在数字化转型浪潮中,企业对数据存储的需求已从传统的物理介质(U盘、移动硬盘)全面迈向云端。华为云围绕不同业务场景,构建了完整的存储服务体系,涵盖云硬盘(EVS) 、对象存储服务(OBS) 、弹性文件服务(SFS) 和云备份服务(CBR) 四大核心产品。本文将从架构设计、功能特性到实战操作,系统梳理这些存储服务的技术内涵与最佳实践。
文章目录
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- 一、什么是云存储服务
- 二、云硬盘服务(EVS)
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- [1. 概述](#1. 概述)
- [2. 性能规格](#2. 性能规格)
- [3. 磁盘模式](#3. 磁盘模式)
- [4. 核心特性](#4. 核心特性)
- [5. 备份 vs 快照](#5. 备份 vs 快照)
- [6. 三副本机制](#6. 三副本机制)
- 三、对象存储服务(OBS)
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- [1. 概述](#1. 概述)
- [2. 核心概念](#2. 核心概念)
- [3. 存储类别](#3. 存储类别)
- [4. 安全特性](#4. 安全特性)
- [5. 权限管理](#5. 权限管理)
- [6. 访问方式](#6. 访问方式)
- [7. 应用场景](#7. 应用场景)
- [8. 五级可靠性架构](#8. 五级可靠性架构)
- 四、弹性文件服务(SFS)
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- [1. 概述](#1. 概述)
- [2. 核心概念](#2. 核心概念)
- [3. 产品规格](#3. 产品规格)
- [4. 核心优势](#4. 核心优势)
- [5. 配置与挂载](#5. 配置与挂载)
- [6. 安全可靠](#6. 安全可靠)
- [7. 应用场景------视频渲染](#7. 应用场景——视频渲染)
- 五、云备份服务(CBR)
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- [1. 概述](#1. 概述)
- [2. 核心架构](#2. 核心架构)
- [3. 备份方式](#3. 备份方式)
- [4. 产品优势](#4. 产品优势)
- [5. 应用场景](#5. 应用场景)
- [六、实战:CBR 云备份操作指南](#六、实战:CBR 云备份操作指南)
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- [1. 环境准备](#1. 环境准备)
- [2. 创建备份](#2. 创建备份)
- [3. 模拟数据丢失](#3. 模拟数据丢失)
- [4. 通过 CBR 恢复数据](#4. 通过 CBR 恢复数据)
- [5. 通过备份镜像创建新云服务器](#5. 通过备份镜像创建新云服务器)
- [6. 资源清理](#6. 资源清理)
- 七、三大存储服务对比
- 八、常用术语速查
- 九、总结
一、什么是云存储服务
存储是将数据保存在计算设备中的过程。传统存储依赖本地硬件(硬盘、闪存等),而云存储则将数据托管至互联网远程服务器,用户可随时随地通过网络访问和管理数据。云存储的核心优势包括:
- 数据备份与恢复:天然支持灾备场景
- 弹性扩展:按需使用,按需付费
- 高可靠性:多副本、多AZ冗余保障
- 数据安全:加密传输与存储,细粒度权限控制
华为云提供了四类存储服务,分别对应不同的使用场景:
| 存储服务 | 定位 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 云硬盘(EVS) | 块存储 | 数据库、企业核心应用、开发测试 |
| 对象存储(OBS) | 对象存储 | 大数据分析、静态网站托管、备份归档 |
| 弹性文件服务(SFS) | 文件存储(NAS) | 高性能计算、媒体处理、文件共享 |
| 云备份服务(CBR) | 备份与恢复 | 数据备份、业务迁移、容灾部署 |
二、云硬盘服务(EVS)
1. 概述
云硬盘(Elastic Volume Service,EVS)为云服务器提供高可靠、高性能、规格丰富且可弹性扩展的块存储服务。适用于分布式文件系统、开发测试、数据仓库及高性能计算等场景。
2. 性能规格
EVS 提供多种磁盘类型,满足从日常办公到极致性能的全场景需求:
| 类型 | 最大 IOPS | 最大吞吐量 | 单队列时延 | 典型场景 |
|---|---|---|---|---|
| 极速型 SSD | 128,000 | 1,000 MiB/s | 200 μs | 数据库、AI 场景 |
