Amazon EBS 吞吐量优化型 HDD 和冷 HDD 卷
Amazon EBS 提供的 HDD 卷分为以下几个类别：
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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。
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Cold 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
对于所有 Amazon EBS 卷，我们建议选择适当的 EBS 优化型 EC2 实例来避免网络瓶颈。
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
该卷类型针对涉及大型顺序 I/O 的工作负载进行了优化，建议具有执行少量随机 I/O 工作负载的客户使用 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 HDD 上的小型读/写效率低下问题。
附加到 EBS 优化型实例的吞吐量优化型 HDD（st1）卷旨在提供一致的性能，在给定年度的 99% 时间内交付至少 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。卷的积分越多，它以突增水平驱动 I/O 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 st1 卷，突增吞吐量限制为 250 MiB/s，存储桶以 40 MiB/s 的速度填充，最多可容纳 1 TiB 积分。
较大的卷会线性扩展这些限制，吞吐量上限为最大 500 MiB/s。在存储桶耗尽时，吞吐量会限制为基准速率，即每 TiB 40 MiB/s。
在从 0.125 TiB 到 16 TiB 的卷大小范围内，基准吞吐量从 5 MiB/s 到上限 500 MiB/s 变化，12.5 TiB 时达到上限，如下所示：
40 MiB/s
12.5 TiB × ---------- = 500 MiB/s
1 TiB 突增吞吐量从 31 MiB/s 到上限 500 MiB/s 变化，2 TiB 时达到上限，如下所示：
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 基准吞吐量（MiB/s） | ST1 突增吞吐量（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 指标和警报来监控突增存储桶余额的信息，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
该卷类型针对涉及大型顺序 I/O 的工作负载进行了优化，建议具有执行少量随机 I/O 工作负载的客户使用 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 HDD 上的小型读/写效率低下问题。
附加到 EBS 优化型实例的 Cold HDD（sc1）卷旨在提供一致的性能，在给定年度的 99% 时间内交付至少 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。卷的积分越多，它以突增水平驱动 I/O 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 sc1 卷，突增吞吐量限制为 80 MiB/s，存储桶以 12 MiB/s 的速度填充，最多可容纳 1 TiB 积分。
较大的卷会线性扩展这些限制，吞吐量上限为最大 250 MiB/s。在存储桶耗尽时，吞吐量会限制为基准速率，即每 TiB 12 MiB/s。
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 192 MiB/s 变化，16 TiB 时达到上限，如下所示：
12 MiB/s
16 TiB × ---------- = 192 MiB/s
1 TiB 突增吞吐量从 10 MiB/s 到上限 250 MiB/s 变化，3.125 TiB 时达到上限，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 基准吞吐量（MiB/s） | SC1 突增吞吐量（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 指标和警报来监控突增存储桶余额的信息，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。
st1 和 sc1 专为在 99% 的时间内实现 90% 的突增吞吐量性能一致性而设计。不合规时间段大致均匀分布，目标是达到 99% 的每小时预计总吞吐量。
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 |
* 这些扫描时间在执行 1 MiB 顺序 I/O 时采取平均队列深度（四舍五入到最近的整数）四或更多。
因此，如果您有面向吞吐量的工作负载需要快速完成扫描（最快 500MiB/s）或一天查询几个整卷，请使用 st1。如果您针对成本进行了优化，数据访问相对不频繁，而且不需要超过 250 MiB/s 的扫描性能，请使用 sc1。
HDD 上的小型读/写效率低下问题
st1 和 sc1 卷的性能模型针对顺序 I/O 进行了优化，支持高吞吐量工作负载，对具有混合 IOPS 和吞吐量的工作负载提供可接受的性能，不建议使用具有小型随机 I/O 的工作负载。
例如，1 MiB 或更小的 I/O 请求计为 1 MiB I/O 积分。但是，如果是顺序 I/O，则会合并为 1 MiB I/O 数据块，并且只计为 1 MiB I/O 积分。
监控卷的突发存储桶余额
您可以使用 Amazon CloudWatch 中提供的 Amazon EBS BurstBalance 指标来监控 st1 和 sc1 卷的突增存储桶水平。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 BurstBalance 指标以及与 I/O 相关的其他指标的更多信息，请参阅 Amazon EBS I/O 特性和监控。CloudWatch 还允许您设置警报，以便在 BurstBalance 值降到特定水平时通知您。有关更多信息，请参阅 Creating CloudWatch Alarms（创建 CloudWatch 警报）。