解决。因为，AWS在re:Invent 2020大会，宣布将推出新的区块储存服务。

这套io2 Block Express是EBS布建IOPS SSD型服务的新类型，也是EBS规格进化历程中的一项里程碑，透过新的储存伺服器架构，以及新的网路堆叠架构，从而实现更高的效能。以及更低的存取延迟，效能等级已足比拟本地端SAN储存阵列。

io2 Block Express的单一Volume储存区可提供最高25.6万IOPS效能，以及4,000 MB/s传输率，是原本io1与io2储存区的4倍，每GB容量的效能则为1,000 IOPS/GB，分别是io1与1o2的20倍与2倍。而且，io2还拥有sub-millisecond等级，即1ms以下的存取延迟，相较下，io1与io2的存取延迟，则是Single-digit millisecond等级，也就是10ms以下。也就是说，io2 Block Express的存取延迟，只有io1与1o2的1/10。

而在容量上限方面，从io2 Block Express起，AWS EBS终于摆脱了长期以来的16TB Volume储存区上限，一举将容量上限提高到64TB，赶上了其他服务商的水準。在耐久性方面，io2 Block Express则同于io2，都是99.999%。

以前述效能规格来看，待日后io2 Block Express正式上线时，足可与阿里云的ESSD并列，成为当前最高效能的云端区块储存服务，也足以替代以往必须透过本地端全快闪SAN储存阵列，才能支撑的I/O密集型关键应用，如Oracle、SAP HANA、Microsoft SQL Server，以及SAS等资料库与资料仓储系统。

效能配置更灵活、成本更低的gp3

在re:Invent 2020大会中，AWS也宣布他们已经发展了新的EBS架构，分离了原本互相挂钩的运算与储存堆叠，从而提供更具弹性的I/O效能与容量扩展。

在以往，EBS的效能增长幅度等比于容量，所以用户必须汇聚更大的储存区空间，才能得到更高IOPS与传输率，用户往往必须超额配置容量，来取得需要的效能，这也意味着用户必须为那些实际上用不到的额外容量付费。

现在，透过EBS的新架构，便不再有前述限制，可依实际需求扩展需要的容量或效能。

直接受益于这种新架构的EBS服务，便是新推出的gp3，这是EBS一般用途型SSD储存服务的最新成员，与既有的gp2储存区相比，gp3的成本低了20%，还提供更弹性的效能扩充能力。

目前gp2的基準效能，是每GB空间3 IOPS效能，单一Volume可扩充到最大1.6万IOPS与250 MB/s传输率。也就是说，用户必须配置多达1TB空间，才能得到3000 IOPS效能。

而新的gp3服务，则提供了任何容量、都是3,000 IOPS与125 MB/s传输率的基準效能，单一Volume最大IOPS效能与gp2同为1.6万IOPS，但最高传输率为1000MB/s，是gp2最大传输率的4倍。

透过gp3，用户可以获得需要的I/O效能，而不必超额配置容量，用户还能无缝地将资料从gp2迁移到gp3。

S3物件储存服务的自动分层储存与改进的远端複製，宣布正式上线

在AWS年末的这次更新中，储存服务部份的更新，除了EBS区块储存服务外，AWS也将先前在11月时发表的S3物件储存自动分层功能，以及远端複製功能，正式提供上线服务。

前者即S3 Intelligent-Tiering功能，这项功能将S3储存服务分为4个层级：经常存取层（Frequent Tier）、非经常存取层（Infrequent Access Tier）、归档存取层（Archive Access Tier）与深度归档存取层（Deep Archive Access Tier），分别对应S3的4种不同层级储存区：S3标準型、S3标準非经常存取储存区（Infrequent Access，IA），S3 Glacier与S3 Deep Glacier，并依照物件资料的存取频率，自动迁移将物件资料到不同等级储存层存放，以便获得最高的效能与成本效益。

例如90天内未曾存取的资料，将自动被搬移到S3 Glacier构成的归档层存放；在180天后，会搬移到S3 Deep Glacier的深度归档存取层，在这个储存层，用户每月只需为每TB资料支付1美元费用。

至于新推出的S3远端複製功能，不仅提供了同一AWS服务区域（Regions），或跨不同服务区域的资料複製，也提供了跨多重buckets储存区，以及跨多重服务区域的远端複製功能。