| 超高 IO | 50,000 | 350 MiB/s | 1 ms | 转码业务、IO 密集型 |
| 通用型 SSD V2 | 128,000 | 1,000 MiB/s | 1 ms | 企业办公、开发测试、系统盘 |
| 通用型 SSD | 20,000 | 250 MiB/s | 1 ms | 企业办公、容器系统盘 |
| 高 IO | 5,000 | 150 MiB/s | 1~3 ms | 日常办公、轻载开发测试 |
3. 磁盘模式
EVS 根据是否支持高级 SCSI 命令,分为两种磁盘模式:
- VBD(Virtual Block Device):默认模式,仅支持简单的 SCSI 读写命令
- SCSI(Small Computer System Interface):支持 SCSI 指令透传,允许操作系统直接访问底层存储介质,支持更高级的 SCSI 命令
4. 核心特性
共享云硬盘:支持多个云服务器并发读写访问,具备多挂载点、高并发性,主要应用于 HA 高可用集群场景。可创建 VBD 和 SCSI 两种类型的共享云硬盘。
云硬盘加密 :采用行业标准的 XTS-AES-256 加密算法,对新创建的云硬盘进行加密,满足业务安全合规需求。
云硬盘备份:支持在线备份,无需关闭云服务器,可通过任意时刻的备份副本恢复数据。
云硬盘快照:数据在快照创建时的完整拷贝,是重要的数据容灾手段。
5. 备份 vs 快照
| 对比维度 | 备份 | 快照 |
|---|---|---|
| 存储方案 | 存储在 OBS 中,与云硬盘数据分开存储 | 与云硬盘数据存储在一起 |
| 数据同步 | 删除云硬盘后,备份不会被同时删除 | 删除云硬盘后,快照也会被同时删除 |
| 容灾范围 | 同一 AZ 内,支持跨区域复制 | 同一 AZ 内 |
| 业务恢复 | 通过恢复备份至云硬盘或创建新云硬盘 | 通过回滚快照至云硬盘或创建新云硬盘 |
6. 三副本机制
EVS 存储系统采用三副本机制保障数据可靠性:数据被分为 1 MB 大小的数据块,每个数据块复制为 3 个副本,分布在集群中不同服务器的不同物理磁盘上。核心特点:
- 单个硬件设备故障不影响业务
- 三个数据副本之间保持强一致性
三、对象存储服务(OBS)
1. 概述
对象存储服务(Object Storage Service,OBS)是一个基于对象的海量存储服务,提供易扩展、高安全、高可靠、低成本的数据存储能力。OBS 面向 Internet 访问,基于 HTTP/HTTPS 协议的 Web 服务接口,用户可随时随地通过网络连接。
2. 核心概念
- 桶(Bucket):存储对象的容器,采用扁平化存储方式,所有对象处于同一逻辑层级
- 对象(Object):数据存储的基本单位,包含 Key(键)、Metadata(元数据)、Data(数据)三部分
3. 存储类别
OBS 支持四级数据分层存储,按访问频率从高到低依次为:
| 存储类别 | 访问频率 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 标准存储 | 频繁访问 | 低时延、高吞吐 | 大数据、热点视频、社交图片 |
| 低频访问存储 | 每月约 1 次 | 需要时仍快速访问 | 文件同步/共享、企业备份 |
| 归档存储 | 每年约 1 次 | 成本极低,恢复需数分钟至数小时 | 数据归档、长期备份 |
| 深度归档存储 | 数年 1 次 | 成本最低,恢复需数小时 | 合规留存、冷备份 |
4. 安全特性
服务端加密:支持 SSE-KMS、SSE-C、SSE-OBS 三种模式,均采用 AES-256 加密算法。上传时数据在服务端加密为密文存储,下载时自动解密为明文。
防盗链:通过设置 Referer 白名单/黑名单,检测请求来源是否与授权列表匹配,阻止未授权的访问请求。
多版本控制:在同一桶中保留对象的多个版本,在意外操作或应用故障时可快速检索和还原历史版本。
跨域复制:将一个桶中的数据自动异步复制到不同区域的另一个桶,提供跨区域数据容灾能力。
5. 权限管理
OBS 资源默认私有,支持两种权限控制方式:
- 桶策略:作用于所配置的 OBS 桶及桶内对象,支持预置模板和自定义策略
- IAM 权限:作用于云资源级别,定义允许和拒绝的访问操作
6. 访问方式
| 工具 | 描述 |
|---|---|
| 管理控制台 | Web 界面操作,通过账号密码登录认证 |
| OBS Browser+ | Windows 图形化管理工具,通过 AK/SK 鉴权 |
| API | REST 风格接口,支持 HTTP/HTTPS 调用 |
| SDK | 对 REST API 的封装,简化开发工作 |
| obsutil | 命令行工具,适合批量处理和自动化任务 |
| obsfs | 将 OBS 并行文件系统挂载至 Linux 系统 |
7. 应用场景
- 大数据分析:面向海量数据存储分析、历史数据明细查询等场景,提供低成本、高性能的解决方案
