本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异,则一律以英文原文为准。
Amazon EBS 吞吐量优化型 HDD 和冷 HDD 卷
亚马逊 EBS 提供的 HDD-backed 交易量分为以下几类:
-
吞吐量优化型 HDD – 适用于访问频率较高的吞吐量密集型工作负载的低成本 HDD。
-
冷 HDD – 适用于访问频率较低的工作负载的最低成本 HDD。
每实例吞吐量限制
st1 和 sc1 卷的吞吐量始终由以下限制中较小的决定:
-
卷的吞吐量限制
-
实例的吞吐量限制
至于所有 Amazon EBS 卷,我们建议您选择适当 EBS-optimized的 EC2 实例以避免网络瓶颈。
吞吐量优化型 HDD 卷
吞吐量优化型 HDD(st1)卷提供低成本的磁性存储,该存储以吞吐量而不是 IOPS 定义性能。该卷类型是大型顺序工作负载(例如 Amazon EMR、ETL、数据仓库和日志处理)的理想之选。不支持可启动的 st1 卷。
吞吐量优化型 HDD(st1)卷虽然与 Cold HDD(sc1)卷类似,但其旨在支持频繁访问的数据。
注意
此卷类型针对涉及大型 I/O、连续工作负载进行了优化,我们建议工作负载较小随机 I/O 使用Amazon EBS 通用型 SSD 卷或Amazon EBS 预调配 IOPS SSD 卷。有关更多信息,请参阅 硬盘空间小,效率低 read/writes 下。
连接到 EBS-optimized 实例的吞吐量优化 HDD (st1) 卷旨在提供稳定的性能,在给定年份的 99% 的时间内提供至少 90% 的预期吞吐量性能。
吞吐量积分和突增性能
与 gp2 类似,st1 使用突增存储桶模型提高性能。卷大小决定卷的基准吞吐量,即卷积累吞吐量积分的速度。卷大小还决定卷的突增吞吐量,即有积分可用时消耗积分的速度。较大的卷有较高的基准吞吐量和突增吞吐量。您的音量拥有的积分越多,在爆发等 I/O 级下可以持续的时间就越长。
下图显示 st1 的突增存储桶行为。
st1 卷的可用吞吐量受吞吐量和吞吐量积分上限的限制,由以下公式表示:
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
对于 1 TiB 的st1卷,突增吞吐量限制为 250 MiB/s,存储桶在 40 点时填充积分 MiB/s,最多可容纳 1 TiB-worth 个积分。
较大的容量会线性地扩大这些限制,吞吐量上限为 500。 MiB/s存储桶用尽后,吞吐量限制为 MiB/s 每 TiB 40 的基准速率。
在从 0.125 TiB 到 16 TiB 的卷大小范围内,基准吞吐量从 5 MiB/s 到 500 的上限不等 MiB/s,达到了 12.5 TiB,如下所示:
40 MiB/s
12.5 TiB × ---------- = 500 MiB/s
1 TiB
突发吞吐量从 31 MiB/s 到 500 的上限不等 MiB/s,达到 2 TiB 的上限如下:
250 MiB/s
2 TiB × ---------- = 500 MiB/s
1 TiB
下表列出了 st1 基准和突增吞吐量值的完整范围。
| 卷大小(TiB) | ST1 基本吞吐量 () MiB/s | ST1 突发吞吐量 () MiB/s |
|---|---|---|
| 0.125 | 5 | 31 |
| 0.5 | 20 | 125 |
| 1 | 40 | 250 |
| 2 | 80 | 500 |
| 3 | 120 | 500 |
| 4 | 160 | 500 |
| 5 | 200 | 500 |
| 6 | 240 | 500 |
| 7 | 280 | 500 |
| 8 | 320 | 500 |
| 9 | 360 | 500 |
| 10 | 400 | 500 |
| 11 | 440 | 500 |
| 12 | 480 | 500 |
| 12.5 | 500 | 500 |
| 13 | 500 | 500 |
| 14 | 500 | 500 |
| 15 | 500 | 500 |
| 16 | 500 | 500 |
下图绘制了表值:
注意
