隨著云計(jì)算技術(shù)的逐漸成熟和快速發(fā)展，特別是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，企業(yè)的云化速度大幅提升，同時(shí)在各類(lèi)業(yè)務(wù)分布式改造和業(yè)務(wù)場(chǎng)景化的推動(dòng)下，業(yè)務(wù)逐漸扁平化、耦合化及云化。在此背景下企業(yè)通過(guò)自建或采購(gòu)的形式來(lái)建設(shè)和部署云平臺(tái)，以企業(yè)內(nèi)部各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合架構(gòu)及業(yè)務(wù)部門(mén)的規(guī)劃意見(jiàn)，按計(jì)劃和步驟有序推動(dòng)各類(lèi)業(yè)務(wù)有效健康上云。而對(duì)于云平臺(tái)而言，存儲(chǔ)是其的一個(gè)重要組成部分，也是不可或缺的。存儲(chǔ)是關(guān)系著云平臺(tái)數(shù)據(jù)全生命周期管理的必備條件，也是云平臺(tái)有效運(yùn)行的數(shù)據(jù)保障。云平臺(tái)上存儲(chǔ)主要分為塊存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)這三大類(lèi)，其中塊存儲(chǔ)是日常使用較多的一類(lèi)存儲(chǔ)，由于其良好的擴(kuò)展伸縮能力，能夠適配云平臺(tái)下的自動(dòng)資源分發(fā)及資源管理需求，而云硬盤(pán)是塊存儲(chǔ)其中的一種服務(wù)形式的體現(xiàn)?，F(xiàn)就云平臺(tái)云硬盤(pán)的使用進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

云硬盤(pán)是一種高可用、高可靠、低成本、可定制化的塊存儲(chǔ)設(shè)備，可作為云服務(wù)器（包括彈性云服務(wù)器和裸金屬服務(wù)器）的獨(dú)立可擴(kuò)展硬盤(pán)使用，為云服務(wù)器實(shí)例提供高效可靠的 存儲(chǔ)設(shè)備。云硬盤(pán)可提供數(shù)據(jù)塊級(jí)別的持久性存儲(chǔ)，通常用作需要頻繁更新、細(xì)粒度更新的數(shù)據(jù)（如文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等）的主存儲(chǔ)設(shè)備，具有高可用、高可靠和高性能的特點(diǎn)。云硬盤(pán)類(lèi)似 PC 中的硬盤(pán)，需掛載至云服務(wù)器上進(jìn)行使用，無(wú)法單獨(dú)使用?？蓪?duì)已掛載的云硬盤(pán)執(zhí)行初始化、創(chuàng)建文件系統(tǒng)等后續(xù)操作，把數(shù)據(jù)持久化地存儲(chǔ)在云硬盤(pán)上。云硬盤(pán)的整體架構(gòu)如圖 1 所示。

圖 1 云硬盤(pán)整體架構(gòu)圖

云硬盤(pán)具備的特點(diǎn)如下：

1 、可靠性：云硬盤(pán)采用三副本的分布式機(jī)制，提供安全可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)；

2 、可擴(kuò)展性：可自由配置存儲(chǔ)容量，按需擴(kuò)容，且無(wú)須中斷業(yè)務(wù)，容量的上限可達(dá) 32TB ；

3 、高性能：云硬盤(pán)采用 cache 機(jī)制滿(mǎn)足常規(guī)業(yè)務(wù)需求，且可提供全閃類(lèi)型的存儲(chǔ)來(lái)滿(mǎn)足對(duì) I/O 能力有極高要求的場(chǎng)景；

4 、易用性：通過(guò)簡(jiǎn)單的創(chuàng)建、掛載、卸載以及刪除等操作即可輕松管理與使用云硬盤(pán)，縮短業(yè)務(wù)部署時(shí)間，節(jié)省成本；

5 、快照備份：可隨時(shí)為云硬盤(pán)創(chuàng)建快照來(lái)備份數(shù)據(jù)，也可通過(guò)使用快照文件快速創(chuàng)建云硬盤(pán)達(dá)到快速部署業(yè)務(wù)的目的?；谝陨显朴脖P(pán)的特點(diǎn)，在很大程度上確保了數(shù)據(jù)的安全有效、業(yè)務(wù)的健康穩(wěn)定及管理的方便快速。

