隨著云計算技術的逐漸成熟和快速發展，特別是數字化轉型的持續推進，企業的云化速度大幅提升，同時在各類業務分布式改造和業務場景化的推動下，業務逐漸扁平化、耦合化及云化。在此背景下企業通過自建或采購的形式來建設和部署云平臺，以企業內部各業務系統的實際情況為出發點，結合架構及業務部門的規劃意見，按計劃和步驟有序推動各類業務有效健康上云。而對于云平臺而言，存儲是其的一個重要組成部分，也是不可或缺的。存儲是關系著云平臺數據全生命周期管理的必備條件，也是云平臺有效運行的數據保障。云平臺上存儲主要分為塊存儲、對象存儲和文件存儲這三大類，其中塊存儲是日常使用較多的一類存儲，由于其良好的擴展伸縮能力，能夠適配云平臺下的自動資源分發及資源管理需求，而云硬盤是塊存儲其中的一種服務形式的體現。現就云平臺云硬盤的使用進行簡要說明。

云硬盤是一種高可用、高可靠、低成本、可定制化的塊存儲設備，可作為云服務器（包括彈性云服務器和裸金屬服務器）的獨立可擴展硬盤使用，為云服務器實例提供高效可靠的 存儲設備。云硬盤可提供數據塊級別的持久性存儲，通常用作需要頻繁更新、細粒度更新的數據（如文件系統、數據庫等）的主存儲設備，具有高可用、高可靠和高性能的特點。云硬盤類似 PC 中的硬盤，需掛載至云服務器上進行使用，無法單獨使用。可對已掛載的云硬盤執行初始化、創建文件系統等后續操作，把數據持久化地存儲在云硬盤上。云硬盤的整體架構如圖 1 所示。

圖 1 云硬盤整體架構圖

云硬盤具備的特點如下：

1 、可靠性：云硬盤采用三副本的分布式機制，提供安全可靠的數據存儲服務；

2 、可擴展性：可自由配置存儲容量，按需擴容，且無須中斷業務，容量的上限可達 32TB ；

3 、高性能：云硬盤采用 cache 機制滿足常規業務需求，且可提供全閃類型的存儲來滿足對 I/O 能力有極高要求的場景；

4 、易用性：通過簡單的創建、掛載、卸載以及刪除等操作即可輕松管理與使用云硬盤，縮短業務部署時間，節省成本；

5 、快照備份：可隨時為云硬盤創建快照來備份數據，也可通過使用快照文件快速創建云硬盤達到快速部署業務的目的。基于以上云硬盤的特點，在很大程度上確保了數據的安全有效、業務的健康穩定及管理的方便快速。

云硬盤根據以上特點的性能不同，分為超高 IO 、通用型 SSD 、高 IO 、普通 IO 等不同類別的磁盤類型。根據不同類別的需要進行相應的選擇，當然不同類型的云硬盤在性能和價格上有所不同。而根據云硬盤的性能是按照如下指標進行劃分。

1、 IOPS ：云硬盤每秒進行讀寫操作的次數；

2、 吞吐量：云硬盤每秒成功傳輸的數據量，即讀取和寫入的數據量；

3、 讀寫時延：云硬盤連續兩次讀寫操作需要的最小時間隔離。

云硬盤根據性能進行初步劃分的性能數據如圖 2 所示。

圖 2 云硬盤性能數據圖

其中云硬盤的性能與硬盤底層數據塊的大小密切相關。當 IOPS 或吞吐量中有一項指標達到最大值時，此時云硬盤性能達到最大，而另一項指標無法繼續上升。對于 4 KB 和 8 KB 這樣的小數據塊來說，云硬盤性能可達到最大 IOPS 數值，而對于 16KB 及以上的大數據塊而言，云硬盤性能則可達到最大吞吐量。

云硬盤根據掛載的方式分為共享云硬盤和獨享云硬盤。一般而言云硬盤的默認方式為獨享云硬盤，即將云硬盤掛載給一臺云服務器，供其單獨進行使用。而當多個云服務器需同時訪問一個云硬盤時，就需要共享云硬盤，共享云硬盤具備多掛載點、高并發性、高性能、高可靠性等特點。

