AWS EBS


AWS EBS(Amazon Elastic Block Store)是亚马逊云计算服务(AWS)提供的持久化块级存储服务,专为EC2(弹性计算云)实例设计,为核心业务提供高性能、高可靠的存储支持。以下是其核心特性和应用解析:


🔧 一、核心特性

  1. 持久化与高可用
  2. 数据独立于实例生命周期:EBS卷在EC2实例终止或停止后仍保留数据,支持重新挂载使用。
  3. 多副本冗余:数据在单个可用区(AZ)内自动复制,保障99.8%-99.999%的持久性(io2 Block Express卷达99.999%)。

  4. 灵活的存储类型

  5. SSD卷
    • 通用型(gp2/gp3):平衡性能与成本,适合Web服务器、开发环境。gp3提供基线3,000 IOPS,可扩展至16,000 IOPS和1,000 MiB/s吞吐。
    • 预置IOPS型(io1/io2):支持高达256,000 IOPS和4,000 MiB/s吞吐,适用于数据库(如Oracle、MySQL)等低延迟场景。
  6. HDD卷

    • 吞吐优化型(st1):最高500 MiB/s吞吐,适合大数据日志处理(如Hadoop)。
    • 冷存储型(sc1):低成本归档存储,用于低频访问数据(如备份)。
  7. 动态扩展与管理

  8. 在线扩容:卷容量可动态调整至64TB(SSD)或16TB(HDD),无需停机。
  9. 性能调优:支持动态调整IOPS和吞吐量(如gp3卷),适配业务负载变化。

  10. 数据保护与迁移

  11. 快照备份:增量备份至S3,支持跨AZ/区域恢复或创建新卷,节省存储成本。
  12. 加密与安全:支持静态数据(AES-256加密)和传输加密,集成IAM策略控制访问权限。

⚙️ 二、技术架构亮点

  • 多挂载支持(Multi-Attach):io1/io2卷可同时挂载至同一AZ内最多16个Nitro实例,实现共享存储(如高可用集群)。
  • 容器化集成:通过EBS CSI驱动为Kubernetes(如EKS)提供动态卷供给,支持分钟级千Pod并发启动。
  • 性能突破:2024年第三代架构(如阿里云ESSD)实现单盘12GiB/s吞吐与30微秒延迟,支撑亿级并发场景。

📊 三、典型应用场景

  1. 关键业务系统
  2. 数据库存储:io2卷为OLTP数据库提供亚毫秒级延迟,保障交易效率。
  3. 企业应用:ERP/CRM系统依赖EBS持久化存储,确保业务连续性。

  4. 大数据与AI

  5. 实时分析:st1卷处理日志流(如Kinesis Data Firehose接入),支持TB级数据吞吐。
  6. 机器学习:gp3卷存储训练数据集,结合EC2 GPU实例加速模型迭代。

  7. 容灾与混合云

  8. 跨区域快照:备份数据至异地S3,实现分钟级RTO(恢复时间目标)。
  9. 边缘计算:通过AWS Outposts在本地部署EBS,统一云边存储管理。

⚠️ 四、使用注意事项

  • 可用区绑定:EBS卷仅支持挂载至同AZ的EC2实例,跨AZ需通过快照迁移。
  • 成本优化
  • 冷数据选用sc1卷降低成本,高频访问数据用gp3避免过度配置IOPS。
  • 监控CloudWatch指标(如卷队列深度)避免性能瓶颈。
  • 备份策略:结合DLM(数据生命周期管理)自动化快照策略,减少手动操作。

💎 总结

AWS EBS是云原生架构的核心存储基石,以高持久性、灵活扩展及深度生态集成(如EC2/EKS)满足多样化的企业级需求。选型时需综合性能、成本、可用性三维度: - 高性能场景:预置IOPS SSD(io2)
- 均衡负载:通用SSD(gp3)
- 归档存储:冷HDD(sc1)

案例参考:东风小康汽车采用杉岩EBS构建云桌面系统,存储资源池化提升IT管理效率45%,故障恢复缩短至分钟级。 TPIS: EBS 通常仅允许单个 EC2 实例访问,而 EFS 设计时就支持多实例并发访问