摘要：兩大產(chǎn)生云硬盤預(yù)期性能對比上圖顯示，騰訊云高效云盤的預(yù)期性能遙遙領(lǐng)先于阿里云，其中最低的吞吐量都比阿里云的峰值要高。

上個月，筆者對國內(nèi)兩大云廠商（阿里云和騰訊云）的云服務(wù)器、云數(shù)據(jù)庫和云存儲三種產(chǎn)品做了性能評測，算是對兩家的部分計算和存儲產(chǎn)品（數(shù)據(jù)庫也可視作一種存儲形式）做了簡要對比。雖然評測文章在 V2EX 等社區(qū)的反饋還不錯，但確實還存在不少缺失。除了不好評測的售后服務(wù)等指標(biāo)外，還缺少了對其他使用更為普遍的云存儲產(chǎn)品。

因此，筆者近期抽空完善《云計算產(chǎn)品性能測試指南》，新加入了對兩種云存儲產(chǎn)品（云盤）的性能和價格對比。本次測試總計耗時 20 多天，測試的強(qiáng)度和時間都非常充分，本文將記錄此次測試的過程和對比結(jié)果。

云存儲類別下，目前兩大云產(chǎn)商提供了以下產(chǎn)品：

塊存儲（阿里云、騰訊云）

文件存儲（阿里云）

對象存儲（阿里云、騰訊云）

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（阿里云、騰訊云）

表格存儲（阿里云）

歸檔存儲（阿里云）

可以看出，阿里云的云存儲產(chǎn)品類別更為豐富，云計算先行者的優(yōu)勢突出。

在上述六種產(chǎn)品中，筆者上次已經(jīng)對比過對象存儲。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）測試起來花的時間又特別長，進(jìn)行有意義的比較需要的數(shù)據(jù)特別大，而且目前沒找到自動化的工具，因此這次不考慮測試 CDN（歡迎推薦可以自動化測試 CDN 性能的工具）。

那么剩下的兩家均提供的產(chǎn)品，就是塊存儲（Block Storage）了。塊存儲，簡單來說就是提供了塊設(shè)備存儲的接口，一個硬盤就是一個塊設(shè)備。在云產(chǎn)商提供的產(chǎn)品中，所謂的普通云盤、高效云盤、SSD 云盤，都是塊存儲設(shè)備。

如果你對存儲類型不太熟悉，建議閱讀以下文章：

從OpenStack的角度看塊存儲的世界

三種存儲類型比較-文件、塊、對象存儲

知乎話題：塊存儲、文件存儲、對象存儲這三者的本質(zhì)差別是什么？

上一篇評測文章中，其實也對普通云盤的性能進(jìn)行了對比，但包含在云服務(wù)器性能測試中。對于選擇普通云盤做對比，有的讀者也提出了異議。

確實，企業(yè)用戶一般不會用服務(wù)器的本地存儲保持核心數(shù)據(jù)，因為本地磁盤的數(shù)據(jù)遷移困難，而自建 raid5 磁盤陣列的數(shù)據(jù)持久性頁不高，因此大多采用 SSD 云盤或高效云盤等分布式存儲成為主流選擇。一線云廠商比拼的也主要是分布式塊存儲，如 AWS 的 EBS 就是一種分布式塊存儲設(shè)備。

為了較為完整地比較兩大廠商的塊存儲產(chǎn)品，筆者近期對兩家的高效云盤和 SSD 云盤進(jìn)行了壓測，算是對上一篇的補充。期間犯了不少錯，多花了不少冤枉錢，不過總算最終得出了比較可信、直觀的數(shù)據(jù)。

在介紹測試詳情之前，先來看一看廠商對自家產(chǎn)品的描述。

在各自的產(chǎn)品介紹頁面（騰訊云、阿里云），均給出了詳細(xì)的性能指標(biāo)及具體的計算公式。

阿里云：

高效云盤

IOPS：min(1000 + 6 * 容量, 3000)

吞吐量：min(50 + size * 0.1, 80)

訪問時延：1-3ms

SSD 云盤

IOPS：min(30 * 容量, 20000)

吞吐量：min(50 + size * 0.5, 256)

訪問時延：1-3ms

騰訊云：

高效云盤

IOPS：min(1500 + 容量 * 8, 4500)