- 备份归档:企业数据中心各类数据通过同步客户端、备份软件、云存储网关等方式备份至 OBS
- 静态网站托管 、在线视频点播 、基因测序等
8. 五级可靠性架构
OBS 构建了从介质到区域的五级可靠性保障体系:
- 介质级:慢盘/坏道检测
- 服务器级:Erasure Code 纠删码
- 机柜级:机柜级冗余
- 数据中心级:多 AZ 部署
- 区域级:跨区域复制
四、弹性文件服务(SFS)
1. 概述
弹性文件服务(Scalable File Service,SFS)为用户提供按需扩展的高性能文件存储(NAS),可为云上多个弹性云服务器、容器、裸金属服务器提供共享访问。通过 NFS/CIFS 协议为客户提供文件存储服务。
2. 核心概念
- NFS(Network File System):网络文件系统协议,主要用于 Linux 环境
- CIFS(Common Internet File System):通用 Internet 文件系统协议,主要用于 Windows 环境
- POSIX:可移植操作系统接口标准
3. 产品规格
| 规格 | 描述 | 适用场景 |
|---|---|---|
| SFS 3.0 容量型 | 弹性伸缩至 PB 规模,高可用性和持久性 | HPC、媒体处理、文件共享、Web 服务 |
| SFS Turbo(通用型/HPC型/HPC缓存型) | 弹性伸缩至 PB 级,适合海量小文件、低延迟高 IOPS | AI 训练、自动驾驶、影视渲染、HPC |
4. 核心优势
- 弹性扩展:不中断应用的情况下增减容量
- 高性能、高可靠:性能随容量增加而线性增长
- 无缝集成:同时支持 NFS 和 CIFS 协议,适配主流应用
- 文件共享:同一区域跨多个可用区的云服务器可访问同一文件系统
- 操作简单、低成本:界面易用,无需专业存储运维技能
5. 配置与挂载
Linux 环境挂载 NFS 文件系统:
bash
# 安装 NFS 客户端及依赖包
sudo yum -y install nfs-utils
# 查看是否能解析文件系统域名(SFS Turbo 可跳过)
nslookup 文件系统域名
# 创建挂载点目录
mkdir /mnt/sfs
# 挂载文件系统(NFSv3 协议)
mount -t nfs -o vers=3,timeo=600 挂载地址 /mnt/sfs
# 验证挂载结果
mount -l
Windows 环境挂载 CIFS 文件系统:
- 登录 Windows 弹性云服务器
- 右键"这台电脑" → 选择"映射网络驱动器"
- 输入文件系统挂载地址:
\\文件系统域名\路径 - 挂载成功后在"这台电脑"中可查看已挂载的文件系统
6. 安全可靠
- 文件系统加密:支持创建加密文件系统,加密属性创建后不可更改
- 文件系统备份:SFS Turbo 支持使用 CBR 备份;SFS 3.0 容量型可将数据复制至 OBS 备份
7. 应用场景------视频渲染
渲染集群同时访问共享存储对素材进行读写,属于高带宽场景(存储带宽 > 10 GB/s)。SFS 提供百万 IOPS、数十 GB 带宽性能,满足影视渲染的高性能需求。
五、云备份服务(CBR)
1. 概述
云备份(Cloud Backup and Recovery,CBR)为云内资源(ECS、HECS、BMS、EVS、SFS 等)和云下虚拟化环境及本地文件目录,提供简单易用的备份服务。当发生病毒入侵、人为误删除、软硬件故障等事件时,可将数据恢复到任意备份点。
2. 核心架构
CBR 由三大核心组件构成:
- 备份:一个备份对象执行一次备份任务产生的备份数据,包含恢复所需的全部数据
- 存储库:用于存放备份数据的存储空间,创建备份前需先创建至少一个存储库,并将服务器或磁盘绑定至存储库
- 策略:分为备份策略和复制策略,分别用于自动化备份和跨区域复制场景
3. 备份方式
- 一次性备份:用户手动创建的即时备份任务
- 周期性备份:通过创建备份策略并绑定存储库,实现自动化周期备份
4. 产品优势
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 可靠 | 支持多盘一致性备份、数据库应用一致性备份 |
| 高效 | 永久增量备份,RPO 最小 1 小时,RTO 分钟级 |
| 简单 | 3 步完成备份配置,无需专业备份软件技能 |
| 安全 | 加密盘备份数据自动加密,支持跨 Region 复制实现异地灾备 |
5. 应用场景
- 数据误删恢复:立即恢复到删除前的备份时间点
- 应用更新回滚:恢复到应用更新前的状态
- 服务器宕机恢复:恢复到宕机前的备份时间点,使服务器重新启动
- 业务迁移与部署:通过备份快速在新环境部署相同业务
六、实战:CBR 云备份操作指南
以下通过实际操作,演示 CBR 的完整备份与恢复流程。
1. 环境准备
创建一台 Linux 云主机用于测试:
bash
