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Amazon Elastic Block Store 文档

什么是 Amazon EBS?

借助 Amazon Elastic Block Store(Amazon EBS),您可以创建存储卷并将其挂载到 Amazon EC2 实例。挂载之后,您就可以在这些卷上创建文件系统、运行数据库,或者以您使用块储存功能时采用的任何其他方式使用这些卷。Amazon EBS 卷位于特定的可用区内,并在其中进行复制,以便帮助保护您免受单一组件发生故障的威胁。所有的 EBS 卷类型都提供了持久性快照功能,可实现 99.999% 的可用性。

Amazon EBS 提供了多种选项,使您能够优化工作负载的存储性能和成本。这些选项分为两大类:由 SSD 提供支持的存储,适用于数据库和启动卷等事务型工作负载;以及由 HDD 提供支持的存储,适用于 MapReduce 和日志处理等吞吐量密集型工作负载。
 
我们最高性能的 io2 Block Express 卷支持云端的首个存储区域网络(SAN)。Block Express 是下一代存储服务器架构,可提供非常高的块存储性能,而且无需购买、扩展和维护昂贵的本地 SAN。在 Block Express 上运行 io2 卷时,您可以实现亚毫秒级延迟。io2 Block Express 卷非常适合大规模的 I/O 密集型部署。
 
由 SSD 提供支持的卷包括高性能预调配 IOPS SSD(io2 和 io1),适用于对延迟敏感的事务型工作负载;以及通用型 SSD(gp3 和 gp2),为多种事务数据提供了均衡的性价比。由 HDD 提供支持的卷包括吞吐量优化型 HDD(st1)卷,适用于频繁访问的吞吐量密集型工作负载;以及最低成本 Cold HDD(sc1)卷,适用于访问频率较低的数据。
 
弹性卷是 Amazon EBS 的一项功能,使您能够动态地增大容量、调整性能以及更改有效卷的类型,而无需停机,也不会影响性能。这样,您就可以将部署规模调整到适当大小,并适应性能变化。

Amazon EBS 的可用性和持久性

Amazon EBS 卷具有很高的可用性、可靠性和持久性。可以在一个可用区内的多个服务器之间复制 Amazon EBS 卷的数据,以防备在任何单一组件发生故障时丢失数据,而且无需额外付费。有关更多详细信息,请参阅《Amazon EBS 服务水平协议》。

Amazon EBS 提供了一种具有更高持久性的卷(io2 Block Express),旨在实现持久性。这样就使 io2 Block Express 卷成为了业务关键型应用程序(例如 SAP HANA、Oracle、Microsoft SQL Server 和 IBM DB2)的理想选择,它们将受益于更长的正常运行时间。

EBS 还支持快照功能,这是对数据进行时间点备份的一种好办法。要详细了解 Amazon EBS 快照以及如何拍摄卷的时间点备份,请访问此处

Amazon EBS 优化型实例

只需额外支付较低的小时费,客户就可以将特定的 Amazon EC2 实例类型作为 EBS 优化型实例来启动。EBS 优化型实例将使 EC2 实例能够利用 EBS 卷上预置的 IOPS 性能。

EBS 优化型实例可以在 Amazon EC2 与 Amazon EBS 之间提供吞吐量。专用吞吐量可以最大限度地减小 Amazon EBS I/O 与您的 EC2 实例的其他流量争用吞吐量的情况,从而为您的 EBS 卷提供高性能。

EBS 优化型实例可以与所有的 Amazon EBS 卷类型结合使用。

有关可以作为 EBS 优化型实例启动的实例类型的更多信息,请参阅 Amazon EC2 实例类型

卷类型

由 SSD 提供支持的卷(IOPS 密集型)