吞吐量：min(75 + size * 0.147, 130)

訪問時延：< 3ms

SSD 云盤

IOPS：min(容量 * 24, 2400)

吞吐量：min(150 + (容量 - 250) * 0.147, 260)

訪問時延：< 3ms

其中：

IOPS：每秒讀寫(I/O)操作的次數(shù)，數(shù)值越高越好。

吞吐量：一般用MBPS，每秒傳輸?shù)腗B字節(jié)數(shù)來衡量，下文用英文 Throughput 替代。

訪問時延：訪問時延，完成一個 I/O 請求所需的時間，下文用英文 Latency 替代。

上述三項指標(biāo)中，兩家只給出了 Latency 的數(shù)值范圍。不過，這個可以說是最重要的性能指標(biāo)。其他指標(biāo)不變的情況下，Latency 為 1ms 的性能是 3ms 的 3 倍。

另外，從給出的計算公式中，無法直觀地比較 IOPS、TP。因此，筆者用繪制了云盤性能與容量（volume）的關(guān)系圖。

上圖中，紅色虛線為騰訊云云盤，藍(lán)色實線為阿里云云盤。

由于騰訊云的云盤最大容量為 4000GB，而阿里云為 32678GB，但是為了方便查看，只繪制出了容量在 [0, 4000] 范圍內(nèi)的性能數(shù)據(jù)。另外，在圖中以 Hybrid 代稱高效云盤，下文同。

從上圖來看：

騰訊云高效云盤的預(yù)期性能遙遙領(lǐng)先于阿里云，尤其是最低吞吐量都比阿里云的峰值要高；

但是在 SSD 云盤方面，阿里云的預(yù)期性能優(yōu)勢比較大，只有在容量 1TB 以上時才低于對手。

不過，以上只是廠商預(yù)期的性能數(shù)據(jù)，不代表產(chǎn)品的真實性能就是如此。產(chǎn)品實際表現(xiàn)如何，與預(yù)期性能差距有多大，還需要我們親自測試、使用才可得知。

在開始測試之前，筆者在兩家產(chǎn)商分別購買了測試服務(wù)器及云盤。

測試所使用的虛擬機(jī)配置為：

CPU：4核 Intel Xeon

內(nèi)存：4GB DDR3

操作系統(tǒng)：Ubuntu 14.04 64位。

選取的測試云盤如下：

高效云盤：50GB、400GB

SSD 云盤：250GB、500GB

測試阿里云的 500GB SSD 云盤時碰到了兩個大杯具，首先是余額不足導(dǎo)致測試程序中斷，一切重來。。第二個杯具和 SSD 云盤的性能有關(guān)，具體下文中會提到。。。

下文中，筆者不會具體介紹測試步驟，只說明執(zhí)行了哪些測試及測試結(jié)果，具體步驟請看此前在 Github 上分享的項目：CloudTesting/test_cbs。

一般來說，塊存儲性能主要看 IOPS、Throughput 和 Latency三個指標(biāo)，廠商也大多提供這三個指標(biāo)的峰值作為購買參考。

上一篇評測中，筆者就是使用 fio 對普通云盤進(jìn)行測試，對比了三個指標(biāo)的差異。不過現(xiàn)在回過頭來看，測試的壓力還不夠大，使用的塊大小、隊列深度還不夠全，雖然最終結(jié)果差異或許并不會太大。

因此，這次針對高效云盤（HDD+SSD）和 SSD 云盤的測試，筆者將根據(jù) SNIA 發(fā)布的企業(yè)級SSD評測規(guī)范（Solid State Storage Performance Test Specification Enterprise v1.1）進(jìn)行，以下簡稱該規(guī)范為 PTS 。

SNIA 是存儲網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會(Storage Networking Industry Association，SNIA)的簡稱，這是一個由廠商和大學(xué)成立的行業(yè)組織，致力于開發(fā)和推廣存儲系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

除了 IOPS、Throughput 和 Latency 三項基礎(chǔ)測試外，PTS 還包含了以下五種測試：

Write Saturation (WSAT)：持續(xù)應(yīng)用工作負(fù)載，測試性能隨著時間如何變化。

Demand Intensity Response Time Histograms (DIRTH)

Cross Stimulus Recovery (XSR)