云硬盤(pán)根據(jù)以上特點(diǎn)的性能不同，分為超高 IO 、通用型 SSD 、高 IO 、普通 IO 等不同類(lèi)別的磁盤(pán)類(lèi)型。根據(jù)不同類(lèi)別的需要進(jìn)行相應(yīng)的選擇，當(dāng)然不同類(lèi)型的云硬盤(pán)在性能和價(jià)格上有所不同。而根據(jù)云硬盤(pán)的性能是按照如下指標(biāo)進(jìn)行劃分。

1、 IOPS ：云硬盤(pán)每秒進(jìn)行讀寫(xiě)操作的次數(shù)；

2、 吞吐量：云硬盤(pán)每秒成功傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，即讀取和寫(xiě)入的數(shù)據(jù)量；

3、 讀寫(xiě)時(shí)延：云硬盤(pán)連續(xù)兩次讀寫(xiě)操作需要的最小時(shí)間隔離。

云硬盤(pán)根據(jù)性能進(jìn)行初步劃分的性能數(shù)據(jù)如圖 2 所示。

圖 2 云硬盤(pán)性能數(shù)據(jù)圖

其中云硬盤(pán)的性能與硬盤(pán)底層數(shù)據(jù)塊的大小密切相關(guān)。當(dāng) IOPS 或吞吐量中有一項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最大值時(shí)，此時(shí)云硬盤(pán)性能達(dá)到最大，而另一項(xiàng)指標(biāo)無(wú)法繼續(xù)上升。對(duì)于 4 KB 和 8 KB 這樣的小數(shù)據(jù)塊來(lái)說(shuō)，云硬盤(pán)性能可達(dá)到最大 IOPS 數(shù)值，而對(duì)于 16KB 及以上的大數(shù)據(jù)塊而言，云硬盤(pán)性能則可達(dá)到最大吞吐量。

云硬盤(pán)根據(jù)掛載的方式分為共享云硬盤(pán)和獨(dú)享云硬盤(pán)。一般而言云硬盤(pán)的默認(rèn)方式為獨(dú)享云硬盤(pán)，即將云硬盤(pán)掛載給一臺(tái)云服務(wù)器，供其單獨(dú)進(jìn)行使用。而當(dāng)多個(gè)云服務(wù)器需同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)云硬盤(pán)時(shí)，就需要共享云硬盤(pán)，共享云硬盤(pán)具備多掛載點(diǎn)、高并發(fā)性、高性能、高可靠性等特點(diǎn)。

以華為云為例對(duì)云硬盤(pán)的購(gòu)買(mǎi)使用流程進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。

1、 通過(guò)注冊(cè)云賬號(hào)并實(shí)名認(rèn)證后。

2、 登錄管理控制臺(tái)，在左側(cè)服務(wù)列表中選擇云硬盤(pán) EVS ，點(diǎn)擊右側(cè)購(gòu)買(mǎi)硬盤(pán)，磁盤(pán)類(lèi)型有如下 5 種，分別為：極速型 SSD 、超高 IO 、通用性 SSD 、高 IO 和普通 IO ，通過(guò)選擇計(jì)費(fèi)模式、區(qū)域、可用區(qū)、數(shù)據(jù)源、磁盤(pán)類(lèi)型（可根據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際情況選擇不同類(lèi)型的磁盤(pán)）、磁盤(pán)大小、云備份、磁盤(pán)名稱(chēng)、購(gòu)買(mǎi)時(shí)長(zhǎng)和購(gòu)買(mǎi)量等選項(xiàng)后即可看到當(dāng)前購(gòu)買(mǎi)的云硬盤(pán)的配置費(fèi)用情況，點(diǎn)擊立即購(gòu)買(mǎi)到下一步支付即可完成云硬盤(pán)的購(gòu)買(mǎi)，如圖 3 所示。

圖 3 云硬盤(pán)購(gòu)買(mǎi)配置圖

3、 單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)的云硬盤(pán)為數(shù)據(jù)盤(pán)，可以在云硬盤(pán)列表中看到磁盤(pán)屬性為“數(shù)據(jù)盤(pán)”，磁盤(pán)狀態(tài)為“可用”。此時(shí)需要將該數(shù)據(jù)盤(pán)掛載給云服務(wù)器使用，這里將上面購(gòu)買(mǎi)的云硬盤(pán)通過(guò)選擇掛載點(diǎn)的方式掛載給申請(qǐng)的其中一臺(tái)云服務(wù)器上，單擊“確定”時(shí)云硬盤(pán)狀態(tài)為“正在掛載”，表示云硬盤(pán)處于正在掛載至云服務(wù)器的過(guò)程中。當(dāng)云硬盤(pán)狀態(tài)為“正在使用”時(shí)，表示掛載至云服務(wù)器成功。

