Amazon EBS 卷类型 - Amazon Elastic Compute Cloud

Amazon EBS 卷类型

Amazon EBS 提供以下卷类型,各种类型性能特点和价格不同,因此您可根据应用程序要求定制您所需的存储性能和相应成本。卷类型分为以下几个类别:

  • 固态硬盘 (SSD) - 针对涉及频繁的读/写操作且 I/O 较小的事务性工作负载进行了优化,其中主要的性能属性是 IOPS。

  • 硬盘 (HDD) - 针对大型流式处理工作负载进行了优化,其中主要的性能属性是吞吐量。

  • 上一代 - 可用于具有较小数据集的工作负载的硬盘,在这些工作负载中,数据访问不频繁,性能不是最重要的。建议您考虑使用当前一代卷类型。

有多种因素会影响 EBS 卷的性能,如实例配置、I/O 特性和工作负载需求。为了充分利用 EBS 卷上预置的 IOPS,请使用 EBS 优化实例。有关充分利用 EBS 卷的更多信息,请参阅 Windows 实例上的 Amazon EBS 卷性能

有关定价的更多信息,请参阅 Amazon EBS 定价

固态硬盘 (SSD)

Amazon EBS 提供的 SSD 卷分为以下几个类别:

  • 通用型 SSD — 性价比高。建议为大多数工作负载使用这种卷。

  • Provisioned IOPS SSD - 提供高性能,适用于任务关键型低延迟或高吞吐量工作负载。

下面是 SSD 支持的卷的使用案例和特征摘要。有关每个实例的最大 IOPS 和吞吐量的信息,请参阅Amazon EBS 优化的实例

General Purpose SSD Provisioned IOPS SSD
卷类型 gp3 gp2 io2 Block Express ‡ io2      io1
持久性 99.8% - 99.9% 耐用性(0.1% - 0.2% 的年故障率) 99.8% - 99.9% 耐用性(0.1% - 0.2% 的年故障率) 99.999% 的耐用性(0.001% 的年故障率) 99.999% 的耐用性(0.001% 的年故障率) 99.8% - 99.9% 耐用性(0.1% - 0.2% 的年故障率)
使用案例
  • 低延迟交互式应用程序

  • 开发和测试环境

需要以下工作负载:

  • 亚毫秒级延迟

  • 持续 IOPS 绩效

  • 超过 64,000 IOPS 或 1,000 MiB/s 吞吐量

  • 需要持续 IOPS 性能或超过 16,000 IOPS 性能的工作负载

  • I/O 密集型数据库工作负载

卷大小 1 GiB - 16 TiB 4 GiB - 64 TiB 4 GiB - 16 TiB
每个卷的最大 IOPS (16 KiB I/O) 16,000 256,000 64,000 †
每个卷的最大吞吐量 1,000 MiB/s 250 MiB/s * 4,000 MiB/s 1,000 MiB/s †
Amazon EBS 多重挂载 不支持 支持
引导卷 支持

* 吞吐量限制介于 128 MiB/s 和 250 MiB/s 之间,具体取决于卷大小。小于或等于 170 GiB 的卷提供最大 128 MiB/s 的吞吐量。如果有突增积分可用,大于 170 GiB 但小于 334 GiB 的卷将提供 250 的最大吞吐量。无论突增点数是多少,大于或等于 334 GiB 的卷均可提供 250 MiB/s。除非您修改卷,否则在 2018 年 12 月 3 日之前创建并且自创建以来未修改过的 gp2 卷可能无法实现完全性能。

† 只有在 IOPS 超过 32,000 的情况下,才能保证在 基于 Nitro 系统构建的实例 上实现最大 IOPS 和吞吐量。其他实例保证最高为 32,000 IOPS 和 500 MiB/s。除非您修改卷,否则在 2017 年 12 月 6 日之前创建并且自创建以来未修改过的 io1 卷可能无法实现完全性能。

io2 Block Express 卷仅支持 R5b 实例。挂载至 R5b 实例的 io2 卷于启动期间或启动之后在 Block Express 上自动运行。有关更多信息,请参阅io2 Block Express 卷

硬盘 (HDD)

Amazon EBS 提供的 HDD 卷分为以下几个类别:

  • 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。

  • Cold HDD – 适用于访问频率较低的工作负载的最低成本 HDD。

下面是 HDD 支持的卷的使用案例和特征摘要。有关每个实例的最大 IOPS 和吞吐量的信息,请参阅Amazon EBS 优化的实例

吞吐量优化型 HDD Cold HDD
卷类型 st1 sc1
持久性 99.8% - 99.9% 耐用性(0.1% - 0.2% 的年故障率) 99.8% - 99.9% 耐用性(0.1% - 0.2% 的年故障率)
使用案例
  • 大数据

  • 数据仓库

  • 日志处理

  • 适用于访问频率较低的数据的高吞吐量存储

  • 最低存储成本至关重要的情形

卷大小 125 GiB - 16 TiB 125 GiB - 16 TiB
每个卷的最大 IOPS (1 MiB I/O) 500 250
每个卷的最大吞吐量 500 MiB/s 250 MiB/s
Amazon EBS 多重挂载 不支持 不支持
引导卷 不支持 不支持

上一代卷类型

下表列出了上一代 EBS 卷类型。如果您需要比上一代卷更高的性能或性能一致性,建议您考虑使用通用型 SSD(gp2gp3)或其他最新卷类型。有关更多信息,请参阅上一代卷

磁介质
卷类型 standard
使用案例 数据不常访问的工作负载
卷大小 1 GiB - 1 TiB
每个卷的最大 IOPS 40–200
每个卷的最大吞吐量 40–90 MiB/s
引导卷 支持

通用型 SSD 卷 (gp3)

通用型 SSD (gp3) 卷提供经济实惠的存储,是广泛工作负载的理想选择。这些卷提供了一致的基准速率,即 3,000 IOPS 和 125 MiB/s,包含在存储价格中。您可以预置额外的 IOPS(高达 16,000 个)和吞吐量(高达 1,000 MiB/s),但需支付额外费用。

预置 IOPS 与预置卷大小的最大比率为 500 IOPS / GiB。预置吞吐量与预置 IOPS 的最大比率为 0.25 MiB/s / IOPS。下面的卷配置支持预置最大 IOPS 或最大吞吐量:

  • 32 GiB 或更大:500 IOPS/GiB x 32 GiB = 16,000 IOPS

  • 8 GiB 或更大以及 4,000 IOPS 或更高:4,000 IOPS x 0.25 MiB/s/IOPS = 1,000 MiB/s

通用型 SSD 卷 (gp2)

通用型 SSD (gp2) 卷提供经济实惠的存储,是广泛工作负载的理想选择。这些卷可以提供几毫秒的延迟,能够突增至 3000 IOPS 并维持一段较长的时间。在最小 100 IOPS(33.33GiB 及以下)和最大 16,000 IOPS(5334GiB 及以上)之间,基准性能以每 GiB 卷大小 3 IOPS 的速度线性扩展。AWS 对 gp2 卷进行了设计,以在 99% 的时间内提供预置性能。gp2 卷的大小范围为 1 GiB 到 16 TiB。

I/O 积分和突增性能

gp2 卷的性能与卷大小关联,卷大小确定卷的基准性能水平以及积累 I/O 积分的速度;卷越大,基准性能级别就越高,I/O 积分积累速度也越快。I/O 积分表示您的gp2 卷在需求超过基准性能时可用来突增大量 I/O 的可用带宽。您的卷拥有的 I/O 点数越多,它在需要更高性能时可以超过其基准性能水平的突增时间就越长,表现也越好。下图显示 gp2 的突增存储桶行为。


            gp2 突增存储桶

每个卷都有 540 万 I/O 点的初始 I/O 积分余额,这足以在至少 30 分钟内维持 3000 IOPS 的最大突增性能。设计初始积分余额的目的是为引导卷提供快速初始启动循环,并为其他应用程序提供良好的引导过程。卷以每 GiB 卷大小 3 IOPS 的基准性能率的速度获得 I/O 积分。例如,一个 100 GiB 的gp2 卷具有 300 IOPS 的基准性能。


            比较基准性能和突增 IOPS

当卷的需求超出了基准性能 I/O 水平时,它会使用积分余额中的 I/O 积分突增到所需的性能水平,最大为 3000 IOPS。如果卷在一秒内使用的 I/O 积分少于它所赚取的积分,未使用的 I/O 积分会加到 I/O 积分余额中。卷的最大 I/O 积分余额等于初始积分余额 (540 万 I/O 积分)。

当卷的基准性能超过最大突发性能时,绝不会使用 I/O 分数。如果卷附加到基于 Nitro 系统构建的实例,则不会报告突增余额。对于其他实例,报告的突增余额是 100%。

