本文為英文版的機器翻譯版本，如內容有任何歧義或不一致之處，概以英文版為準。

# Amazon EBS 輸送量最佳化 HDD 和冷 HDD 磁碟區
輸送量最佳化 HDD 以及冷 HDD 磁碟區

Amazon EBS 提供的 HDD 後端磁碟區分成以下類別：
+ 輸送量最佳化 HDD – 專為經常存取、密集輸送量工作負載所設計的低成本 HDD。
+ 冷 HDD — 成本最低的 HDD，專為較少存取的工作負載而設計。

**Topics**
+ [

## 每執行個體輸送量的限制
](#throughput-limitations)
+ [

## 輸送量最佳化 HDD 磁碟區
](#EBSVolumeTypes_st1)
+ [

## 冷 HDD 磁碟區
](#EBSVolumeTypes_sc1)
+ [

## 使用 HDD 磁碟區時的效能考量
](#EBSVolumeTypes_considerations)
+ [

## 監控磁碟區的爆量儲存貯體平衡
](#monitoring_burstbucket-hdd)

## 每執行個體輸送量的限制


`st1` 和 `sc1` 磁碟區的輸送量一律由以下較小值決定：
+ 磁碟區的輸送量限制
+ 執行個體的輸送量限制

對於所有的 Amazon EBS 磁碟區，建議您選取適當的 EBS 最佳化 EC2 執行個體，以避免網路瓶頸。

## 輸送量最佳化 HDD 磁碟區


輸送量最佳化 HDD (`st1`) 磁碟區提供低成本的磁性儲存體，它按照輸送量而非 IOPS 來定義效能。這種磁碟區類型適合循序的大型工作負載，例如 Amazon EMR、ETL、資料倉儲和日誌處理。不支援可開機的 `st1` 磁碟區。

雖然與冷 HDD (`st1`) 磁碟區類似，但是輸送量最佳化 HDD (`sc1`) 磁碟區旨在支援*經常*存取的資料。

**注意**  
此磁碟區類型針對涉及大型序列 I/O 的工作負載進行最佳化，我們建議具有執行小型隨機 I/O 使用或 [Amazon EBS 一般用途 SSD 磁碟區](general-purpose.md) 之工作負載的客戶[Amazon EBS 佈建 IOPS SSD 磁碟區](provisioned-iops.md)。如需詳細資訊，請參閱[HDD 的小型讀寫效率不彰](#inefficiency)。

連接到 EBS 最佳化執行個體的輸送量最佳化 HDD (`st1`) 磁碟區旨在提供一致的效能，在給定年份 99% 的時間裡提供至少 90% 的佈建 IOPS 效能。

### 輸送量額度和高載效能


如同 `gp2`，`st1` 為效能使用爆量儲存貯體模型。磁碟區大小決定您磁碟區的基準輸送量，這是磁碟區累積輸送量額度的比率。磁碟區大小也決定您磁碟區的爆量輸送量，這是有輸送量可用時您能消耗的比率。磁碟區愈大，基準和爆量輸送量就愈高。您磁碟區擁有的額度愈多，它可在爆量層級驅動 I/O 的時間就愈長。

下圖顯示 `st1` 的爆量儲存貯體行為。

![\[st1 爆量儲存貯體\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_tw/ebs/latest/userguide/images/st1-burst-bucket.png)


受到輸送量和輸送量額度上限的約束，`st1` 磁碟區的可用輸送量以下列公式表示：

```
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
```

1-TiB 的 `st1` 磁碟區，其爆量輸送量限於 250 MiB/s，儲存貯體填入的額度為 40 MiB/s，且可維持價值 1 TiB 的額度。

較大的磁碟區以線性方式擴展其限制，輸送量上限為 500 MiB/s。耗盡儲存貯體之後，輸送量會將基準速率限制在每 TiB 40 MiB/s。

在大小範圍介於 0.125 TiB 到 16 TiB 的磁碟區上，基準輸送量從 5 MiB/s 到上限 500 MiB/s，最高 12.5 TiB，如下所示：

```
            40 MiB/s
12.5 TiB × ---------- = 500 MiB/s
             1 TiB
```

爆量輸送量從 31 MiB/s 到上限 500 MiB/s，最高 2 TiB，如下所示：

```
         250 MiB/s
2 TiB × ---------- = 500 MiB/s
          1 TiB
```

下表說明 `st1` 的基準和爆量輸送量值完整範圍。


| 磁碟區大小 (TiB) | ST1 基底輸送量 (MiB/s) | ST1 爆量輸送量 (MiB/s) | 
| --- | --- | --- | 
| 0.125 | 5 | 31 | 
| 0.5 | 20 | 125 | 
| 1 | 40 | 250 | 
| 2 | 80 | 500 | 
| 3 | 120 | 500 | 
| 4 | 160 | 500 | 
| 5 | 200 | 500 | 
| 6 | 240 | 500 | 
| 7 | 280 | 500 | 
| 8 | 320 | 500 | 
| 9 | 360 | 500 | 
| 10 | 400 | 500 | 
| 11 | 440 | 500 | 
| 12 | 480 | 500 | 
| 12.5 | 500 | 500 | 
| 13 | 500 | 500 | 
| 14 | 500 | 500 | 
| 15 | 500 | 500 | 
| 16 | 500 | 500 | 

