目前，滴滴云已经推出了云盘（EBS），具有一低四高（低成本、高性能、高可靠、高弹性、高易用）的特性。很多同学对它的功能特性、操作步骤、技术原理和应用场景很感兴趣，本文对此作出一些阐释。
一、什么是EBS
EBS(Elastic Block Storage)即弹性块存储，是当前国际上广泛应用的云计算存储产品，主要用于为云服务器提供持久化、高可靠的块存储服务。
EBS具有数据的持久性和高可靠性特点，用户数据写入返回之后，数据就保证已经持久化。数据一般采用多副本存储，具有很高的可靠性。
EBS简单易用，能够快速创建，一般最多只需要几分钟的时间，EBS通过快照功能可以方便的支持数据备份，并且快照以增量多副本的形式保存，满足用户安全低成本备份需求。
增量多副本存储是指每次快照备份只备份比上次快照变化的部分，增量数据也是以多副本的形式存储。比如一块200G的EBS，第一次快照使用了100G容量，第二次快照时只有5G的数据发生了变化，那么总共只需花105G的快照备份费用。
EBS可以灵活快速扩容，满足业务增长需求，具备灵活付费方式，支持包年包月、按时长购买等计费购买方式。使用EBS可以省去繁杂的运维工作，大大节省时间及运维成本。按需购买，按需付费（跟使用水电一样），还可灵活删除。
二、如何使用EBS
我们以滴滴云的EBS产品为例介绍下EBS的创建和使用方法。在使用EBS之前，需要有云服务器DC2, 可以按照如下步骤创建DC2。
2.1 创建EBS
登录滴滴云主页面点击“滴滴云盘(EBS)”产品的【立即购买】按钮。
进入存储一级菜单创建新的EBS。
按需求选择规格和需挂载的 EBS
如果已选择需挂载的云服务器，接下来可以继续执行 “格式化云盘”操作，在这步之后就可以在 DC2 实例中使用该EBS了。如果未选择需挂载的云服务器，需先 “挂载云盘”。
2.2 挂载EBS
登录控制台，在页面顶部导航栏点击存储，并在顶部下面的二级标签选择“云盘(EBS)”，进入“我的云盘”列表。
选择一个磁盘并点击 “…”列展开云盘操作列表，选择“挂载到 DC2”。
在弹出的挂载框中选择要挂载到的 DC2 实例，点击确认。
如果是全新EBS，从未挂载过，则需要先 “格式化云盘”，才能开始使用该 EBS，如果之前已经格式化过，则可直接登录 DC2 使用该EBS。
2.3查看挂载EBS
登录 DC2。EBS挂载之前DC2的块设备列表
EBS挂载之后DC2的块设备列表
vdb 即是新挂载的EBS。现在可以对该EBS进行分区，格式化了，更多使用方法请参考滴滴云官网EBS文档说明。
三、EBS技术原理
3.1 IO虚拟化
我们知道将EBS挂载到虚拟机后，虚拟机上看到的EBS块存储设备是一个虚拟磁盘，那么该虚拟磁盘是如何读写数据的呢？这就用到了IO虚拟化。IO虚拟化分为全虚拟化和半虚拟化。
全虚拟化
全虚拟化方案中虚拟设备与现实设备具有完全一样的接口定义。这种情况下，需要以软件的方式模拟真实的设备，因此，客户机操作系统原有的驱动程序无需修改就能驱动虚拟设备。
设备访问过程中，hypervisor通过截获驱动程序的IO指令，并解释模拟。尽管这种模拟很彻底，但它效率低，代码复杂。
半虚拟化
半虚拟化方式可以获得很好的I/O性能。对于磁盘IO，以流行的半虚拟化框架Virtio为例，它需在虚拟机里运行前端驱动virtio-blk，而后端处理程序是在QEMU中实现的。
前端与后端之间是Transport层，该层实现了虚拟队列接口，它在概念上将前端驱动程序附加到后端处理程序；其环形缓冲区（ring buffer），用于保存前端驱动和后端处理程序执行的信息，它可以一次性保存前端驱动的多个I/O请求，然后交由后端去批量处理。
相比较而言，全虚拟化方案使用传统设备驱动程序流程，设备驱动程序为了完成一次操作要涉及到多个寄存器的操作，使得hypervisor要截获每个寄存器访问并进行相应的模拟，就会导致多次上下文切换。而Virtio半虚拟化方式方式能很大程度的减少上下文切换的频率，更为高效。
3.2 EBS Virtio半虚拟化实现框架
下面介绍一下业界主流的EBS实现技术架构。
如下图，用户应用运行在虚拟机Guest的用户空间，应用的数据访问通过系统调用接口到达Guest的内核空间，经过Guest的文件系统到Guest的通用块层，再到Guest的块设备驱动（virtio-blk），该驱动模块会把数据写到Virtio框架维护的Guest与宿主机Host之间的ring-buffer里。
退出Guest经过一系列路径到达Host上的QEMU。QEMU会从ring-buffer里获得数据，随后调用分布式存储系统的接口将数据存储到分布式存储。分布式存储会实现数据的多副本冗余存储，保证数据不丢失。
四、EBS应用场景
1.关键业务系统
适合高可靠、高安全的政府与企业内部的系统存储盘。
传统存储的硬件故障会导致业务中断和数据丢失。EBS具备完善的数据备份、快照、数据恢复能力，满足高负载、关键业务系统的存储需求。
2.大数据存储分析
提供针海量数据的存储处理能力，适用于数据分析、挖掘、商业智能等领域。满足各类数据的存储和处理的需求，提供针对TB、PB级数据的存储和处理的能力，适用于各类数据分析、挖掘、以及商业智能领域。
3.数据库相关应用
适合于各类NoSQL、中型关系数据库存储盘。如：Redis、Mysql等。高效支持关系型和NoSQL数据库的读写需求。满足数据库存储扩容需求。
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