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涵盖的储存应用范围,也显著提高了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与基于硬盘等两大类。其中基于SSD的服务有两种,分别是布建IOPS SSD(Provisioned IOPS)型的io1磁盘区,以及一般用途SSD (General Purpose SSD)型的gp2磁盘区。
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磁盘区,另一则是冷HDD(Cold HDD)型的sc1磁盘区。
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)衡量标准,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,这样的耐久性水准,比一般的商用磁盘机可靠了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数据库等应用环境。
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磁盘服务,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的永久磁盘区块储存服务,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,透过新的储存服务器架构,以及新的网络堆叠架构,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准。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等数据库与资料仓储系统。
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的基准效能,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传输率的基准效能,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复制,宣布正式上线
在AWS年末的这次更新中,储存服务部分的更新,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,以及远端复制功能,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标准型、S3标准非经常存取储存区(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远端复制功能,不仅提供了同一AWS服务区域(Regions),或跨不同服务区域的资料复制,也提供了跨多重buckets储存区,以及跨多重服务区域的远端复制功能。
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