隨著閃存存儲(chǔ)價(jià)格下降且設(shè)備容量提升，閃存存儲(chǔ)逐漸成為企業(yè)的首選存儲(chǔ)選項(xiàng)。

公共云平臺(tái)上的存儲(chǔ)同樣是如此，這些平臺(tái)具有基于固態(tài)的存儲(chǔ)產(chǎn)品，可為需要存儲(chǔ)功能的應(yīng)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(chǔ)提供以及如何訪問和使用。

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閃存存儲(chǔ)即服務(wù)

在當(dāng)前可用的主要存儲(chǔ)協(xié)議中，云端對(duì)象存儲(chǔ)通常沒有圍繞吞吐量和延遲設(shè)置規(guī)范，也沒有信息介紹關(guān)于該技術(shù)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(gè)，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(chǔ)領(lǐng)域中，我們會(huì)看到解決方案中基于硬件的差異化，基于固態(tài)磁盤或者硬盤驅(qū)動(dòng)器。供應(yīng)商通常會(huì)強(qiáng)調(diào)將固態(tài)硬盤(SSD)作為單獨(dú)服務(wù)層的高性能優(yōu)勢(shì)。

云端閃存：部署細(xì)節(jié)

塊存儲(chǔ)僅可用于連接到虛擬實(shí)例或虛擬機(jī)(VM)。這可作為引導(dǎo)卷或輔助磁盤來保存應(yīng)用程序文件。這種類型的存儲(chǔ)針對(duì)需要低延遲、高性能和塊級(jí)讀/寫的應(yīng)用程序，例如在線事務(wù)處理(OLTP)數(shù)據(jù)庫。

在主要三個(gè)供應(yīng)商中，塊存儲(chǔ)的特性并不一致。亞馬遜云計(jì)算服務(wù)(AWS)和谷歌Cloud Platform(GCP)允許用戶設(shè)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(gè)實(shí)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(gè)供應(yīng)商具有不同級(jí)別的可擴(kuò)展性和性能，其中有些(Azure、AWS)根據(jù)容量擴(kuò)展性能，而GCP根據(jù)連接實(shí)例的vCPU數(shù)量來擴(kuò)展性能。這些因素會(huì)影響CIO的決策，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致一個(gè)或者另一個(gè)領(lǐng)域的過度配置。

這些供應(yīng)商都不提供特定的延遲指標(biāo)，僅聲稱一位數(shù)的毫秒數(shù)。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(shí)間內(nèi)提供性能。

為了實(shí)現(xiàn)保證的低延遲性，用戶必須選擇具有直連閃存的虛擬實(shí)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(yīng)用情況。與傳統(tǒng)應(yīng)用程序相同，這可能包括分析、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫和機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)或人工智能(AI)解決方案。

存儲(chǔ)供應(yīng)商利用存儲(chǔ)優(yōu)化實(shí)例和本地閃存存儲(chǔ)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(yùn)行。NetApp提供的Cloud Volumes Ontap可通過利用彈性塊存儲(chǔ)(EBS)SSD存儲(chǔ)在使用彈性計(jì)算云(EC2)實(shí)例運(yùn)行。所有這三種解決方案都采用塊存儲(chǔ)，并提供彈性文件解決方案。

構(gòu)建塊

在云端使用塊存儲(chǔ)作為其他解決方案構(gòu)建塊的概念可能會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。目前尚不清楚的是，云提供商本身是否想要展開競(jìng)爭(zhēng)而提供更復(fù)雜的服務(wù)，還是讓存儲(chǔ)軟件供應(yīng)商提供此功能。

供應(yīng)商概覽

亞馬遜云計(jì)算服務(wù)(AWS)

AWS提供塊(EBS)、文件(EFS)和對(duì)象存儲(chǔ)(S3)。在這些產(chǎn)品中，只有EBS(彈性塊存儲(chǔ))具有明確使用閃存存儲(chǔ)的功能。EFS(彈性文件系統(tǒng))具有性能通用模式，但這些模式似乎不適用閃存，因?yàn)樾阅苣Ｊ綄?shí)際會(huì)增加延遲。

EBS有兩個(gè)基于SSD(預(yù)配置IOPS SSD io1和通用SSD gp2)以及兩個(gè)基于HDD存儲(chǔ)選項(xiàng)，所有這些選項(xiàng)都只能連接到EC2虛擬實(shí)例，并且無法從AWS外訪問。SSD性能的全部?jī)?yōu)勢(shì)需要使用EBS優(yōu)化的EC2實(shí)例，其中應(yīng)用程序和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)流量為物理隔離，而不是使用共享接口。