如果创建吞吐量优化型 HDD(st1)卷的快照,则在快照处理过程中,性能可能会降低,最坏情况下会降低到卷的基准值。
有关使用 CloudWatch 指标和警报监控您的突发存储桶余额的信息,请参阅监控卷的突发存储桶余额。
Cold HDD 卷
Cold HDD(sc1)卷提供低成本的磁性存储,该存储以吞吐量而不是 IOPS 定义性能。st1 的吞吐量限制比 sc1 更低,是大型顺序冷数据工作负载的绝佳选择。如果您需要频繁访问数据并且希望节约成本,sc1 提供价格低廉的块存储。不支持可启动的 sc1 卷。
Cold HDD(sc1)卷虽然与吞吐量优化型 HDD(st1)卷类似,但其旨在支持不频繁访问的数据。
注意
此卷类型针对涉及大型 I/O、连续工作负载进行了优化,我们建议工作负载较小随机 I/O 使用Amazon EBS 通用型 SSD 卷或Amazon EBS 预调配 IOPS SSD 卷。有关更多信息,请参阅 硬盘空间小,效率低 read/writes 下。
连接到 EBS-optimized 实例的 Cold HDD (sc1) 卷旨在提供稳定的性能,在给定年份中 99% 的时间内提供至少 90% 的预期吞吐量性能。
吞吐量积分和突增性能
与 gp2 类似,sc1 使用突增存储桶模型提高性能。卷大小决定卷的基准吞吐量,即卷积累吞吐量积分的速度。卷大小还决定卷的突增吞吐量,即有积分可用时消耗积分的速度。较大的卷有较高的基准吞吐量和突增吞吐量。您的音量拥有的积分越多,在爆发等 I/O 级下可以持续的时间就越长。
sc1 卷的可用吞吐量受吞吐量和吞吐量积分上限的限制,由以下公式表示:
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
对于 1 TiB 的sc1卷,突增吞吐量限制为 80 MiB/s,存储桶在 12 点时填充积分 MiB/s,最多可容纳 1 TiB-worth 个积分。
较大的容量会线性地扩大这些限制,吞吐量上限为 250。 MiB/s存储桶用尽后,吞吐量限制为 MiB/s 每 TiB 12 的基准速率。
在从 0.125 TiB 到 16 TiB 的卷大小范围内,基准吞吐量从 1.5 MiB/s 到最大吞吐量从 192 不等 MiB/s,在 16 TiB 时达到的吞吐量如下:
12 MiB/s
16 TiB × ---------- = 192 MiB/s
1 TiB
突发吞吐量从 10 MiB/s 到 250 不等 MiB/s,最高可达到 3.125 TiB,如下所示:
80 MiB/s
3.125 TiB × ----------- = 250 MiB/s
1 TiB
下表列出了 sc1 基准和突增吞吐量值的完整范围:
| 卷大小(TiB) | SC1 基本吞吐量 () MiB/s | SC1 突发吞吐量 () MiB/s |
|---|---|---|
| 0.125 | 1.5 | 10 |
| 0.5 | 6 | 40 |
| 1 | 12 | 80 |
| 2 | 24 | 160 |
| 3 | 36 | 240 |
| 3.125 | 37.5 | 250 |
| 4 | 48 | 250 |
| 5 | 60 | 250 |
| 6 | 72 | 250 |
| 7 | 84 | 250 |
| 8 | 96 | 250 |
| 9 | 108 | 250 |
| 10 | 120 | 250 |
| 11 | 132 | 250 |
| 12 | 144 | 250 |
| 13 | 156 | 250 |
| 14 | 168 | 250 |
| 15 | 180 | 250 |
| 16 | 192 | 250 |
下图绘制了表值:
注意
如果创建 Cold HDD(sc1)卷的快照,则在快照处理过程中,性能可能会降低,最坏情况下会降低到卷的基准值。
有关使用 CloudWatch 指标和警报监控您的突发存储桶余额的信息,请参阅监控卷的突发存储桶余额。
使用 HDD 卷时的性能注意事项
为了使用 HDD 卷获得最优的吞吐量结果,请根据以下注意事项计划您的工作负载。
比较吞吐量优化型 HDD 和 Cold HDD