Host Idle Recovery (HIR)：測試宿主機(jī)閑置時間對性能恢復(fù)的影響。

Enterprise Composite Workload (ECW)

SNIA 官方有提供測試服務(wù)，但是收費，而且也不適用于云存儲設(shè)備。

因此，筆者選擇了一家云計算公司根據(jù) PTS 規(guī)范實現(xiàn)的自動化測試庫（代碼地址：https://github.com/cloudharmony/block-storage），其中包含了 IOPS、TP、Latency、WSAT 和 HIR 五類測試，其他的沒有實現(xiàn)。

SSD 云盤的測試中沒有 WSAT 和 HIR 兩項，具體原因后面會提到。

注意，PTS 測試中所有 fio 命令的隊列深度均為 64。具體測試細(xì)節(jié)請看官方提供的 PDF 文件。

根據(jù) PTS 規(guī)范，每項 SSD 性能測試需要經(jīng)過1、凈化、2、準(zhǔn)備工作負(fù)載、3、進(jìn)入穩(wěn)態(tài)、4、測試等四個環(huán)節(jié)，因此整個測試過程用時非常長，而且云盤容量越大，耗時越長。筆者在測試時，平均每塊云盤大概花了 2 天的時間。由于各種原因，這次至少買了 10 塊云盤做測試，因此也就有了標(biāo)題中“ 20 天持續(xù)壓測”的說法。**

以騰訊云 500G SSD 云盤的測試時間為例說明：

此次測試采用的是第三方提供的自動化測試庫，整個步驟都是可重復(fù)的，對測試數(shù)據(jù)有疑問的同學(xué)可自行驗證。在這里說明下測試所需時間，是為了提示大家啟動測試程序后該干嘛就干嘛，同時保證賬戶中有充足的余額（尤其是后者）。

在介紹測試結(jié)果之前，說明一下對兩家廠商測試過程的差異（云盤均為直接格式化，未分區(qū)）。

騰訊云由于不支持多帶帶購買按量付費的服務(wù)器，因此開了 4 臺 VM，每臺配一種測試云盤。

阿里云支持多帶帶按量購買云盤，因此只開了 2 臺 VM，每臺掛載 2 塊云盤，測試時針對每個云盤多帶帶啟動一個測試程序。

經(jīng)過漫長的時間，上周末終于完成了對 6 塊云盤的 IOPS、TP、Latency、WSAT、HIR 五項測試。

測試數(shù)據(jù)大約 190MB，下載地址為：https://pan.baidu.com/s/1i5BJZCD，提取碼：e2xd。其中，文件夾的命名規(guī)律為：廠商_云盤類型_容量。除了 aliyun_ssd_500x 和 aliyun_ssd_250x 外，每個文件夾下均有一個 report.pdf 文件，為測試程序自動生成，里面包含了測試結(jié)果、數(shù)據(jù)和圖表。

另外，筆者用 Highcharts 制作了一些可交互圖表，可用來查看匯總后的各項數(shù)據(jù)。地址如下：http://www.codingpy.com/specials/cbs_test/。

筆者在本文撰寫快要結(jié)束時，看到阿里云 SSD 云盤的性能比預(yù)期的差很多，回頭去調(diào)查原因。這才猛然發(fā)現(xiàn)阿里云 SSD云盤必須搭配 I/O 優(yōu)化實例才能給發(fā)揮最大性能。當(dāng)時就想破口大罵。。。

踩過這個坑的朋友不知道有多少？

因此，之前的 SSD 云盤數(shù)據(jù)（即 aliyun_ssd_500x 和 aliyun_ssd_250x 兩個文件夾下的數(shù)據(jù)）就不具備可比性了。筆者只好重開 ECS 進(jìn)行測試，為了節(jié)約時間，SSD 云盤將只測試 IOPS、Throughput、Latency 這三個基礎(chǔ)指標(biāo)。