卷的突增持续时间取决于卷的大小、所需的突增 IOPS 以及突增开始时的积分余额。如下面的等式所示:

(Credit balance) Burst duration = ------------------------------------ (Burst IOPS) - 3(Volume size in GiB)

下表列出了几种卷大小以及卷的相关基准性能 (也就是它积累 I/O 积分的速度)、在最大 3000 IOPS 时的突增持续时间 (从完整积分余额开始时) 以及卷重新填满空积分余额所需的秒数。

卷大小 (GiB)

基准性能 (IOPS)

提供持续的 3,000 IOPS 时的突增持续时间(秒)

在未执行 IO 时填充空积分余额的秒数

1

100

1,802

54000

100

300

2000

18000

250

750

2400 7200

334(最大吞吐量的最小大小)

1,002

2,703

5,389

500

1500

3600

3600

750

2250

7200

2400

1000

3000

不适用*

不适用*

5334(最大 IOPS 的最小大小)

16000

不适用*

不适用*

16384 (16 TiB,最大卷大小)

16000

不适用*

不适用*

*卷的基准性能超过了最大突发性能。

如果我清空我的 I/O 积分余额,会发生什么情况?

如果您的 gp2 卷使用其所有 I/O 积分余额,则该卷的最大 IOPS 性能将保持在基准 IOPS 性能水平 (亦即您的卷获得积分的速率),并且该卷的最大吞吐量将降低到最大 I/O 大小乘以基准 IOPS。吞吐量绝不会超过 250 MiB/s。当 I/O 需求下降到基准水平以下并且未使用的积分添加到 I/O 积分余额中时,该卷的最大 IOPS 性能会再次超出基准。例如,积分余额为空的 100 GiB gp2 卷具有 300 IOPS 的基准性能和 75 MiB/s 的吞吐量限制 (每秒 300 个 I/O 操作 * 每个 I/O 操作 256 KiB = 75 MiB/s)。卷越大,基准性能就越高,补充积分余额的速度也越快。有关如何测量 IOPS 的更多信息,请参阅 I/O 特性和监控

如果您发现卷性能经常被限制在基线级别(由于 I/O 积分余额为空),则应考虑切换到 gp3 卷。

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

吞吐量性能

gp2 卷的吞吐量可以使用以下公式计算,吞吐量上限为 250 MiB/s:

Throughput in MiB/s = ((Volume size in GiB) × (IOPS per GiB) × (I/O size in KiB))

假定 V = 卷大小,I = I/O 大小,R = I/O 速率,并且 T = 吞吐量,这可以简化为:

T = VIR

实现最大吞吐量的最小卷大小可通过以下方式得出:

T V = ----- I R 250 MiB/s = --------------------- (256 KiB)(3 IOPS/GiB) [(250)(2^20)(Bytes)]/s = ------------------------------------------ (256)(2^10)(Bytes)([3 IOP/s]/[(2^30)(Bytes)]) (250)(2^20)(2^30)(Bytes) = ------------------------ (256)(2^10)(3) = 357,913,941,333 Bytes = 333⅓ GiB (334 GiB in practice because volumes are provisioned in whole gibibytes)

预置 IOPS SSD 卷

预置 IOPS SSD(io1io2)卷旨在满足 I/O 密集型工作负载(尤其是数据库工作负载)的需要,这些工作负载对存储性能和一致性非常敏感。预置 IOPS SSD 卷使用一致的 IOPS 速率(在创建卷时指定),而 Amazon EBS 在 99.9% 的时间里可提供预置性能。

io1 卷旨在提供 99.8% 到 99.9% 的卷耐用性且年故障率 (AFR) 不高于 0.2%,这意味着在一年期间内,每 1,000 个正在运行的卷最多发生两个卷故障。io2 卷旨在提供 99.999% 的卷耐用性且 AFR 不高于 0.001%,这意味着在一年期间内,每 100,000 个正在运行的卷出现仅出现一个卷故障。

预置 IOPS SSD io1io2 卷可用于所有 Amazon EC2 实例类型。挂载至 R5b 实例的预置 IOPS SSD io2 卷在 EBS Block Express 上运行。有关更多信息,请参阅 io2 Block Express 卷

io2 卷的注意事项

  • 通过 io2 卷启动实例时请牢记以下事项:

    • 如果您通过 io2 卷启动 R5b 实例,该卷将自动运行于 Block Express,无论卷的大小和 IOPS 如何。

    • 如果 io2 卷的大小大于 16TiB 或 IOPS 大于 64,000,则无法启动不支持 Block Express 的实例类型。

    • 您无法从未加密的 AMI 或共享的加密 AMI 启动一个加密 io2 卷大小大于 16TiB 或 IOPS 大于 64,000 的 R5b 实例。在这种情况下,您必须首先在您的账户中创建加密 AMI,然后使用该 AMI 启动实例。

  • 创建 io2时请牢记以下事项:

    • 如果您在一个支持 Block Express 的区域创建一个大于 16TiB 或 IOPS 大于 64,000 的 io2 卷,该卷将自动运行于 Block Express。

    • 您无法在一个不支持 Block Express 的区域创建一个大于 16TiB 或 IOPS 大于 64,000 的 io2 卷,该卷将自动运行于 Block Express。

    • 如果您在一个支持 Block Express 的区域创建一个 16TiB 或更小或 IOPS 为 64,000 或以下的 io2 卷,该卷不会运行于 Block Express。

    • 您无法从未加密的快照或共享的加密快照创建一个大于 16TiB 或 IOPS 大于 64,000 的加密io2卷。在这种情况下,您必须首先在您的账户中创建加密快照,然后使用该快照创建卷。

  • io2 卷挂载至实例时请牢记以下事项:

    • 如果您连接 io2 卷至 R5b 实例,该卷会自动运行于 Block Express。优化 Block Express 卷可能需要长达 48 小时。在此期间,卷提供 io2 延迟。卷优化后,可提供 Block Express 支持的亚毫秒级延迟。

    • 如果 io2 卷的大小大于 16TiB 或 IOPS 大于 64,000,则无法挂载至不支持 Block Express 的实例类型。

    • 如果从 R5b 实例中分离大小为 16TiB 或以下、IOPS 为 64000 或以下的 io2 卷,并将其挂载至不支持 Block Express 的实例类型上,该卷不再运行于 Block Express 且提供io2延迟。

  • 修改 io2时请牢记以下事项:

    • 如果 io2 卷挂载至不支持 Block Express 的实例类型,则您无法对其进行修改或将其大小增加超过 16TiB 或 IOPS 超过 64000。

    • 您无法修改已挂载至 R5b 实例的 io2 卷大小或预置 IOPS。

Performance

预置 IOPS SSD 卷的大小范围为 4 GiB 到 16 TiB,您可以预置为每卷 100 IOPS 到最高 64,000 IOPS。您只能在 基于 Nitro 系统构建的实例 上达到最高 64,000 IOPS。在其他实例系列中,您可以实现最高 32,000 IOPS 的性能。预置 IOPS 与请求的卷大小 (GiB) 的最大比率:io1 卷为 50:1,io2 卷为 500:1。例如,一个 100 GiB io1 卷可以配置高达 5,000 IOPS,而一个 100 GiB io2 卷可以配置高达 50,000 IOPS。在受支持的实例类型上,以下卷大小允许预置高达 64,000 IOPS 最大值:

  • io1 卷,大小为 1,280 GiB 或更高(50 × 1,280 GiB = 64,000 IOPS)

  • io2 卷,大小为 128 GiB 或更高(500 × 128 GiB = 64,000 IOPS)

预置了最高 32000 IOPS 的 Provisioned IOPS SSD 卷支持 256 KiB 的最大 I/O 大小,可以达到最高 500 MiB/s 的吞吐量。当 I/O 大小达到最大时,吞吐量也将达到峰值 2000 IOPS。预置超过 32,000 IOPS(最高可达 64,000 IOPS)的卷以每预置 IOPS 16 KiB 的速率线性增加吞吐量。例如,配置了 48,000 IOPS 的卷可以支持高达 750 MiB/s 的吞吐量(每个预置 IOPS 16 KiB x 48,000 个预置 IOPS = 750 Mib/s)。要实现 1,000 MiB/s 的最大吞吐量,必须为卷配置 64,000 IOPS(每个预置 IOPS 16 KiB x 64,000 个预置 IOPS = 1,000 Mib/s)。下图说明了这些性能特性:


          io1 卷的吞吐量限制

您的每 I/O 延迟体验取决于预置 IOPS 以及您的工作负载模式。要获得最佳 I/O 延迟体验,请确保您预配置 IOPS 以满足工作负载的 I/O 配置文件。

io2 Block Express 卷

注意

io2 Block Express 卷仅支持 R5b 实例。

io2 Block Express 卷是下一代 Amazon EBS 存储服务器架构。它旨在满足基于 Nitroon 的 Amazon EC2 实例上运行的最苛刻 I/O 密集型应用程序的性能要求。