  • 预调配 IOPS SSD(io2 Block Express 和 io1)卷 – Io2 Block Express 是最新一代的预置 IOPS SSD 卷,它们的吞吐量、IOPS 和容量是 io1 卷的 4 倍,并且实现了亚毫秒级延迟。Io2 Block Express 为 Oracle、Microsoft SQL Server、SAP HANA 和 SAS Analytics 规模最大、I/O 最密集的任务关键型部署提供了最高的块存储性能。当挂载到基于 Nitro System 的 EC2 实例时,io2 Block Express 可实现亚毫秒级延迟,而 io1 可实现几毫秒的延迟。这样就使 io2 Block Express 成为性能密集型、业务关键型应用程序的理想选择,这些应用程序将受益于更长的正常运行时间。Io2 Block Express 卷支持具有 I/O 防护的多重挂载,这允许客户将 io2 Block Express 卷挂载到同一可用区内最多 16 个基于 Nitro 的 EC2 实例。此外,所有预调配 IOPS SSD 卷还支持快速快速恢复和弹性卷。有关定价的更多详细信息,请访问定价页面。有关可作为 EBS 优化型实例启动的实例类型的更多信息,请参阅 Amazon EC2 实例类型。有关 Amazon EBS 性能指南的更多信息,请参阅提升 EBS 性能。 了解详情
  • 通用型 SSD(gp3 和 gp2)卷 – 通用型卷由固态硬盘(SSD)提供支持,适用于多种事务型工作负载、虚拟桌面、中等规模的单实例数据库、对延迟敏感的交互式应用程序、开发/测试环境以及启动卷。Amazon gp3 卷是最新一代的通用型 SSD EBS 卷,可以帮助客户预置性能且不受存储容量的影响,同时每 GB 的定价比现有的 gp2 卷更低。gp3 卷和 gp2 卷都实现了几毫秒的延迟,并能够提供预置的性能。 如果您需要的 IOPS 超出 gp3 的能力范围、工作负载需要低延迟,或者需要提高性能一致性或持久性,我们建议使用 io2 Block Express 卷。为了最大限度地提高 gp3 的性能,我们推荐您使用 EBS 优化型 EC2 实例

由 HDD 提供支持的卷(MB/s 密集型)

  • 吞吐量优化型 HDD(st1)卷 – ST1 由普通硬盘(HDD)提供支持,非常适合频繁访问并拥有大型数据集和大型 I/O 的吞吐量密集型工作负载,例如 MapReduce、Kafka、日志处理、数据仓库以及 ETL 工作负载。这些卷提供以 MB/s 为单位的吞吐量性能。ST1 可提供预期的吞吐量性能,并拥有充足的 I/O 点数,支持以突增速率进行全卷扫描。为了最大限度地提高 st1 的性能,我们推荐使用 EBS 优化型 EC2 实例
  • Cold HDD(sc1)卷 – SC1 由普通硬盘(HDD)提供支持,为所有 EBS 卷类型提供了最低的每 GB 成本。它非常适合访问频率较低并拥有大型冷数据集的工作负载。对于访问频率较低的数据,sc1 提供了经济实惠的存储。SC1 可提供预期的吞吐量性能,并拥有充足的 I/O 点数,支持以突增速率进行全卷扫描。为了最大限度地提高 sc1 的性能,我们推荐使用 EBS 优化型 EC2 实例

Amazon EBS 快照

Amazon EBS 能够将卷的时间点快照存储在 Amazon S3。Amazon EBS 快照是以增量方式保存的,即:仅保存上次快照后更改的数据块,而您也只需为新更改的数据块付费。

删除快照时,您也只删除了其他任何快照不需要的数据。有效快照包含将卷还原到拍摄该快照时卷所处状态所需的全部信息。将更改的数据恢复到工作卷的时间对于所有快照来说都是相同的。

您可以利用快照对多个新卷进行实例化,增加卷的容量或在可用区间移动卷的位置。创建新卷时,您可以选择基于现有 Amazon EBS 快照进行创建。在这种情况下,新卷将开始用作快照的副本。

以下是 Amazon EBS 快照的重要特点:

