什么是云硬盘
云硬盘简介
云硬盘（Elastic Volume Service，以下简称 EVS）是一种基于分布式存储技术的块存储服务，为云服务器提供高可靠、高性能的存储资源。用户可以根据业务需求灵活选择不同类型的云硬盘，实现数据的快速读写和存储。云硬盘类似PC中的硬盘，需要挂载至云服务器使用，无法单独使用。您可以对已挂载的云硬盘执行初始化、创建文件系统等操作，并且把数据持久化地存储在云硬盘上。云硬盘也称为磁盘，本文档中也会用磁盘来表示云硬盘。
介绍视频
为什么需要云硬盘
在传统的数据中心中，存储资源的扩展和管理往往需要大量的时间和成本。随着业务的快速发展，数据量的激增和对存储性能的要求不断提高，传统的存储方案难以满足需求。云硬盘通过弹性扩展、高可用性和灵活的管理方式，解决了这些问题，帮助用户轻松应对数据存储的挑战。例如，当业务高峰期到来时，用户可以快速扩展存储容量，确保业务的连续性和稳定性。
云硬盘的优势是什么
| 产品优势 | 优势描述 |
|---|---|
| 规格丰富 | EVS提供多种规格的云硬盘，满足不同业务场景下的性能需求，提供低延迟和高IOPS。 |
| 弹性扩展 | 如果您已有的云硬盘容量不足以满足业务增长对数据存储空间的需求，您可以根据需求进行扩容。同时支持平滑扩容，无需暂停业务。 |
| 安全可靠 |
|
| 灵活管理 | 通过管理控制台或API，用户可以轻松管理云硬盘的生命周期，包括创建、挂载、卸载和删除等操作。 |
云硬盘的使用场景
- 开发者：在开发和测试环境中，开发者经常需要快速搭建和销毁存储资源。传统的存储方案通常需要手动配置，耗时且容易出错。使用云硬盘，开发者可以轻松创建和删除存储卷，显著提高开发效率，减少环境搭建时间。
- 网站平台：随着互联网业务的快速发展，网站平台经常面临高并发访问的挑战。传统的存储方案在高负载下容易出现性能瓶颈，影响用户体验。云硬盘的高IOPS和低延迟特性，可以显著提升网站的响应速度，确保用户访问体验的流畅性和稳定性。
- 金融行业：金融行业对数据的安全性和可靠性要求极高。传统的存储方案在数据备份和恢复方面存在诸多限制，难以满足金融业务的高要求。云硬盘的多副本机制和高可用性，确保了金融数据的安全存储，同时支持快速的数据备份和恢复，保障业务的连续性和稳定性。
- 科研机构：科研机构需要处理大量数据，数据量的快速增长对存储资源提出了更高的要求。传统的存储方案在扩展性和性能方面存在局限，难以满足科研工作的需求。云硬盘的弹性扩展能力，可以轻松应对数据量的快速增长，支持科研工作的顺利进行，提高数据处理效率。
云硬盘工作原理
云硬盘是一种基于分布式架构的块级存储设备，为云服务器提供持久化、高可靠的数据存储能力。与传统本地硬盘不同，云硬盘将数据分散存储于后端存储集群，通过网络协议以块设备形式挂载至云服务器，兼具本地盘的性能体验与云端的弹性扩展能力。
一、虚拟化层：从物理盘到逻辑盘
云硬盘的核心是存储虚拟化。后端集群将大量物理磁盘（SSD/HDD）资源池化，通过分布式存储引擎抽象为统一的逻辑资源池。用户创建的每一块云硬盘，实质上是该资源池中的一组逻辑数据块（Block），与具体物理位置解耦。
二、分布式冗余：数据如何不丢失
为保障可靠性，云硬盘采用多副本或纠删码（EC）机制将数据冗余存储。以三副本为例，同一份数据会并行写入后端不同机柜、不同节点的三块物理磁盘，任一节点故障均可自动切换，确保数据持久性达99.9999999%（9个9）。
三、网络挂载与块映射