st1 和 sc1 存储桶大小因卷大小而异,满的存储桶包含充足的令牌用于完整卷扫描。不过,因为每实例和每卷的吞吐量限制,更大的 st1 和 sc1 卷需要更长的时间完成卷扫描。附加到较小实例的卷被限制在每实例吞吐量上,而不是 st1 或 sc1 吞吐量限制。
两者st1sc1均为实现 99% 的突发吞吐量的 90% 的性能一致性而设计。 Non-compliant 周期大致均匀分布,目标是每小时预期总吞吐量的 99%。
一般来说,扫描时间可由此公式表示:
Volume size
------------ = Scan time
Throughput
例如,考虑到性能一致性保证和其他优化,拥有 5 TiB 卷的 st1 客户预计在 2.91 到 3.27 小时内完成整卷扫描。
-
最佳扫描时间
5 TiB 5 TiB ----------- = ------------------ = 10,486 seconds = 2.91 hours 500 MiB/s 0.00047684 TiB/s -
最长扫描时间
2.91 hours -------------- = 3.27 hours (0.90)(0.99) <-- From expected performance of 90% of burst 99% of the time
同样,拥有 5 TiB 卷的 sc1 客户预计在 5.83 到 6.54 小时内完成整卷扫描。
-
最佳扫描时间
5 TiB 5 TiB ----------- = ------------------- = 20972 seconds = 5.83 hours 250 MiB/s 0.000238418 TiB/s -
最长扫描时间
5.83 hours -------------- = 6.54 hours (0.90)(0.99)
下表列出了不同大小卷的理想扫描时间,假设存储桶是满的并且有充足的实例吞吐量。
| 卷大小(TiB) | 带突增的 ST1 扫描时间(小时)* | 带突增的 SC1 扫描时间(小时)* |
|---|---|---|
| 1 | 1.17 | 3.64 |
| 2 | 1.17 | 3.64 |
| 3 | 1.75 | 3.64 |
| 4 | 2.33 | 4.66 |
| 5 | 2.91 | 5.83 |
| 6 | 3.50 | 6.99 |
| 7 | 4.08 | 8.16 |
| 8 | 4.66 | 9.32 |
| 9 | 5.24 | 10.49 |
| 10 | 5.83 | 11.65 |
| 11 | 6.41 | 12.82 |
| 12 | 6.99 | 13.98 |
| 13 | 7.57 | 15.15 |
| 14 | 8.16 | 16.31 |
| 15 | 8.74 | 17.48 |
| 16 | 9.32 | 18.64 |
* 这些扫描时间假设执行 1 MiB 连续 I/O扫描时的平均队列深度(四舍五入到最接近的整数)为四或以上。
因此,如果您的工作负载以吞吐量为导向,需要快速完成扫描(最多 500 次 MiB/s),或者每天需要多次完整卷扫描,请使用。st1如果您正在进行成本优化,则访问数据的频率相对较低,并且不需要超过 250% MiB/s 的扫描性能,则使用。sc1
硬盘空间小,效率低 read/writes 下
st1和sc1卷的性能模型针对顺序进行了优化 I/Os,有利于高吞吐量工作负载,为 IOPS 和吞吐量混合的工作负载提供可接受的性能,不鼓励使用小型、随机的工作负载。 I/O
例如,1 MiB 或更少的 I/O 请求算作 1 MiB I/O 积分。但是,如果 I/Os 是连续的,则将它们合并为 1 MiB I/O 区块,仅计为 1 MiB I/O 积分。
监控卷的突发存储桶余额
您可以使用亚马逊提供的 Amazon EBS BurstBalance 指标监控存储桶的突增级别st1和sc1交易量。 CloudWatch此指标显示 st1 和 sc1 在突增存储桶中剩余的吞吐量积分。有关该指标以及与之BurstBalance相关的其他指标的更多信息 I/O,请参阅Amazon EBS I/O 特征和监控。 CloudWatch 还允许您设置警报,当BurstBalance值下降到一定水平时通知您。有关更多信息,请参阅创建 CloudWatch 警报。