本文先對比高效云盤，重新測試完后，過幾日再與大家分享具體的 SSD 云盤性能對比。

下面我們來看看高效云盤的測試性能，與產(chǎn)商預(yù)期的性能值之間是否存在差異，差異又有多大。

先來回顧一下廠商預(yù)期的性能，請看下圖左邊部分。

上圖顯示，騰訊云高效云盤的預(yù)期性能遙遙領(lǐng)先于阿里云，其中最低的吞吐量都比阿里云的峰值要高。

但是真實測試數(shù)據(jù)如何？請看下面的測試結(jié)果。

首先是 50GB 容量的 IOPS、Throughput、Latency 三項指標(biāo)的數(shù)據(jù)（可點擊圖片查看大圖，或查看交互式圖表）：

400GB 容量的性能對比（可點擊圖片查看大圖，或查看交互式圖表）：

圖注：RW Ratio 指的是 I/O 操作中的讀寫比例，0/100 表示順序?qū)? 100/0 表示順序讀。

從上述圖表對比來看， 可以得出結(jié)論1：

在 50GB、400GB 兩個容量級別上，騰訊云高效云盤的各項性能指標(biāo)表現(xiàn)均優(yōu)于阿里云，而且優(yōu)勢也比較明顯。

接下來，我們比較一下測試值與預(yù)期值之間的差異。由于預(yù)期值都是理論情況下的峰值，我們從測試數(shù)據(jù)中提取出各自的峰值。

看完上面的數(shù)據(jù)，你至少會有這兩個疑惑：

騰訊云的測試峰值怎么接近預(yù)期值的兩倍？

阿里云 400GB 高效云盤的延遲怎么那么高，離預(yù)期的 1-3ms 差距很大？是不是數(shù)據(jù)有誤？

第一個疑惑，騰訊云兩個容量的測試峰值均為預(yù)期值的兩倍。產(chǎn)品首頁中沒有直接說明，只能去翻產(chǎn)品文檔，最終在 CBS 使用約束頁面中找到了一段解釋：

產(chǎn)品文檔中承諾的IO性能，如1TB的SSD云硬盤，隨機(jī)IOPS能達(dá)到24000IOPS。含義是讀寫可同時達(dá)到24000IOPS，4KB/8KB的 IO都可做到，16KB的IO大小，則無法做到24000（由于吞吐已經(jīng)達(dá)到了260MB/s的限制）。

簡單來說，就是騰訊云高效云盤的讀寫操作可同時達(dá)到預(yù)期性能峰值（數(shù)據(jù)塊 16KB 以下）。這樣，騰訊云的數(shù)據(jù)就可以解釋的通了。

筆者選擇的測試峰值是數(shù)據(jù)塊 512b、50/50 讀寫比例下的數(shù)據(jù)，這時讀寫均達(dá)到了預(yù)期的 IOPS 峰值，總 IOPS 接近預(yù)期峰值的 2 倍。而順序讀、順序?qū)懙闹刀冀咏A(yù)期的峰值。

而阿里云方面，讀寫無法同時達(dá)到預(yù)期性能峰值。

第二個疑惑，阿里云 50GB 高效云盤的 Latency 在正常范圍，怎么 400GB 的就超標(biāo)了？筆者一開始還以為數(shù)據(jù)錯了，為此重開了虛擬機(jī)，用 ioping 做了簡單的比對。結(jié)果如下圖：

重新測試之后，筆者確信了此前自動測試庫跑出的數(shù)據(jù)應(yīng)該是沒問題的。至于高時延背后的原因，可能是“鄰居”比較多、IO 操作比較活躍吧。 Latency 的自動測試大概跑了 4 個多小時，重新測試時性能也沒有變化，阿里云這個算不算違反了服務(wù)協(xié)議（SLA）呢？

解決上面的疑惑之后， 我們可以得出以下結(jié)論：

結(jié)論2：騰訊云達(dá)到了預(yù)期的性能；阿里云部分沒有達(dá)到，400GB 容量的時延過高。

結(jié)論3：騰訊云高效云盤的時延在 1ms 以下，IOPS、吞吐量的優(yōu)勢更加突出。

下面來看 WSAT 和 HIR 測試的情況。上面提到，WSAT測試是指在持續(xù)應(yīng)用工作負(fù)載，測試性能隨著時間如何變化。

WSAT 自動測試最終得出的是一段時間內(nèi)，IOPS 的平均值，結(jié)果如下：

上述數(shù)據(jù)，與兩家廠商預(yù)期的峰值非常接近，說明兩家的高效云盤能夠長時間達(dá)到 IOPS 性能峰值。但是這里看不出性能如何隨時間變化，必須從生成的 PDF 中查找，筆者截圖如下：

