【AWS後疫新戰略4：區塊儲存、物件儲存】區塊儲存服務效能大躍進

區塊（Block-level）儲存一向是企業儲存應用架構的核心，提供區塊儲存服務的儲存陣列，也是企業資料中心儲存基礎架構不可或缺的一環。隨著公有雲區塊儲存服務的興起，今日的企業區塊儲存基礎架構，已經成為公有雲與本地端兩大類型分庭抗禮的局面。

而身為公有雲服務龍頭廠商的AWS，旗下的Elastic Block Store（EBS）區塊儲存服務，自然也是最具代表性的公有雲區塊儲存服務。

在日前的re:Invent 2020大會中，AWS大舉更新了EBS區塊儲存服務，推出了2種新的儲存區類型，擴展了EBS涵蓋的儲存應用範圍，也顯著提高了AWS面對其他公有雲服務商的競爭力。

EBS規格大幅強化，更能與其他公有雲業者競爭

在2020年中以前，AWS EBS原本提供了4種儲存區層級選項，包括基於SSD與基於硬碟等兩大類。其中基於SSD的服務有兩種，分別是布建IOPS SSD（Provisioned IOPS）型的io1磁碟區，以及一般用途SSD （General Purpose SSD）型的gp2磁碟區。

而在基於SSD的儲存服務方面，AWS同樣也有兩種選擇，一為輸送量優化HDD（Throughput Optimized HDD）型的st1磁碟區，另一則是冷HDD（Cold HDD）型的sc1磁碟區。

而從2020年中起，AWS陸續更新了EBS的SSD類型儲存服務，新增了3種儲存區層級選項，首先，是在2020年8月，AWS推出布建IOPS SSD型服務中的新類型io2，接著又在2020年12月的re:Invent 2020大會中，發表一般用途SSD型服務的新選項gp3，以及仍在預覽狀態、屬於新一代佈建IOPS SSD型服務的io2 Block Express。

更耐用的高效能SSD型服務io2

新推出的io2服務，提供了大幅升級的耐久性與效能。就規格來說，io2相較於先前的io1服務，有2大突破：

● 更高的耐久性：先前AWS是以年故障率（Annual Failure Rate， AFR），來作為EBS儲存區的耐久性（durability）衡量標準，現在則改以裝置維持完好的期望值來表述。原先EBS服務的年故障率是0.1～0.2%，換算為完好率則為99.8～99.9%的耐久性。

而新推出的io2服務，則將耐久性提高到99.999%，足足提升了一、兩百倍之多，AWS宣稱，這樣的耐久性水準，比一般的商用磁碟機可靠了2,000倍。

● 更高的效能：io2的單一Volume儲存區IOPS效能上限，與io1同樣都是64,000 IOPS，但io2的每GB空間IOPS效能，可以達到500 IOPS/GB，相較於只有50 IOPS/GB的io1，提高了10倍。

這也就是說，以往io1必須透過至少200GB的儲存區空間，才能匯聚出10,000 IOPS的效能。而現在io2只需20GB儲存區空間，就能匯聚出同樣的10,000 IOPS效能，更適合I/O效能需求高、但容量需求相對有限的資料庫等應用環境。

EBS規格新頂點io2 Block Express

為了對抗身為公有雲服務商龍頭的AWS，過去1、2年以來，幾家公有雲服務商，紛紛以更高的效能與擴展容量，作為新的區塊儲存服務訴求。

例如，Azure新推出的Ultra磁碟服務，單一儲存區的效能上限便達到160,000 IOPS，容量上限則為64TB；而Google Cloud的永久磁碟區塊儲存服務，最高效能也提高到單一儲存區100,000 IOPS以上，以及64TB的Volume容量上限；阿里雲在ESSD高效能區塊儲存服務中，單一儲存區更能提供100,000 IOPS，以至百萬IOPS的效能，以及32TB的最大容量。

與前述更高效能的區塊儲存服務相較，AWS EBS的單一儲存區64,000 IOPS效能，以及16TB的容量上限，便瞠乎其後了。這也迫使EBS的用戶，在需要更高儲存效能與容量時，須同時啟用更多儲存區，方可匯聚出這樣的能耐。

