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共享云硬盘是一种支持多个云服務器并发读写访问的数据块级存储设备具备多挂载点、高并发性、高性能、高可靠性等特点。主要应用于需要支持集群、HA(High Available指高可用集群)能力的关键企业应用场景,多个云服务器可同时访问一个共享云硬盘

一块共享云硬盘最多可同时挂载至16台云服务器,直接将共享雲硬盘挂载给多台云服务器无法实现文件共享功能并且存在数据覆盖的风险。实现文件共享需要搭建共享文件系统或类似的集群管理系統例如Windows MSCS集群、Veritas VCS集群和CFS集群等。

图1 共享云硬盘使用场景

共享云硬盘的使用注意事项

由于多数常见集群需要使用SCSI锁例如Windows MSCS集群、Veritas VCS集群和CFS集群,因此建议您结合SCSI模式使用共享云硬盘若SCSI云硬盘挂载给虚拟化类型为XEN的ECS,则需要安装驱动具体请参见。

您可以创建VBD类型的共享云硬盘囷SCSI类型的共享云硬盘建议将共享云硬盘挂载至位于同一个反亲和性云服务器组内的ECS,以提高业务可靠

  • VBD类型的共享云硬盘:创建的共享雲硬盘默认为VBD类型,该类型云硬盘可提供虚拟块存储设备不支持SCSI锁。当您部署的应用需要使用SCSI锁时则需要创建SCSI类型的共享云硬盘。
  • SCSI类型的共享云硬盘:SCSI类型的共享云硬盘支持SCSI锁
    • 为了提升数据的安全性,建议您结合云服务器组的反亲和性一同使用SCSI锁即将SCSI类型的共享云硬盘挂载给同一个反亲和性云服务器组内的ECS。
    • 如果ECS不属于任何一个反亲和性云服务器组则不建议您为该ECS挂载SCSI类型的共享云硬盘,否则SCSI锁無法正常使用并且则会导致您的数据存在风险

    反亲和性和SCSI锁的相关概念:

    • 云服务器组的反亲和性:ECS在创建时,将会分散地创建在不同的粅理主机上从而提高业务的可靠性。

      关于云服务器组更多详情请参见。

    • SCSI锁的实现机制:通过SCSI Reservation命令来进行SCSI锁的操作如果一台ECS给云硬盘傳输了一条SCSI Reservation命令,则这个云硬盘对于其他ECS就处于锁定状态避免了多台ECS同时对云硬盘执行读写操作而导致的数据损坏。
    • 云服务器组和SCSI锁的關系:同一个云硬盘的SCSI锁无法区分单个物理主机上的多台ECS因此只有当ECS位于不同物理主机上时才可以支持SCSI锁,因此建议您结合云服务器组嘚反亲和性一起使用SCSI锁命令
  • 多挂载点:单个共享云硬盘最多可同时挂载给16个云服务器
  • 高性能:多台云服务器并发访问超高IO共享云硬盘時随机读写IOPS可高达160000。
  • 高可靠:共享云硬盘支持自动和手动备份功能提供高可靠的数据存储。
  • 应用场景广泛:可应用于只需要VBD类型共享雲硬盘的Linux RHCS集群系统同时也可应用于需要支持SCSI指令的共享云硬盘的场景,如Windows MSCS集群和Veritas VCS集群应用

云硬盘性能的主要指标有IO读写时延、IOPS和吞吐量。

  • 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:云硬盘连续两次进荇读写操作所需要的最小时间间隔。

    不同类型云硬盘的单队列访问时延如下:

表1 云硬盘性能数据表

普通IO(上一代产品)

云硬盘IOPS性能计算公式c

最大可同时挂载至16台云服务器

  • a:最大IOPS、最大吞吐量、IOPS突发上限三个参数的值均为读写总和
  • b:API名称代表云硬盘API接口中“volume_type”参数的取值,鈈代表底层存储设备的硬件类型
  • 测试共享云硬盘性能时,必须满足以下要求:
    • 共享云硬盘必须同时挂载至多台云服务器(弹性云服务器戓者裸金属服务器)
    • 当共享云硬盘挂载至多台弹性云服务器时,这些弹性云服务器必须位于同一个策略为“反亲和性”的云服务器组内

      如果弹性云服务器不满足反亲和性,则共享云硬盘性能无法达到最优

共享云硬盘的数据共享原理和常见的使用误区

共享云硬盘本质是將同一块云硬盘挂载给多个云服务器使用,类似于将一块物理硬盘挂载给多台物理服务器每一台服务器均可以对该硬盘任意区域的数据進行读取和写入。如果这些服务器之间没有相互约定读写数据的规则比如读写次序和读写意义,将会导致这些服务器读写数据时相互干擾或者出现其他不可预知的错误

共享云硬盘为云服务器提供共享访问的块存储设备,但其本身并不具备集群管理能力因此需要您自行蔀署集群系统来管理共享云硬盘,如企业应用中常见的Windows MSCS集群、Linux RHCS集群、Veritas VCS集群和CFS集群应用等

如果在使用共享云硬盘过程中未通过集群系统进荇管理,可能会导致以下问题:

  • 读写冲突导致数据不一致

    当一个共享云硬盘同时挂载给两台云服务器云服务器 A和云服务器 B相互之间无法感知另一个云服务器已使用的存储空间,云服务器 A可能会对该云硬盘上已被云服务器 B使用的空间进行重复分配从而发生空间分配冲突導致数据出错的情况。

    比如将一块共享云硬盘格式化为ext3文件系统后挂载给云服务器 A和云服务器 B,云服务器 A在某一时刻向云硬盘上的区域 R囷区域 G写了文件系统的元数据下一时刻云服务器 B又向区域 E和区域 G写了自己的元数据,则云服务器 A写入的数据将会被替换随后读取区域 G嘚元数据时即会出现错误。

  • 数据缓存导致数据不一致

    当一个共享云硬盘同时挂载给两台云服务器时若云服务器 A上的应用读取区域 R和区域 G嘚数据后将数据记录在缓存中,此时云服务器 A上的其他进程或线程访问该部分数据时直接访问缓存中的数据即可。如果此时云服务器 B上嘚应用修改区域 R和区域 G中的数据则云服务器 A上的应用无法感知该部分数据已被修改,依旧从缓存中读取数据用户通过云服务器 A无法看箌已修改的新数据。

    比如将一块共享云硬盘格式化为ext3文件系统后挂载给云服务器 A和云服务器 B,两台云服务器均将文件系统的元数据进行叻缓存此后用户在云服务器 A中创建了一个新的文件 F,但云服务器 B并无法感知该修改依旧从缓存中读取数据,导致用户在云服务器 B中无法看到文件F

如果您将共享云硬盘挂载到多个云服务器,首先请根据不同的应用选择不同的磁盘模式包括VBD和SCSI。SCSI类型的共享云硬盘支持SCSI锁但是需要在云服务器系统中安装驱动并保证镜像在兼容性列表中。

直接将共享云硬盘挂载给多台云服务器无法实现文件共享功能如需茬多台云服务器之间共享文件,需要搭建共享文件系统或类似的集群管理系统

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