以華為云為例對云硬盤的購買使用流程進行簡要說明。

1、 通過注冊云賬號并實名認證后。

2、 登錄管理控制臺，在左側服務列表中選擇云硬盤 EVS ，點擊右側購買硬盤，磁盤類型有如下 5 種，分別為：極速型 SSD 、超高 IO 、通用性 SSD 、高 IO 和普通 IO ，通過選擇計費模式、區域、可用區、數據源、磁盤類型（可根據業務的實際情況選擇不同類型的磁盤）、磁盤大小、云備份、磁盤名稱、購買時長和購買量等選項后即可看到當前購買的云硬盤的配置費用情況，點擊立即購買到下一步支付即可完成云硬盤的購買，如圖 3 所示。

圖 3 云硬盤購買配置圖

3、 單獨購買的云硬盤為數據盤，可以在云硬盤列表中看到磁盤屬性為“數據盤”，磁盤狀態為“可用”。此時需要將該數據盤掛載給云服務器使用，這里將上面購買的云硬盤通過選擇掛載點的方式掛載給申請的其中一臺云服務器上，單擊“確定”時云硬盤狀態為“正在掛載”，表示云硬盤處于正在掛載至云服務器的過程中。當云硬盤狀態為“正在使用”時，表示掛載至云服務器成功。

4、 磁盤掛載至云服務器后，需要登錄云服務器初始化磁盤，即格式化磁盤后磁盤才可以正常使用。這里根據云服務器不同的操作系統（主要分為 windows 和 linux 兩種）使用不同的格式化方法進行初始化，完成后即可進行正常的使用。

此外，云硬盤還具有加密、備份及快照等功能，其中系統盤的加密與創建云服務器的鏡像相關，如使用加密鏡像創建云服務器，那么系統盤默認開啟加密功能，加密方式與鏡像保持一致，而新建空白云硬盤時，可以選擇加密或者不加密，創建完成后無法更改加密屬性。云備份功能為云硬盤創建在線備份，無需關閉云服務器，針對病毒入侵、人為誤刪除、軟硬件故障等導致數據丟失或者損壞的場景，可通過任意時刻的備份恢復數據，以保證數據的正確性和有效性。可分為云硬盤備份或云服務器備份等方式通過特定的備份策略（設置備份任務執行時間、周期以及保留規則等）進行定時備份。而快照功能則是對云硬盤數據在某個時刻的完整拷貝或鏡像，當數據丟失時，可通過快照將數據完整的恢復到快照時間點。快照和備份不同，備份是將數據在不同于云硬盤的存儲系統中另存一份，而快照是建立一種快照與數據的關聯關系，快照和備份的區別如圖 4 所示。

圖 4 快照和備份區別圖

云硬盤的底層存儲一般默認采用三副本機制來保證數據的可靠性，三副本技術主要特點為：

1 、存儲系統自動確保 3 個數據副本分布在不同服務器的不同磁盤上，單個硬件設備的故障不會影響業務；

2 、存儲系統確保 3 個數據副本之間的數據強一致性。而云硬盤三副本通過如下技術確保數據一致性：

• 寫入數據時，同時在 3 副本執行寫入操作；
• 讀取數據失敗時，自動修復損壞的副本。三副本技術是云硬盤存儲系統為了確保數據高可靠性提供的技術，主要用來應對硬件設備故障導致的數據丟失或不一致的情況。

本文就云硬盤的概念、特點、架構及使用等進行簡要的說明，相信對云硬盤有了一定的了解和認識，相比于其它類型的存儲云硬盤使用場景廣泛，操作較為簡單。而市面上主流的一些云平臺（如阿里云、騰訊云、華為云等）云硬盤的相關概念、類型及使用等都較為相似。基于此，云硬盤雖是云平臺存儲的一部分，但見微知著，只要我們以好學的態度、求知的欲望和不怕失敗的決心，定能在云計算的星辰大海中快意遨游。