  • EBS 快照的直接读取访问权限 - 客户可以使用快照的 EBS 直接 API,以便从快照读取数据并确定两个 EBS 快照之间的区别,而无需创建 EBS 卷和 EC2 实例。快照的 EBS 直接 API 可以让备份合作伙伴可以更有效率地追踪 EBS 的增量变化,从而缩短备份时间,以较低成本向客户提供更精细的恢复点目标(RPO)。有关更多信息,请参阅适用于快照的 EBS 直接 API 的技术文档定价页面。
  • 从任何数据块存储创建 EBS 快照 – 使用 EBS 直接 API,您可以直接从任何数据块存储数据创建 EBS 快照,而无论它位于什么地方,包括本地的数据等,然后快速恢复到 EBS 卷。这让您能够以较低成本在 AWS 中达成您的灾难恢复目标。有关更多信息,请参阅适用于快照的 EBS 直接 API 的技术文档定价页面。
  • 立即访问 Amazon EBS 卷数据 – 通过快照创建新卷后,无需等待所有数据从 Amazon S3 传输到 Amazon EBS 卷,您连接的实例即可立即开始访问该卷。Amazon EBS 快照实施延迟加载,以便您可以立刻开始使用它们。
  • 即时从快照还原 EBS 卷的完整性能 – 您可以启用快速快照还原(FSR)功能,以低延迟时间访问从快照还原的数据,该功能按小时额外收费。从启用 FSR 的快照还原的 EBS 卷可立刻达到其完整性能。有关更多信息,请参阅 FSR 技术文档定价页面
  • 自动创建应用程序一致的快照 – 借助 Amazon Data Lifecycle Manager 对脚本前和脚本后自动化的支持,您可以自动创建自行管理的数据库和 VSS 备份的应用程序一致性 EBS 快照。该功能将与 AWS Systems Manager Agent(SSM Agent)和 SSM 文档集成,以便在快照初始化之前和之后自动执行操作。要创建应用程序一致性快照并找出支持的工作负载,请参阅技术文档
  • 调整 Amazon EBS 卷的大小 – 您可以通过两种方法调整 Amazon EBS 卷的大小。如果您要根据快照创建新卷,则可为新卷指定更大的大小。借助弹性卷功能,您可以动态扩展实时卷,而无需使用快照。确认您的文件系统和应用程序支持对设备大小进行调整。
  • 分享 Amazon EBS 快照 – Amazon EBS 快照的可分享性使您能够轻松地与同事或 AWS 社区中的其他人分享数据。授权用户可以基于您的 Amazon EBS 分享快照创建自己的 Amazon EBS 卷;您的原始快照保持不变。您还可以为 EBS 快照启用阻止公共访问,以便限制对账户中的快照进行的公共访问。您也可以选择将自己的数据与所有 AWS 用户共享。有关如何共享快照的更多信息,请参阅修改快照权限
  • 锁定 Amazon EBS 快照 – 您可以锁定 Amazon EBS 快照以帮助防止意外或恶意删除,或以 WORM(一次写入多次读取)格式将其存储特定持续时间,以帮助符合监管要求。快照处于锁定状态时,任何用户都无法将其删除,无论他们的 IAM 权限如何。有关更多信息,请参阅锁定快照
  • 跨 AWS 区域复制 Amazon EBS 快照 – Amazon EBS 让您能够跨 AWS 区域复制快照,从而更轻松地将多个 AWS 区域用于地理扩展、数据中心迁移和灾难恢复。您可以复制您能够访问的任何快照,如:您创建的快照、他人与您分享的快照以及来自 AWS Marketplace、VM Import/Export 和 AWS Storage Gateway 的快照。有关更多信息,请参阅复制 Amazon EBS 快照
  • EBS 快照存档 – EBS 快照归档是一个低存储成本层,存储了您的时间点 EBS 快照的副本。与递增的卷的 EBS 快照不同,快照归档是“完整”的,因为它包含了快照拍摄时写入卷中的所有数据块。要从 EBS 快照归档中重新创建一个卷,您要把 EBS 快照还原到标准层,然后从还原的快照创建一个 EBS 卷。
  • 即时从快照还原 EBS 卷的完整性能 – 您可以启用快速快照还原(FSR)功能,以低延迟时间访问从快照还原的数据,该功能按小时额外收费。您可以在自己的快照和与您共享的快照上启用 FSR。从启用 FSR 的快照还原的 EBS 卷可立刻达到其完整性能。有关更多信息,请参阅 FSR 技术文档定价页面

