云存储性能：可用性和持久性之间的差异

当你打开汽车点火开关，把电器插到墙上的插座上，或者双击硬盘上的文件时，你就知道接下来会发生什么了。这些东西都会带来你想要的结果。但在云端，你宝贵的文件却掌握在别人手中。你确定每次都能指望有结果吗?

在将控制权移交给对象存储之前，潜在的云存储提供者应该回答几个问题。您能确定您的业务所依赖的IT基础得到了良好的保护吗?您的数据意外不可用的可能性有多大?

持久性：宣传的非常好，但几乎只是学术性的

硬盘驱动器会死，而在一个装载了硬盘驱动器的数据中心中，它们更是经常会死。根据云存储提供商Backblaze最新发布的硬盘数据，其108,461块硬盘中有474块在2019年第二季度出现故障，年化故障率为1.8%。但是这些失败都没有影响到客户，因为持久性或数据的健康状况对于Backblaze、Microsoft、Amazon和谷歌这样的公司来说至关重要。它们采取极端措施来防止托管文件丢失或损坏。

每个主要的云服务提供商都使用一种称为擦除编码的正向纠错技术，该技术将一个文件分成许多块。然后，它计算额外的奇偶校验块，用于在任何原始文件丢失的情况下重建文件。Backblaze营销副总裁Ahin Thomas表示，该公司基于reed - solom的Java库将每个文件分成17个碎片，然后计算另外3个碎片以保持奇位。这些碎片然后分布在20个不同的驱动器上。

Thomas 表示:“在任何时候，我们可能会丢失三个硬盘，但一切仍然很好。那么问题是，你能在失去第四个驱动器之前，替换并重建丢失的三个驱动器吗?”

Facebook也在它的冷库架上使用Reed-Solomon擦除代码，而Microsoft Azure Storage有自己的本地重构代码，据称可以减少重构所需的擦除代码片段的数量。

有了硬盘驱动器故障率统计数据、对给定云提供商的擦除编码体系结构的深入了解，以及故障后重建所需时间的一般概念，我们可以使用一些复杂的数学计算数据持久性。不过，云服务商(Backblaze除外)通常不会共享这些信息，因此我们只能依赖于它们在百分比中反映的持久性声明。在微软的地理冗余Azure存储计划中，经常可以看到使用多少个9来衡量持久性。我们看到的11个9字通常翻译为99.9999999%的持久性。在这个层次上，关于多一个9个甚至更少9的辩论从实用转向了学术。

“任何云服务丢失数据的可能性都非常低，”Backblaze的 Thomas 继续说道。“可能的情况是，你的信用卡出了问题，你没有查看电子邮件，也没有收到账户通知。”

事实上，下个世纪地球被危险的小行星撞击的可能性，比大型云提供商随机丢失数据的可能性更大。关键是提供者知道他们的硬件最终会失败，并且他们在设计时考虑到了失败。在任何严肃的云存储供应商那里，您的数据的持久性几乎都得到了保证。

但是，请注意，持久性计算没有考虑到人的因素。通过错误的代码行引入一个bug可以彻底清除整个系统。武装冲突可能导致数据中心的丢失。或者一系列的自然灾害理论上可能影响多个数据中心的位置，这些数据中心使您的文件在地理上分散。这些都是持久性计算范围之外的因素，这就是为什么IT经理需要考虑它们的原因。

Backblaze的 Thomas 说:“我们最大的客户之一是一家基因组公司，该公司在网站上保存了一份数据副本，一份保存在东海岸的Amazon S3，一份保存在西海岸的Backblaze B2。通过这样做，他们实现了供应商和地理多样性。”

不管您所引用的持久性规范是什么，维护三个重要数据副本都是最佳实践。虽然大多数组织都没有达到这个理想，但是CIO们和家庭用户都应该考虑所有影响持久性的变量。

你的文件会在你需要的时候出现吗?

所以，知道您的数据在云中是安全的就放心了。但是你是否从云供应商那里对于数据的可访问性得到了同样的保证?虽然现代数据中心可以接近无所不在的正常运行时间，但情况并非如此。可用性量化了数据可访问的时间量。它不考虑影响您与云存储提供商连接的任何其他变量，比如ISP问题、网络硬件故障或断电。但是，它仍然比持久性规范低很多。99%、99.9%或99.99%的可用性保证是常见的，允许偶尔进行数据中心维护。

您想要的可用性级别由您对数据的操作和您愿意支付的金额决定。在99%的情况下，你可以接受每年3.65天的停机时间。繁忙的电子商务网站不会容忍这些销售损失。添加一个9(99.9%)可以使您每年的空闲时间达到8.75小时，而99.99%可以将停机时间限制在53分钟左右。

云服务提供者在其服务级别协议(SLA)中发布并保证可用性。如果供应商未能履行此承诺，它可以以适用于下个月账单的服务积分的形式退还一定比例的费用。通常，这些都是分层的，以便在服务失误时更加积极主动。例如，Amazon S3标准对象存储类为99.99%的可用性设计，如果每月正常运行时间在99.9%到99.0%之间，则授予10%的服务信用。如果一个月的可用性低于99.0%，但超过95.0%，则该值将增加到25%。如果服务低于95%，它将提供100%的信用额度。

当然，你肯定不是为了这些额度。您需要满足SLA中规定的可用性的提供者。该协议只是说明了供应商对其交付能力的信心。

二者兼有还是都没有?

很多时候，你不一定要购买最好的可用性或防故障持久性。云存储已经发展到可以指定存储类、动态确定每月的可用性，或者缩减使用少于11个9的非关键数据的持久性。

（编辑：核心网）

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