從上述 4 張趨勢圖來看，可以得出結(jié)論4：

兩家高效云盤的 IOPS 表現(xiàn)均比較穩(wěn)定，幾乎呈一條直線，只有阿里云的 400GB 云盤有些略微波動。

最后來比較 HIR 測試的結(jié)果。HIR 主要測試宿主機(jī)閑置時間對性能恢復(fù)的影響。

從上述 4 張趨勢圖來看，可以得出結(jié)論5：

容量越大，似乎閑置時間對性能恢復(fù)的影響越明顯；阿里云 400GB 高效云盤的性能波動受閑置時間影響較明顯。

綜合上述五項測試的結(jié)果，可以認(rèn)為騰訊云高效云盤的綜合性能應(yīng)該是阿里云高效云盤的2倍以上（結(jié)論6）。

延續(xù)上一篇的風(fēng)格，在比較完性能指標(biāo)之后， 我們再加入價格因素。

上圖中，騰訊云高效云盤按量計費的價格，為根據(jù)官方產(chǎn)品頁面給出的定價計算，包年包月價格為多帶帶購買云盤時系統(tǒng)顯示價格；阿里云高效云盤的價格根據(jù)其給出的費用規(guī)則計算。這里說明一點，騰訊云在多帶帶購買云盤時，還只有包年包月這種模式，不夠靈活。

從上圖對比來看：

結(jié)論7：騰訊云和阿里云的包年包月價格相同；

結(jié)論8：騰訊云的按量計費價格比阿里云貴，約為 1.8 倍；

結(jié)論9：阿里云按量計費與包年包月的價格相差很小。

一般來說，數(shù)據(jù)盤中存儲的多為持久性數(shù)據(jù)，以按量付費方式購買的企業(yè)用戶應(yīng)該并不多。所以，在包年包月模式下，騰訊云高效云盤的性價比非常高。

不過由于阿里云兩種模式之間價格差異小，使得用戶在云盤使用方式上更加靈活。在筆者看來，按量計費和包年包月的核心并不在如何收費，而在于云計算產(chǎn)品的使用方式。價格差會使用戶傾向于以某一種方式使用產(chǎn)品，而不是根據(jù)有業(yè)務(wù)情況自由選擇。

上文中，我們分別從 IOPS、Throughput、Latency、WSAT、HIR 五項測試指標(biāo)，對騰訊云、阿里云的 50GB、400GB 容量的高效云盤進(jìn)行了性能對比。

經(jīng)過對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，筆者主要得出了以下結(jié)論：

騰訊云高效云盤的各項基礎(chǔ)性能指標(biāo)均優(yōu)于阿里云，且優(yōu)勢明顯；

騰訊云高效云盤達(dá)到了預(yù)期的性能，而阿里云部分云盤沒有達(dá)到，400GB 容量的時延過高；

阿里云大容量高效云盤的 IOPS 性能受宿主機(jī)閑置影響較大；

包年包月模式下，騰訊云高效云盤的性價比非常高；

阿里云高效云盤不同計費模式下費用差別不大，選擇時靈活性更高。

如果你正在考慮采購這兩家產(chǎn)商的高效云盤，希望本文對你有幫助。如果你考慮的廠商不是騰訊云或阿里云，可以參考本文中使用的自動測試庫進(jìn)行全面測試。不過別忘了，要想獲得最大的云盤性能，則必須購買相應(yīng)廠商的云服務(wù)器，否則云應(yīng)用的性能反而可能下降。關(guān)于如何測試云服務(wù)器的性能，請看筆者上一篇評測。

下一篇筆者將對比騰訊云和阿里云 SSD 云盤的性能。

云存儲的四大優(yōu)勢

從OpenStack的角度看塊存儲的世界

SNIA SSS Performance Test Specification (PTS) Testing Service

網(wǎng)絡(luò)存儲協(xié)會發(fā)布企業(yè)級SSD評測規(guī)范

阿里云：云盤參數(shù)和性能測試方法

阿里云：云盤的特點和應(yīng)用場景

騰訊云：如何衡量云硬盤的性能

騰訊云：CBS 應(yīng)用場景

騰訊云：CBS 產(chǎn)品分類及對比

塊存儲測試套件

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AWS系列之三 使用EBS

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