顶会FAST24最佳论文|阿里云块存储架构演进的得与失-2.EBS是什么?

EBS,即Elastic Block Storage,是一种云存储服务,旨在提供高性能、高弹性和高可用性的虚拟块设备存储。该服务的核心设计思想是计算与存储的解耦合(Compute-Storage Disaggregation),即计算资源(运行在虚拟机VM上)与存储资源(虚拟磁盘VD)在物理上分离,它们位于不同的集群中,通过数据中心网络相连,这样做的目的是为了提升资源的灵活性和扩展性。

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核心组件

  • VM (Virtual Machine):虚拟机,代表计算资源的抽象,运行应用程序或服务。

  • VD (Virtual Disk):虚拟磁盘,是存储资源的抽象,为虚拟机提供数据存储空间。

目标

  • 高性能 (High Performance):确保存储服务能够快速响应,提供高速的数据读写能力。

  • 高弹性 (High Elasticity):允许用户根据需要动态调整存储资源,如容量、IOPS(每秒输入输出操作次数)等,以匹配应用需求的变化。

  • 高可用性 (High Availability):确保存储服务持续可用,即使在部分硬件或网络故障的情况下,也能维持服务不中断。

计算与存储解耦

  • 计算集群 (Compute Cluster):包含多个运行虚拟机的服务器,负责应用程序的计算任务。

  • 存储集群 (Storage Cluster):集中管理所有虚拟磁盘的存储资源,通常由专业的存储服务器组成,如BlockServers。

  • BlockClient:位于计算集群内,作为虚拟机与存储集群之间的桥梁,处理虚拟机的I/O请求,并转发给相应的BlockServer。

  • BlockServer:位于存储集群内,负责处理来自BlockClient的I/O请求,管理虚拟磁盘的读写操作。

特点

  • 分离部署:VMs和VDs不在同一集群中,这样的设计使得计算和存储资源可以根据实际需求独立扩展,提高了资源的管理和使用效率。

  • 灵活性:由于计算和存储资源的解耦,用户可以根据应用程序的实时需求,独立调整计算或存储资源的规模,实现资源的高效利用。

Elastic Block Store(EBS)是云基础设施的重要组成部分,广泛应用于需要高性能、灵活扩展和高可用性存储的云服务场景,如数据库服务、大数据处理、内容管理系统等,为用户提供稳定可靠的存储服务。

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(图片来自阿里云官网)

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