适用于 EBS 快照的 Amazon Data Lifecycle Manager

适用于 EBS 快照的 Amazon Data Lifecycle Manager 提供了一种简单的自动化方法,通过帮助确保根据自定义计划来创建和删除 EBS 快照,从而备份存储在 EBS 卷上的数据。您不再需要使用脚本或其他工具来遵守特定于您组织或行业的数据备份和保留策略。 借助对自定义脚本自动化的支持,您可以设置生命周期策略,在为 EC2 实例上运行的自行管理的数据库创建应用程序一致性 EBS 快照之前和之后自动执行前脚本和后脚本。

使用数据生命周期管理器,可以定期清理快照并持续控制成本。只需标记您的 EBS 卷,然后开始创建用于创建和管理备份的生命周期策略。使用 CloudWatch Events 监控您的策略并确保成功创建备份。

Amazon EBS 加密和 AWS Identity and Access Management

Amazon EBS 加密功能可以对 EBS 数据卷、启动卷和快照进行加密,无需构建和管理安全的密钥管理基础设施。EBS 加密功能可使用 Amazon 托管的密钥或者您使用 AWS Key Management Service(KMS)创建和管理的密钥对您的数据卷、启动卷和快照进行加密,从而保障静态数据的安全性。此外,加密还发生在托管 EC2 实例的服务器上,当数据在 EC2 实例和 EBS 数据卷以及启动卷之间移动时提供数据加密。有关更多信息,请参阅《Amazon EC2 用户指南》中的“Amazon EBS 加密”。

Amazon EBS 卷的访问权限与 AWS Identity and Access Management(IAM)集成在一起。IAM 对您的 Amazon EBS 卷启用访问控制。有关更多信息,请参阅 AWS Identity and Access Management

Amazon EBS 弹性卷

借助弹性卷这项功能,您可以根据应用程序需求的变化轻松调整卷。弹性卷使您能够增大容量、调整性能以及更改任何新发布或现有的最新一代卷的类型,而无需停机,也不会影响性能。轻松地将部署规模调整到适当大小,并适应性能变化。

创建一个拥有您当前需要的容量和性能的卷,并确定自己日后可以修改卷配置,从而缩短规划周期。

通过结合使用 Amazon CloudWatch 和 AWS Lambda,您可以自动执行卷更改,以满足不断变化的应用程序需求。

借助弹性卷这项功能,您可以更轻松地调整资源,以满足不断变化的应用程序需求,让您确信自己日后可以根据企业需求的变化进行修改。

Amazon EBS 多重挂载

客户可以在 EBS 预调配 IOPS 卷上启用多重挂载功能,从而可以将卷同时挂载到同一个可用区内的多个基于 Nitro 的 EC2 实例。对于管理多个写入实例的存储一致性的应用程序而言,多重挂载功能使其能够更轻松地实现更高的应用程序可用性。对于共享卷,挂载的每个实例都具有读写权限。预调配 IOPS io2 Block Express 卷上的多重挂载支持 NVMe 预留。启用多重挂载不需要额外付费。

要了解更多信息,请参阅多重挂载技术文档。

Amazon EBS Torn Write Prevention

Torn Write Prevention(TWP)可确保将写入操作保留到块存储。使用此功能,客户可以关闭 MySQL 和 MariaDB 数据库执行的双重写入操作,以提高数据库写入吞吐量。这些客户可以增大每秒处理的事务数量(TPS),而无需过度预置或纵向扩展他们的集群,从而降低存储成本。通过消除第二次写入操作,TWP 减小了写入延迟并降低了 TPS 数量的可变性,这样,客户就能在不影响工作负载弹性的情况下改进服务水平协议(SLA)。

TWP 支持挂载到基于 EC2 Nitro 实例的所有 Amazon EBS 卷。要了解更多信息,请参阅 Torn Write Prevention 技术文档

其他信息

有关服务控制、安全特征和功能的更多信息,包括有关存储、检索、修改、限制和删除数据的信息(如适用),请参阅 https://docs.aws.amazon.com/index.html。对于 http://aws.amazon.com/agreement 上的《AWS 客户协议》或者您与 AWS 之间签订的用于管理您使用 AWS 服务的其他协议而言,这些其他信息并不构成此文档的一部分。