如今，EBS效能與容量規格相形落後的問題，將可望獲得解決。因為，AWS在re:Invent 2020大會，宣布將推出新的區塊儲存服務。

這套io2 Block Express是EBS布建IOPS SSD型服務的新類型，也是EBS規格進化歷程中的一項里程碑，透過新的儲存伺服器架構，以及新的網路堆疊架構，從而實現更高的效能。以及更低的存取延遲，效能等級已足比擬本地端SAN儲存陣列。

io2 Block Express的單一Volume儲存區可提供最高25.6萬IOPS效能，以及4,000 MB/s傳輸率，是原本io1與io2儲存區的4倍，每GB容量的效能則為1,000 IOPS/GB，分別是io1與1o2的20倍與2倍。而且，io2還擁有sub-millisecond等級，即1ms以下的存取延遲，相較下，io1與io2的存取延遲，則是Single-digit millisecond等級，也就是10ms以下。也就是說，io2 Block Express的存取延遲，只有io1與1o2的1/10。

而在容量上限方面，從io2 Block Express起，AWS EBS終於擺脫了長期以來的16TB Volume儲存區上限，一舉將容量上限提高到64TB，趕上了其他服務商的水準。在耐久性方面，io2 Block Express則同於io2，都是99.999%。

以前述效能規格來看，待日後io2 Block Express正式上線時，足可與阿里雲的ESSD並列，成為當前最高效能的雲端區塊儲存服務，也足以替代以往必須透過本地端全快閃SAN儲存陣列，才能支撐的I/O密集型關鍵應用，如Oracle、SAP HANA、Microsoft SQL Server，以及SAS等資料庫與資料倉儲系統。

效能配置更靈活、成本更低的gp3

在re:Invent 2020大會中，AWS也宣布他們已經發展了新的EBS架構，分離了原本互相掛鉤的運算與儲存堆疊，從而提供更具彈性的I/O效能與容量擴展。

在以往，EBS的效能增長幅度等比於容量，所以用戶必須匯聚更大的儲存區空間，才能得到更高IOPS與傳輸率，用戶往往必須超額配置容量，來取得需要的效能，這也意味著用戶必須為那些實際上用不到的額外容量付費。

現在，透過EBS的新架構，便不再有前述限制，可依實際需求擴展需要的容量或效能。

直接受益於這種新架構的EBS服務，便是新推出的gp3，這是EBS一般用途型SSD儲存服務的最新成員，與既有的gp2儲存區相比，gp3的成本低了20%，還提供更彈性的效能擴充能力。

目前gp2的基準效能，是每GB空間3 IOPS效能，單一Volume可擴充到最大1.6萬IOPS與250 MB/s傳輸率。也就是說，用戶必須配置多達1TB空間，才能得到3000 IOPS效能。

而新的gp3服務，則提供了任何容量、都是3,000 IOPS與125 MB/s傳輸率的基準效能，單一Volume最大IOPS效能與gp2同為1.6萬IOPS，但最高傳輸率為1000MB/s，是gp2最大傳輸率的4倍。

透過gp3，用戶可以獲得需要的I/O效能，而不必超額配置容量，用戶還能無縫地將資料從gp2遷移到gp3。

S3物件儲存服務的自動分層儲存與改進的遠端複製，宣布正式上線

在AWS年末的這次更新中，儲存服務部份的更新，除了EBS區塊儲存服務外，AWS也將先前在11月時發表的S3物件儲存自動分層功能，以及遠端複製功能，正式提供上線服務。

前者即S3 Intelligent-Tiering功能，這項功能將S3儲存服務分為4個層級：經常存取層（Frequent Tier）、非經常存取層（Infrequent Access Tier）、歸檔存取層（Archive Access Tier）與深度歸檔存取層（Deep Archive Access Tier），分別對應S3的4種不同層級儲存區：S3標準型、S3標準非經常存取儲存區（Infrequent Access，IA），S3 Glacier與S3 Deep Glacier，並依照物件資料的存取頻率，自動遷移將物件資料到不同等級儲存層存放，以便獲得最高的效能與成本效益。

例如90天內未曾存取的資料，將自動被搬移到S3 Glacier構成的歸檔層存放；在180天後，會搬移到S3 Deep Glacier的深度歸檔存取層，在這個儲存層，用戶每月只需為每TB資料支付1美元費用。

至於新推出的S3遠端複製功能，不僅提供了同一AWS服務區域（Regions），或跨不同服務區域的資料複製，也提供了跨多重buckets儲存區，以及跨多重服務區域的遠端複製功能。

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