云硬盘通过SCSI或VBD等存储网络协议，将远端的逻辑卷以标准块设备形式映射到云服务器操作系统。操作系统识别后，即可像使用本地C盘/D盘一样进行分区、格式化与文件读写，读写请求经网络下发至后端存储集群处理。
四、弹性与快照原理
由于数据与物理硬件解耦，云硬盘支持秒级扩容、在线变配与快照回滚。快照采用增量指针技术，仅记录数据变化块，既节省空间又能实现秒级一致性备份。
云硬盘、弹性文件服务、对象存储服务的区别
目前可供您选择的有三种数据存储服务，分别是云硬盘、弹性文件服务（Scalable File Service, SFS）以及对象存储服务（Object Storage Service, OBS），这三种数据存储的主要区别如下：
| 对比维度 | 弹性文件服务 | 对象存储服务 | 云硬盘 |
|---|---|---|---|
| 概念 | 提供按需扩展的高性能文件存储，可为云上多个云服务器提供共享访问。弹性文件服务就类似Windows或Linux中的远程目录。 | 提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储能力，可供用户存储任意类型和大小的数据。 | 可以为云服务器提供高可靠、高性能、规格丰富并且可弹性扩展的块存储服务，可满足不同场景的业务需求。云硬盘就类似PC中的硬盘。 |
| 存储数据的逻辑 | 存放的是文件，会以文件和文件夹的层次结构来整理和呈现数据。 | 存放的是对象，可以直接存放文件，文件会自动产生对应的系统元数据，用户也可以自定义文件的元数据。 | 存放的是二进制数据，无法直接存放文件，如果需要存放文件，需要先格式化文件系统后使用。 |
| 访问方式 | 在云服务器中通过网络协议挂载使用，支持NFS和CIFS的网络协议。需要指定网络地址进行访问，也可以将网络地址映射为本地目录后进行访问。 | 可以通过互联网或专线访问。需要指定桶地址进行访问，使用的是HTTP和HTTPS等传输协议。 | 只能在云服务器中挂载使用，不能被操作系统应用直接访问，需要格式化成文件系统进行访问。 |
| 使用场景 | 如高性能计算、媒体处理、文件共享和内容管理和Web服务等。 说明： 高性能计算：主要是高带宽的需求，用于共享文件存储，比如基因测序、图片渲染这些。 | 如大数据分析、静态网站托管、在线视频点播、基因测序和智能视频监控等。 | 如高性能计算、企业核心集群应用、企业应用系统和开发测试等。 说明： 高性能计算：主要是高速率、高IOPS的需求，用于作为高性能存储，比如工业设计、能源勘探这些。 |
| 容量 | PiB级别 | EiB级别 | TiB级别 |
| 时延 | 3~10ms | 毫秒级 | 亚毫秒级 |
| IOPS/TPS | 单文件系统 10K | 千万级 | 单盘 128K |
| 带宽 | GiB/s级别 | TiB/s级别 | MiB/s级别 |
| 是否支持数据共享 | 是 | 是 | 是 |
| 是否支持远程访问 | 是 | 是 | 否 |
| 是否能单独使用 | 是 | 是 | 否 |
云硬盘的类型和性能
云硬盘性能的主要指标包括：
- IOPS：云硬盘每秒进行读写的操作次数。
- 吞吐量：云硬盘每秒成功传送的数据量，即读取和写入的数据量。
- IO读写时延：云硬盘连续两次进行读写操作所需要的最小时间间隔。
块存储主要根据性能划分云硬盘的类型，您可根据应用程序要求选择您所需的云硬盘，详情参见云硬盘类型及性能介绍。
与云硬盘的特性和操作
在全面了解云硬盘的核心概念与应用场景后，产品功能将为您介绍云硬盘的常用基础操作。如果您想要深入了解并在实际业务中配置使用，可以点击相关超链接跳转查看详细的华为云官方文档。