以下為資料表值的繪圖：

![\[比較 st1 基準和爆量輸送量\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_tw/ebs/latest/userguide/images/st1_base_v_burst.png)


**注意**  
當您建立輸送量最佳化 HDD (`st1`) 磁碟區的快照時，在快照進行時效能可能會下降至磁碟區的基準值。

如需使用 CloudWatch 指標和警示以監控爆量儲存貯體餘額的資訊，請參閱[監控磁碟區的爆量儲存貯體平衡](#monitoring_burstbucket-hdd)。

## 冷 HDD 磁碟區


冷 HDD (`sc1`) 磁碟區提供低成本的磁性儲存體，它按照輸送量而非 IOPS 來定義效能。`st1` 的輸送量限制比 `sc1` 低，適合循序的大型原始資料工作負載。若您不需要頻繁存取您的資料，並且正在尋找節省成本的方式，`sc1` 可提供廉價的區塊儲存體。不支援可開機的 `sc1` 磁碟區。

雖然與輸送量最佳化 HDD (`sc1`) 磁碟區類似，但是冷 HDD (`st1`) 磁碟區旨在支援*不常*存取的資料。

**注意**  
此磁碟區類型針對涉及大型序列 I/O 的工作負載進行最佳化，我們建議具有執行小型隨機 I/O 使用或 [Amazon EBS 一般用途 SSD 磁碟區](general-purpose.md) 之工作負載的客戶[Amazon EBS 佈建 IOPS SSD 磁碟區](provisioned-iops.md)。如需詳細資訊，請參閱[HDD 的小型讀寫效率不彰](#inefficiency)。

連接到 EBS 最佳化執行個體的 Cold HDD (`sc1`) 磁碟區旨在提供一致的效能，在給定年份 99% 的時間裡提供至少 90% 的預期輸送量效能。

### 輸送量額度和高載效能


如同 `gp2`，`sc1` 為效能使用爆量儲存貯體模型。磁碟區大小決定您磁碟區的基準輸送量，這是磁碟區累積輸送量額度的比率。磁碟區大小也決定您磁碟區的爆量輸送量，這是有輸送量可用時您能消耗的比率。磁碟區愈大，基準和爆量輸送量就愈高。您磁碟區擁有的額度愈多，它可在爆量層級驅動 I/O 的時間就愈長。

![\[sc1 爆量儲存貯體\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_tw/ebs/latest/userguide/images/sc1-burst-bucket.png)


受到輸送量和輸送量額度上限的約束，`sc1` 磁碟區的可用輸送量以下列公式表示：

```
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
```

1-TiB 的 `sc1` 磁碟區，其爆量輸送量限於 80 MiB/s，儲存貯體填入的額度為 12 MiB/s，且可維持價值 1 TiB 的額度。

較大的磁碟區以線性方式擴展其限制，輸送量上限為 250 MiB/s。耗盡儲存貯體之後，輸送量會將基準速率限制在每 TiB 12 MiB/s。

在大小範圍介於 0.125 TiB 到 16 TiB 的磁碟區上，基準輸送量從 1.5 MiB/s 到上限 192 MiB/s，最高 16 TiB，如下所示：

```
           12 MiB/s
16 TiB × ---------- = 192 MiB/s
            1 TiB
```

爆量輸送量從 10 MiB/s 到上限 250 MiB/s，最高 3.125 TiB，如下所示：

```
             80 MiB/s
3.125 TiB × ----------- = 250 MiB/s
              1 TiB
```

下表說明 `sc1` 的基準和爆量輸送量值完整範圍：


| 磁碟區大小 (TiB) | SC1 基底輸送量 (MiB/s) | SC1 爆量輸送量 (MiB/s) | 
| --- | --- | --- | 
| 0.125 | 1.5 | 10 | 
| 0.5 | 6 | 40 | 
| 1 | 12 | 80 | 
| 2 | 24 | 160 | 
| 3 | 36 | 240 | 
| 3.125 | 37.5 | 250 | 
| 4 | 48 | 250 | 
| 5 | 60 | 250 | 
| 6 | 72 | 250 | 
| 7 | 84 | 250 | 
| 8 | 96 | 250 | 
| 9 | 108 | 250 | 
| 10 | 120 | 250 | 
| 11 | 132 | 250 | 
| 12 | 144 | 250 | 
| 13 | 156 | 250 | 
| 14 | 168 | 250 | 
| 15 | 180 | 250 | 
| 16 | 192 | 250 | 

以下為資料表值的繪圖：

![\[比較 sc1 基準和爆量輸送量\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_tw/ebs/latest/userguide/images/sc1_base_v_burst.png)


**注意**  
當您建立冷 HDD (`sc1`) 磁碟區的快照時，在快照進行時效能可能會下降至磁碟區的基準值。

如需使用 CloudWatch 指標和警示以監控爆量儲存貯體餘額的資訊，請參閱[監控磁碟區的爆量儲存貯體平衡](#monitoring_burstbucket-hdd)。

