【类型选择多样化兼顾低成本与高效能存取需求】解析公有云区块储存的基本型态与类型

目前多数的公有云服务商，都能提供3～4种不同层级的区块储存服务，可依据储存媒体型式，概分为SSD型与硬碟型两大类，其下又各自区分为数种效能与成本层级。（资料来源：iThome整理，2020年1月）

一般公有云的区块储存（Block-Level Storage）服务，对应的是传统的区块储存装置，目的是为公有云的执行个体、虚拟机器等运算单元，提供本机磁碟区形式的储存空间。

公有云区块储存服务问世至今，不过10年出头时间，例如其中最具代表性的AWS EBS，是在2008年8月才上线服务，仍是相对新兴的领域，但是在软体定义储存与储存媒体技术的驱动下，已发展出丰富的产品形式与功能。

公有云区块储存的2种基本型态

如同本地端的区块储存应用架构，可以区分为本机直连储存装置，以及SAN网路储存等两种基本型态，公有云的区块储存也能分为两种基本型态：一为运算单元本机直接附属储存空间，另一为透过远端连结的网路化储存空间。

运算单元附属的区块储存

最初的公有云区块储存，是运算单元的附属储存空间，例如AWS EC2的执行个体，都内含了一定容量的执行个体储存空间（Instance stores），这种区块储存空间能提供相当可观的容量与效能，如EC2的执行个体储存空间容量可达32GB～60TB，若需要高I/O效能，也有NVMe SSD形式的储存媒体可选，但由于这种储存空间是运算单元的附属，并不会将资料写入底层的根装置中，所以当运算单元停止运作时，执行个体储存空间内的资料也会随之消失，无法长久持续保存资料。

所以，这类区块储存适合网页伺服器负载平衡之类的用途，对这类应用来说，当执行个体的工作结束后，资料也跟着消除，不需长久保存，可提供较佳的经济性。

网路化的公有云区块储存

这是一种独立于执行个体外的公有云区块储存服务，透过远端挂载机制（通常是使用iSCSI协定），将储存空间提供给指定的执行个体使用，对应于本地端的SAN储存设备。

这类区块储存服务是独立于运算单元外，即使挂载的执行个体停止运作，资料仍继续保存在区块储存装置上，可以长期保存资料，但使用成本也较高——独立的公有云区块服务，也是独立于运算服务外计费，用户必须承担储存与运算两种服务的成本，即使运算单元的工作结束，也还是必须继续支付储存服务的成本。

儘管成本较高，但这类独立的公有云区块储存适用範围，仍比运算单元附属区块储存服务来得更广，不仅能长期保存资料，同时，还能提供多种强化资料存取可用性与安全性的资料服务功能，因而也成为当前公有云区块储存应用的主流与发展重心。几乎每家公有云服务商都能提供这类区块储存，如AWS EBS、Azure Premium Blobs、Google Cloud的Persistent Disk、IBM Cloud的 Block Storage、Oracle Cloud的Block Volume Services，以及阿里云（Alibaba Cloud ）的Block Storage等。

SSD带来公有云区块储存新发展：提供更多样化的服务层级

大约在5、6年前，公有云区块储存领域迎来一波重大变化，透过引进快闪储存架构，大幅提高了公有云区块储存服务的效能，不仅藉此扩展了应用範围，也形成了更丰富了服务层级与类型。

以AWS来说，最早是在2012年8月，为DynamoDB资料库服务与部分高阶EC2运算服务，在EBS上提供了基于SSD的布建IOPS（Provisioned IOPS）储存服务类型，开始将公有云区块储存带向固态储存领域，让公有云储存首次拥有保证I/O效能的服务能力。随后AWS又于2014年扩大了快闪储存应用範围，推出成本较低的一般用途SSD（General Purpose）服务。

类似的，Google Cloud也是在2014年中，开始提供SSD形式的Persistent Disk区块储存服务。

到了今日，SSD已成为公有云区块储存服务的核心，一些云端服务商的区块储存服务甚至已走向全面SSD化（如Oracle Cloud的Block Volume Service），搭配效能调节技术来向用户提供不同等级的效能。

不过，多数的公有云区块储存服务，仍然保留硬碟来提供低成本储存服务，藉此提供2种主要的服务层级——SSD型与硬碟型。

SSD型区块储存服务

採用SSD为储存媒体，以提供重视效能的应用环境为目的，通常又能分为效能型与标準型等2类。

● 效能型SSD

以支援资料库等I/O密集型、重视效能的应用环境为目的，例如AWS EBS的布建IOPS（Provisioned IOPS）储存服务，Azure磁碟服务（Disk Storage）中的Ultra磁碟与高阶SSD，Oracle Cloud的Higher Performance型区块储存服务等。

这类区块储存服务的每个磁碟，最高可提供数万至十多万IOPS效能，与500MB/s等级以上的传输率，足以与本地端的中、高阶全快闪储存阵列相比，但成本也是最高的。

● 通用型SSD

目的是为网页伺服器、轻量型应用程式或开发测试等应用，提供兼顾效能与成本的平价SSD储存空间，例如AWS EBS的一般用途型（General Purpose）SSD服务，Azure磁碟服务中的标準SSD，Oracle Cloud的Balanced型，以及IBM Cloud Block Storage中，每GB 2IOPS等级以上的服务等。

这类区块储存服务的每个磁碟，IOPS效能只有效能型SSD服务的1/3或更低，但成本也低了许多。

不过，要注意的是，一些云端服务商的SSD型区块储存，并不区分为上述两种层级，而是依照储存区容量、区块或执行个体来对应I/O效能的高低，如Alibaba的SSD云端碟，Google Cloud的SSD型Persistent Disk服务等。

硬碟型区块储存服务

採用机械式硬碟为储存媒体，效能只有数百IOPS的程度，最高不过1000、2000 IOPS，远不如SSD型服务，但成本也便宜一半以上，目的是针对存取相对不频繁、或是对效能较不敏感的应用，提供低成本储存空间，典型的有Azure磁碟服务中的标準HDD，Goold Cloud的标準型Persistent Disk服务，Alibaba的普通云端碟等。

比较特别的是AWS EBS，将其硬碟型区块服务区分为：输送量优化HDD（Throughput Optimized），以及冷HDD（Cold HDD）等两种。前者针对普通的工作负载应用，后者则针对低存取频率的低效能服务，效能与成本都只有前者的一半。

多面向检视公有云区块储存

我们在区分了公有云区块储存的基本形式之后，接下来，我们将从效能与容量尺度、可用性、资料保护，以及资料服务功能等不同面向，来检视当前主要的公有云区块储存服务。

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