Block Express 架构提高了性能和规模。Block Express 服务器使用可扩展的可靠数据报 (SRD) 网络协议与基于 Nitrol 的实例通信。此接口在专用于实例主机硬件上 Amazon EBS I/O 功能的 Nitro 卡中实现。它最大限度地减少 I/O 延迟和延迟变化(网络抖动),从而为应用程序提供更快、更一致的性能。有关更多信息,请参阅 io2 Block Express 卷

io2 Block Express 卷适合可从达到亚毫秒级延迟的单个卷受益的工作负载,并支持比 io2 卷更高的 IOPS、更高的吞吐量和更大容量。

io2 Block Express 卷支持与 io2 卷一样的功能,包括多重挂载、弹性卷操作和加密。

Considerations

  • io2 Block Express 卷目前仅支持 R5b 实例。

  • io2 Block Express 卷目前可用于所有支持 R5b 实例的区域,包括 us-east-1us-east-2us-west-2ap-southeast-1ap-northeast-1eu-central-1。R5b 实例的可用性可能因可用区而异。有关 R5b 可用性的更多信息,请参阅查找 Amazon EC2 实例类型

  • io2 Block Express 卷不支持快速快照还原。我们建议您初始化这些卷,确保它们提供完整性能。有关更多信息,请参阅初始化 Amazon EBS 卷

Performance

借助 io2 Block Express 卷,您可以通过以下方式预置卷:

  • 亚毫秒级平均延迟

  • 存储容量高达 64 TiB (65,536 GiB)

  • 预置 IOPS 高达 256,000,IOPS:GiB 比率为 1,000:1。最大 IOPS 可通过大小为 256 GiB 或更大的卷 (1,000 IOPS x 256 GiB = 256,000 IOPS) 进行预置。

  • 卷吞吐量高达 4,000 MiB/s。吞吐量按比例扩展至每个预置 IOPS 0.256 Mib/s。最大吞吐量可在 16,000 IOPS 或更高的情况下实现。


              io2 Block Express 卷的吞吐量限制

Quotas

io2 Block Express 卷遵守与 io2 卷相同的服务配额。有关更多信息,请参阅 Amazon EBS 配额

定价和计费

io2 卷和 io2 Block Express 卷按同样的费率计费。有关更多信息,请参阅 Amazon EBS 定价

使用情况报告不区分 io2 Block Express 卷和 io2 卷。我们建议您使用标签来帮助识别与 io2 Block Express 卷相关的成本。

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 (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。

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 gp2。有关更多信息,请参阅HDD 上的小型读/写效率低下问题

吞吐量积分和突增性能

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 突增存储桶

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) x (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 x ---------- = 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 x ---------- = 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:


            比较 st1 基准性能和突增性能
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 gp2。有关更多信息,请参阅HDD 上的小型读/写效率低下问题

吞吐量积分和突增性能

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 突增存储桶

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) x (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 x ---------- = 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 x ----------- = 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:


            比较 sc1 基准性能和突增性能
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

磁介质卷

磁介质卷由磁盘驱动器支持,适用于不经常访问数据的工作负载以及小型卷大小的低成本存储非常重要的场景。这些卷平均提供大约 100 IOPS,突增能力最大可达数百 IOPS,大小范围是 1 GiB 到 1 TiB。

注意

磁介质卷是上一代卷类型。对于新应用程序,我们建议使用较新的卷类型。有关更多信息,请参阅上一代卷

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

st1sc1 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 st1sc1 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 st1sc1 吞吐量限制。

st1sc1 的设计都可以在 99% 的时间内提供 90% 的突增吞吐量性能一致性。不合规时间近似均匀分配,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 500 MiB/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

st1sc1 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。

每实例吞吐量限制

st1sc1 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 优化的 EC2 实例来避免网络瓶颈。有关更多信息,请参阅Amazon EBS 优化的实例

监控卷的突发存储桶余额

您可以使用 Amazon CloudWatch 中提供的 EBS BurstBalance 指标来监控 gp2st1sc1 卷的突增存储桶水平。这个指标显示突增存储桶中剩余的 I/O 积分百分比(对于 gp2)或吞吐量积分(对于 st1sc1)。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 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,请参阅创建 Amazon CloudWatch 警报