資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：云端閃存部署細節塊存儲僅可用于連接到虛擬實例或虛擬機。在這些產品中，只有彈性塊存儲具有明確使用閃存存儲的功能。谷歌云平臺提供三種主要存儲選項云存儲對象永久磁盤塊和云文件存儲文件。
隨著閃存存儲價格下降且設備容量提升，閃存存儲逐漸成為企業的首選存儲選項。
公共云平臺上的存儲同樣是如此，這些平臺具有基于固態的存儲產品，可為需要存儲功能的應用程序提高性能和吞吐量。
本文中，讓我們來看看哪些閃存作為云存儲提供以及如何訪問和使用。
閃存存儲即服務
在當前可用的主要存儲協議中，云端對象存儲通常沒有圍繞吞吐量和延遲設置規范，也沒有信息介紹關于該技術的部署過程。
而基于文件的解決方案提供一些性能選擇（通常是兩個，如下文所述），盡管這些可能是閃存加速而不是全SSD解決方案。
在塊存儲領域中，我們會看到解決方案中基于硬件的差異化，基于固態磁盤或者硬盤驅動器。供應商通常會強調將固態硬盤（SSD）作為多帶帶服務層的高性能優勢。
云端閃存：部署細節
塊存儲僅可用于連接到虛擬實例或虛擬機（VM）。這可作為引導卷或輔助磁盤來保存應用程序文件。這種類型的存儲針對需要低延遲、高性能和塊級讀／寫的應用程序，例如在線事務處理（OLTP）數據庫。
在主要三個供應商中，塊存儲的特性并不一致。亞馬遜云計算服務（AWS）和谷歌Cloud Platform（GCP）允許用戶設置卷大小，而微軟Azure具有固定的增量。配置最大值大致相似，每個實例具有60000到80000 IOPS（每秒輸入／輸出操作）和1500到2000MB吞吐量。
然而，各個供應商具有不同級別的可擴展性和性能，其中有些（Azure、AWS）根據容量擴展性能，而GCP根據連接實例的vCPU數量來擴展性能。這些因素會影響CIO的決策，因為這可能導致一個或者另一個領域的過度配置。
這些供應商都不提供特定的延遲指標，僅聲稱一位數的毫秒數。即便如此，并沒有100％的性能保證。例如，AWS的通用SSD（gp2）閃存卷僅保證在99％的時間內提供性能。
為了實現保證的低延遲性，用戶必須選擇具有直連閃存的虛擬實例。AWS和Google提供此類解決方案。
云閃存用例
如前所述，典型的用例將是那些需要低延遲基于塊的I／O的應用情況。與傳統應用程序相同，這可能包括分析、數據倉庫和機器學習（ML）或人工智能（AI）解決方案。
存儲供應商利用存儲優化實例和本地閃存存儲提供的性能將其解決方案移植到云端。
通過本地SSD，WekaIO Matrix可在AWS使用。Elastifile Cloud File System可在谷歌Cloud Platform運行。NetApp提供的Cloud Volumes Ontap可通過利用彈性塊存儲（EBS）SSD存儲在使用彈性計算云（EC2）實例運行。所有這三種解決方案都采用塊存儲，并提供彈性文件解決方案。
構建塊
在云端使用塊存儲作為其他解決方案構建塊的概念可能會進一步擴展。目前尚不清楚的是，云提供商本身是否想要展開競爭而提供更復雜的服務，還是讓存儲軟件供應商提供此功能。
供應商概覽
亞馬遜云計算服務（AWS）
AWS提供塊（EBS）、文件（EFS）和對象存儲（S3）。在這些產品中，只有EBS（彈性塊存儲）具有明確使用閃存存儲的功能。EFS（彈性文件系統）具有性能通用模式，但這些模式似乎不適用閃存，因為性能模式實際會增加延遲。
EBS有兩個基于SSD（預配置IOPS SSD io1和通用SSD gp2）以及兩個基于HDD存儲選項，所有這些選項都只能連接到EC2虛擬實例，并且無法從AWS外訪問。SSD性能的全部優勢需要使用EBS優化的EC2實例，其中應用程序和存儲網絡流量為物理隔離，而不是使用共享接口。
預配置IOPS SSD（io1）是高性能選項。卷可從4GB到擴展到16TB，每卷最高可達32000 IOPS，吞吐量可高達500 MBps。單個EC2實例最多可支持80000 IOPS和1750MBps吞吐量。
通用SSD（gp2）可滿足通用SSD要求。卷可從1GB擴展到16TB，每卷高達10000 IOPS，160MBps吞吐量，每個EC2實例支持最多80000 IOPS和1750MBps吞吐量。
io1和gp2之間的差異在于I ／ O密度。 io1的目標是每千兆字節50 IOPS，而gp2每千兆字節3 IOPS。io1提供功能可保證IOPS具有“預配置IOPS”，其中附加性能為收費選項。相比之下，gp2提供有限的突發功能來滿足吞吐量峰值–通過稱為卷信用的功能。
AWS沒有引用特定的延遲指標，只是聲稱兩種產品都提供“單位數”毫秒級響應。
AWS還提供本地連接閃存，被稱為SSD Instance Store Volums。這些直接連接到運行某些存儲優化EC2實例的主機，可以是標準SCSI或NVMe設備。在這里，性能取決于實例大小，隨機讀取性能范圍從100000到330萬IOPS。
微軟Azure
微軟Azure提供文件、塊、對象和可擴展存儲選項（數據湖和歸檔）。基于SSD的存儲作為基于塊的“Disk”存儲提供，只能在連接到Azure虛擬機時使用。
磁盤存儲是從Blob存儲提供，本質上是一個大型存儲池，作為對象、文件和塊的后備存儲。令人困惑的是，微軟選擇使用術語“塊Blob”來描述文件存儲，而典型的塊I／O卷通過頁面Blob來部署。頁面本質上是512字節的塊。
Premium SSD Managed Disks有8種固定型號，容量從32GB增加到4TB。I／O吞吐量可從每磁盤120 IOPS擴展到每磁盤7500 IOPS，吞吐量可從25MBps擴展到250MBps。單個虛擬機可訪問多個磁盤，最大容量為256TB，IOPS為80000，吞吐量為2000MBps。
最近微軟還推出一種新的更便宜的SSD存儲層，目前僅提供預覽版。標準SSD托管磁盤有六種容量，從128GB到4TB，每種型號容量增加一倍。每磁盤的IOPS固定為500，吞吐量也固定為60MBps。這作為更便宜的選項，可用于測試和開發環境或入門級生產應用程序。
谷歌云平臺（GCP）
GCP提供三種主要存儲選項：云存儲（對象）、永久磁盤（塊）和云文件存儲（文件）。文件存儲有兩種性能級別－標準版和高級版，但谷歌沒有透露該服務背后的內部技術。
永久磁盤有兩種選項，均為64TB，Zonal和Regional SSD永久磁盤提供每GB容量高達30此讀取或寫入IOPS，支持每個虛擬實例15000到60000個讀取IOPS和15000到30000個寫入IOPS。IOPS性能取決于磁盤連接的實例中定義的vCPU數。吞吐量為每千兆字節存儲容量0．48MBps，每個虛擬實例從240MBps到1200MBps。
GCP還提供本地SSD，直接連接到運行虛擬實例的主機服務器。它們可作為SCSI或NVMe設備使用，這可極大地提高性能容量。SCSI設備每千兆字節可以支持266個讀取IOPS或187個寫入IOPS，每個實例具有400000個讀取／280000個寫入IOPS。每個實例的吞吐量為1560MBps（讀取）和1090MBps（寫入）。
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