# 云主机配置
# 名称:ecs-linux
# 规格:通用计算型 | 1核 | 2 GB | 40 GB
# 系统:CentOS 7.8
# 网络:vpc-1 / subnet-1
# 公网 IP:全动态 BGP | 按带宽计费 | 5 Mbit/s
在云主机上创建测试文件:
bash
echo "xiyangyang" > qingqingcaoyuan.txt
cat qingqingcaoyuan.txt
# 输出:xiyangyang
2. 创建备份
- 进入云备份服务控制台,创建云服务器备份存储库
- 将目标云服务器(ecs-linux)绑定至存储库
- 配置备份策略(或选择一次性备份)
- 执行备份,等待备份任务完成
3. 模拟数据丢失
bash
# 删除测试文件,模拟误操作
rm -f qingqingcaoyuan.txt
4. 通过 CBR 恢复数据
- 在 CBR 控制台找到对应的备份点
- 选择"恢复数据"操作
- 提交恢复任务,等待恢复完成
5. 通过备份镜像创建新云服务器
CBR 还支持基于备份创建整机镜像,进而申请新的云服务器:
- 在备份详情中选择"创建镜像"
- 使用该镜像申请新的云服务器
- 新服务器将包含备份时间点的全部数据
6. 资源清理
实验完成后,按以下顺序清理资源以避免费用:
bash
# 清理顺序(重要:严格按顺序执行)
# 1. 删除云服务器
# 2. 删除镜像
# 3. 删除 CBR 备份及存储库
七、三大存储服务对比
| 对比维度 | 云硬盘(EVS) | 对象存储(OBS) | 弹性文件服务(SFS) |
|---|---|---|---|
| 存储类型 | 块存储 | 对象存储 | 文件存储(NAS) |
| 数据逻辑 | 二进制数据块,需格式化后使用 | 对象(文件 + 元数据),可直接存放文件 | 文件和文件夹的层次结构 |
| 访问方式 | 仅 ECS/BMS 挂载使用 | 互联网/专线访问,HTTP/HTTPS 协议 | 指定网络地址,NFS/CIFS 协议 |
| 容量级别 | TB 级 | EB 级 | PB 级 |
| 时延 | 亚毫秒级 | 10 ms | 3~10 ms |
| 带宽 | MB/s 级 | TB/s 级 | GB/s 级 |
| 典型场景 | 数据库、企业核心应用 | 大数据分析、备份归档、视频点播 | 高性能计算、媒体处理、文件共享 |
八、常用术语速查
| 缩写 | 全称 | 含义 |
|---|---|---|
| EVS | Elastic Volume Service | 云硬盘 |
| OBS | Object Storage Service | 对象存储服务 |
| SFS | Scalable File Service | 弹性文件服务 |
| CBR | Cloud Backup and Recovery | 云备份 |
| ECS | Elastic Cloud Server | 弹性云服务器 |
| BMS | Bare Metal Server | 裸金属服务器 |
| VPC | Virtual Private Cloud | 虚拟私有云 |
| AZ | Availability Zone | 可用区 |
| IAM | Identity and Access Management | 统一身份认证服务 |
| IOPS | Input/Output Per Second | 每秒读写次数 |
| NAS | Network Attached Storage | 网络附加存储 |
| NFS | Network File System | 网络文件系统 |
| CIFS | Common Internet File System | 通用 Internet 文件系统 |
| RPO | Recovery Point Objective | 恢复点目标 |
| RTO | Recovery Time Objective | 恢复时间目标 |
| SDRS | Storage Disaster Recovery Service | 存储容灾服务 |
| VBD | Virtual Block Device | 虚拟块设备 |
| HPC | High-Performance Computing | 高性能计算 |
九、总结
华为云的存储服务体系以四大核心产品------云硬盘(EVS)、对象存储(OBS)、弹性文件服务(SFS)和云备份(CBR)------构建了从块存储到对象存储、从文件共享到数据备份的完整能力矩阵。EVS 以亚毫秒级时延和三副本机制满足数据库等核心业务的性能与可靠性要求;OBS 凭借 EB 级容量和五级可靠性架构,成为大数据分析与冷数据归档的首选;SFS 通过 NFS/CIFS 协议实现多实例共享访问,在高性能计算与媒体渲染场景中大放异彩;CBR 则以永久增量备份和分钟级恢复能力,为企业数据安全兜底。在实际业务中,理解各类存储的定位与差异,才能精准匹配业务需求,构建高效、安全、经济的云上存储架构。