預(yù)配置IOPS SSD(io1)是高性能選項(xiàng)。卷可從4GB到擴(kuò)展到16TB，每卷最高可達(dá)32000 IOPS，吞吐量可高達(dá)500 MBps。單個(gè)EC2實(shí)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(kuò)展到16TB，每卷高達(dá)10000 IOPS，160MBps吞吐量，每個(gè)EC2實(shí)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(biāo)是每千兆字節(jié)50 IOPS，而gp2每千兆字節(jié)3 IOPS。io1提供功能可保證IOPS具有“預(yù)配置IOPS”，其中附加性能為收費(fèi)選項(xiàng)。相比之下，gp2提供有限的突發(fā)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(biāo)，只是聲稱兩種產(chǎn)品都提供“單位數(shù)”毫秒級(jí)響應(yīng)。

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(yùn)行某些存儲(chǔ)優(yōu)化EC2實(shí)例的主機(jī)，可以是標(biāo)準(zhǔn)SCSI或NVMe設(shè)備。在這里，性能取決于實(shí)例大小，隨機(jī)讀取性能范圍從100000到330萬IOPS。

微軟Azure

微軟Azure提供文件、塊、對(duì)象和可擴(kuò)展存儲(chǔ)選項(xiàng)(數(shù)據(jù)湖和歸檔)?；赟SD的存儲(chǔ)作為基于塊的“Disk”存儲(chǔ)提供，只能在連接到Azure虛擬機(jī)時(shí)使用。

磁盤存儲(chǔ)是從Blob存儲(chǔ)提供，本質(zhì)上是一個(gè)大型存儲(chǔ)池，作為對(duì)象、文件和塊的后備存儲(chǔ)。令人困惑的是，微軟選擇使用術(shù)語“塊Blob”來描述文件存儲(chǔ)，而典型的塊I/O卷通過頁面Blob來部署。頁面本質(zhì)上是512字節(jié)的塊。

Premium SSD Managed Disks有8種固定型號(hào)，容量從32GB增加到4TB。I/O吞吐量可從每磁盤120 IOPS擴(kuò)展到每磁盤7500 IOPS，吞吐量可從25MBps擴(kuò)展到250MBps。單個(gè)虛擬機(jī)可訪問多個(gè)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(chǔ)層，目前僅提供預(yù)覽版。標(biāo)準(zhǔn)SSD托管磁盤有六種容量，從128GB到4TB，每種型號(hào)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(xiàng)，可用于測(cè)試和開發(fā)環(huán)境或入門級(jí)生產(chǎn)應(yīng)用程序。

谷歌云平臺(tái)(GCP)

GCP提供三種主要存儲(chǔ)選項(xiàng)：云存儲(chǔ)(對(duì)象)、永久磁盤(塊)和云文件存儲(chǔ)(文件)。文件存儲(chǔ)有兩種性能級(jí)別-標(biāo)準(zhǔn)版和高級(jí)版，但谷歌沒有透露該服務(wù)背后的內(nèi)部技術(shù)。

永久磁盤有兩種選項(xiàng)，均為64TB，Zonal和Regional SSD永久磁盤提供每GB容量高達(dá)30此讀取或?qū)懭隝OPS，支持每個(gè)虛擬實(shí)例15000到60000個(gè)讀取IOPS和15000到30000個(gè)寫入IOPS。IOPS性能取決于磁盤連接的實(shí)例中定義的vCPU數(shù)。吞吐量為每千兆字節(jié)存儲(chǔ)容量0.48MBps，每個(gè)虛擬實(shí)例從240MBps到1200MBps。

GCP還提供本地SSD，直接連接到運(yùn)行虛擬實(shí)例的主機(jī)服務(wù)器。它們可作為SCSI或NVMe設(shè)備使用，這可極大地提高性能容量。SCSI設(shè)備每千兆字節(jié)可以支持266個(gè)讀取IOPS或187個(gè)寫入IOPS，每個(gè)實(shí)例具有400000個(gè)讀取/280000個(gè)寫入IOPS。每個(gè)實(shí)例的吞吐量為1560MBps(讀取)和1090MBps(寫入)。