## 使用 HDD 磁碟區時的效能考量


如需使用 HDD 磁碟區的最佳輸送量結果，規劃工作負載時請考量下列事項。

### **比較輸送量最佳化 HDD 和冷 HDD**


`st1` 和 `sc1` 儲存貯體的大小隨磁碟區大小變化，而完整的儲存貯體包含掃描完整磁碟區的足夠字符。不過，因為受限於每執行個體和每磁碟區的輸送量，較大的 `st1` 和 `sc1` 磁碟區需要較長的時間完成磁碟區掃描。連接到較小執行個體的磁碟區受限於每執行個體的輸送量，而非 `st1` 或 `sc1` 的輸送量限制。

`st1` 和 `sc1` 的設計目標都是在 99% 的時間內保持 90% 的爆量輸送量的效能一致性。不相容的期間約為統一分佈，目標為每小時 99% 的預期總輸送量。

掃描時間一般以這個公式表示：

```
 Volume size
------------ = Scan time
 Throughput
```

例如，將效能一致性保證和其他最佳化事項納入考量，有 5-TiB 磁碟區的 `st1` 客戶預期可在 2.91 到 3.27 小時內完成完整的磁碟區掃描。
+ 最佳掃描時間

  ```
     5 TiB            5 TiB
  ----------- = ------------------ = 10,486 seconds = 2.91 hours 
   500 MiB/s     0.00047684 TiB/s
  ```
+ 掃描時間上限

  ```
    2.91 hours
  -------------- = 3.27 hours
   (0.90)(0.99) <-- From expected performance of 90% of burst 99% of the time
  ```

同樣地，有 5-TiB 磁碟區的 `sc1` 客戶預期可在 5.83 到 6.54 小時內完成完整的磁碟區掃描。
+ 最佳掃描時間

  ```
     5 TiB             5 TiB
  ----------- = ------------------- = 20972 seconds = 5.83 hours 
   250 MiB/s     0.000238418 TiB/s
  ```
+ 掃描時間上限

  ```
    5.83 hours
  -------------- = 6.54 hours
   (0.90)(0.99)
  ```

下表顯示各種大小磁碟區的理想掃描時間，假設有完整的儲存貯體和足夠的執行個體輸送量。


| 磁碟區大小 (TiB) | 使用爆量的 ST1 掃描時間 (小時)\$1 | 使用爆量的 SC1 掃描時間 (小時)\$1 | 
| --- | --- | --- | 
| 1 | 1.17 | 3.64 | 
| 2 | 1.17 | 3.64 | 
| 3 | 1.75 | 3.64 | 
| 4 | 2.33 | 4.66 | 
| 5 | 2.91 | 5.83 | 
| 6 | 3.50 | 6.99 | 
| 7 | 4.08 | 8.16 | 
| 8 | 4.66 | 9.32 | 
| 9 | 5.24 | 10.49 | 
| 10 | 5.83 | 11.65 | 
| 11 | 6.41 | 12.82 | 
| 12 | 6.99 | 13.98 | 
| 13 | 7.57 | 15.15 | 
| 14 | 8.16 | 16.31 | 
| 15 | 8.74 | 17.48 | 
| 16 | 9.32 | 18.64 | 

 \$1 這些掃描時間假設執行 1 MiB 之序列 I/O 的平均佇列深度 (四捨五入至最接近的整數) 為四或更多。

因此，如果您的工作負載為輸送量取向，需要快速完成掃描 (最多 500 MiB/s)，或一天需要多次完整掃描磁碟區，請使用 `st1`。如果想要最佳化成本，資料相對而言不經常存取；且您的掃描效能不需要超過 250 MiB/s，請使用 `sc1`。

### HDD 的小型讀寫效率不彰


`st1` 和 `sc1` 磁碟區的效能模型專為序列 I/O 最佳化，最適合高輸送量工作負載，在混合 IOPS 和輸送量的工作負載中提供可接受的效能，不適合小型隨機 I/O 的工作負載。

例如，1 MiB 或更少的 I/O 請求計為 1 MiB I/O 額度。不過，若為序列 I/O，它們會合併到 1 MiB I/O 區塊，僅計為 1 MiB I/O 額度。

## 監控磁碟區的爆量儲存貯體平衡


您可使用 Amazon CloudWatch 中提供的 Amazon EBS `BurstBalance` 指標來監控 `st1` 和 `sc1` 磁碟區的爆量儲存貯體層級。此指標顯示爆量儲存貯體中 `st1` 和 `sc1` 的剩餘輸送量額度。如需有關 `BurstBalance` 指標以及與 I/O 相關的其他指標的更多資訊，請參閱[Amazon EBS I/O 特性和監控](ebs-io-characteristics.md)。CloudWatch 還可讓您設定警示，在 `BurstBalance` 值下降到一定水平時通知您。如需詳細資訊，請參閱[建立 CloudWatch 警示](https://docs.aws.amazon.com/AmazonCloudWatch/latest/monitoring/AlarmThatSendsEmail.html)。