4、 磁盤(pán)掛載至云服務(wù)器后，需要登錄云服務(wù)器初始化磁盤(pán)，即格式化磁盤(pán)后磁盤(pán)才可以正常使用。這里根據(jù)云服務(wù)器不同的操作系統(tǒng)（主要分為 windows 和 linux 兩種）使用不同的格式化方法進(jìn)行初始化，完成后即可進(jìn)行正常的使用。

此外，云硬盤(pán)還具有加密、備份及快照等功能，其中系統(tǒng)盤(pán)的加密與創(chuàng)建云服務(wù)器的鏡像相關(guān)，如使用加密鏡像創(chuàng)建云服務(wù)器，那么系統(tǒng)盤(pán)默認(rèn)開(kāi)啟加密功能，加密方式與鏡像保持一致，而新建空白云硬盤(pán)時(shí)，可以選擇加密或者不加密，創(chuàng)建完成后無(wú)法更改加密屬性。云備份功能為云硬盤(pán)創(chuàng)建在線(xiàn)備份，無(wú)需關(guān)閉云服務(wù)器，針對(duì)病毒入侵、人為誤刪除、軟硬件故障等導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或者損壞的場(chǎng)景，可通過(guò)任意時(shí)刻的備份恢復(fù)數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的正確性和有效性。可分為云硬盤(pán)備份或云服務(wù)器備份等方式通過(guò)特定的備份策略（設(shè)置備份任務(wù)執(zhí)行時(shí)間、周期以及保留規(guī)則等）進(jìn)行定時(shí)備份。而快照功能則是對(duì)云硬盤(pán)數(shù)據(jù)在某個(gè)時(shí)刻的完整拷貝或鏡像，當(dāng)數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可通過(guò)快照將數(shù)據(jù)完整的恢復(fù)到快照時(shí)間點(diǎn)。快照和備份不同，備份是將數(shù)據(jù)在不同于云硬盤(pán)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中另存一份，而快照是建立一種快照與數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，快照和備份的區(qū)別如圖 4 所示。

圖 4 快照和備份區(qū)別圖

云硬盤(pán)的底層存儲(chǔ)一般默認(rèn)采用三副本機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的可靠性，三副本技術(shù)主要特點(diǎn)為：

1 、存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)確保 3 個(gè)數(shù)據(jù)副本分布在不同服務(wù)器的不同磁盤(pán)上，單個(gè)硬件設(shè)備的故障不會(huì)影響業(yè)務(wù)；

2 、存儲(chǔ)系統(tǒng)確保 3 個(gè)數(shù)據(jù)副本之間的數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性。而云硬盤(pán)三副本通過(guò)如下技術(shù)確保數(shù)據(jù)一致性：

• 寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)在 3 副本執(zhí)行寫(xiě)入操作；
• 讀取數(shù)據(jù)失敗時(shí)，自動(dòng)修復(fù)損壞的副本。三副本技術(shù)是云硬盤(pán)存儲(chǔ)系統(tǒng)為了確保數(shù)據(jù)高可靠性提供的技術(shù)，主要用來(lái)應(yīng)對(duì)硬件設(shè)備故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失或不一致的情況。

本文就云硬盤(pán)的概念、特點(diǎn)、架構(gòu)及使用等進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明，相信對(duì)云硬盤(pán)有了一定的了解和認(rèn)識(shí)，相比于其它類(lèi)型的存儲(chǔ)云硬盤(pán)使用場(chǎng)景廣泛，操作較為簡(jiǎn)單。而市面上主流的一些云平臺(tái)（如阿里云、騰訊云、華為云等）云硬盤(pán)的相關(guān)概念、類(lèi)型及使用等都較為相似。基于此，云硬盤(pán)雖是云平臺(tái)存儲(chǔ)的一部分，但見(jiàn)微知著，只要我們以好學(xué)的態(tài)度、求知的欲望和不怕失敗的決心，定能在云計(jì)算的星辰大海中快意遨游。