IaaS--云硬盘（何恺铎《深入浅出云计算》笔记整理）

【概念】

云硬盘，又叫做“云盘”或者“云磁盘”，就是云虚拟机上可以挂载和使用的硬盘。这里，它既包含了用于承载操作系统的系统盘，也包括了承载数据的数据盘。云厂商对于云盘，不仅仅会保障数据的顺利写入，一般还会在存储端同步和保留至少三份副本的数据。所以说，云硬盘的冗余度和可用性是非常之高的，一般极少发生云硬盘数据丢失的情况。但即使如此，也非常有必要定期为云磁盘创建快照、异地备份数据文件等方式，来保护关键数据，毕竟云厂商会发生的意外没有人可以预料到。

【架构】

云硬盘与传统磁盘的真正差异在于，绝大多数的云硬盘都是远程的。通常，在计算机的体系结构中，硬盘是通过本地机器内部主板的高速总线，与硬盘等部件相连接；而在云端，硬盘则很可能并不在宿主机上，而是在专用的磁盘服务器阵列中，两者是通过数据中心内部的特有 IO 线路进行连接。没错，这也正是计算存储分离架构的一种体现。所以增加IO，更确切来说，是指优化云虚拟机与云硬盘之间的网络传输。有些云上的IO 优化实例，就是提升这个的，现在较新型号、较强性能的云虚拟机，一般都自动启用了这个优化。

【性能】

云硬盘，由于有多副本写入的开销，同时也比较依赖于远程传输，性能确实存在一些短板。当下的云硬盘经过了多次的软硬件迭代，尤其是 SSD 的迅速发展，吞吐量和随机读写能力等各项性能指标都已经不再是问题了。在现代云计算中，已经发展出了基于不同存储介质的、丰富的性能等级选择，单盘也有 IOPS 在数十万量级甚至达到百万的云硬盘产品了。解决了性能问题，我们主要思考的就是怎么挑选最适合应用场景的硬盘，权衡好成本。

1、第一个等级的云硬盘，是基于传统 HDD 硬盘构建而成的。这类云盘的性能一般，最高 IOPS 大概在数百左右。在很多的云上，已经不把它作为推荐的选择了。但它并非一无是处，成本低就是它的最大优势，在不注重性能的测试环境，或者是个人自用的服务器，它就是一个很好的选择；

2、第二个等级，往往是基于混合硬盘，也就是结合 HDD 和 SSD 硬盘构建的云硬盘。它会综合发挥 SSD 的性能优势和 HDD 的容量优势。比如它可以用 SSD 部分来承载热点区域数据，或是作为缓存，来提高响应性能。在这个等级下，典型的 IOPS 为数千左右，是很多云上创建硬盘的默认选项，比较适合像是操作系统启动盘这样的常规负载；

3、第三个等级的云硬盘，它的存储介质就是纯 SSD 硬盘了。虽然贵一些，但一分价钱一分货，这个等级下的云硬盘能够提供非常稳定的 IO 能力，IOPS 通常能够上万，也有相当不俗的吞吐量和较低的访问延时。你可以用它来承载生产环境中重要的关键业务应用，或是各类数据库等 IO 密集型应用；

4、第四个等级，也是当下业界的最高等级，就是进一步优化增强的最新 SSD 云盘。它一般会采用更新一代的企业级闪存硬件，配合自研或改进后的底层传输协议，和虚拟化技术栈的优化来提供服务。因此它能够达到惊人的性能水平，满足我们最为苛刻的性能场景需求，比如承载 SAP HANA（SAP 的高性能计算平台）、高并发 OLTP 数据库等等。这类 SSD 云盘的 IOPS 通常能够突破十万以上。

如下是各个云对于不同等级云硬盘的命名方法：

 【容量】

不论是哪种磁盘类型，它的容量大小几乎都与性能正向相关。同等的性能等级下，云硬盘的容量越大，一般来说它的性能就越高，直到达到这个等级的上限。这是由云上磁盘能力共享的底层设计所决定的。所以在某些时候，你可能需要刻意地增大所申请的云硬盘的容量，以获取更高的性能，即便这些额外的空间不一定能被用上。

【使用】

云盘的热挂载特性让它使用起来特别灵活方便，而且大小性能任你调度。挂载后的云硬盘真正使用起来，和你熟悉的硬盘操作也并没有什么两样。同时，也可以选择挂在本地磁盘，方式为：本地磁盘一般不需要自行创建，只要你选择了带有本地磁盘的机型，启动后，该型号对应大小和规格的本地磁盘就会自动被挂载。那些自带有大容量、高性能本地磁盘的虚拟机型号。它们或是配备了高性能的本地 NVMe SSD 磁盘，或是装备有高吞吐的先进 HDD，数量可能还不止一块。妥善使用这些本地磁盘，在合适的场景下，能够帮你发挥很大的作用。

一些可以考虑使用本地磁盘的场景：1）当一些应用软件系统本身考虑到了硬件的不可靠性，较少依赖云硬盘的高可用性，自身已经设计了上层的存储冗余机制时，你就可以考虑采用本地磁盘；2）对数据丢失不敏感的临时性存储的场景，也是本地磁盘可以发挥的舞台。毕竟本地磁盘性能也更好，成本有更低。但在本质上，还是易失性（Ephemeral）的存储，当机器关机或删除，以及出现硬件故障时，本地磁盘上的数据就可能损坏或丢失。这一点我们必须牢记，不适用的场合必须使用更可靠的远程云硬盘。