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阿里云云計算專業認證考試（ACP）（ECS）算法
什麼是雲服務器 ECS數據庫
雲服務器 Elastic Compute Service（ECS）是阿里雲提供的一種基礎雲計算服務。使用雲服務器 ECS 就像使用水、電、煤氣等資源同樣便捷、高效。您無需提早採購硬件設備，而是根據業務須要，隨時建立所需數量的雲服務器實例，並在使用過程當中，隨着業務的擴展，對雲服務器進行擴容磁盤、增長帶寬。若是再也不須要雲服務器，也能夠方便的釋放資源，節省費用。安全
優點服務器
雲服務器 ECS 擁有傳統服務器和虛擬主機沒法企及的優點：網絡
· 穩定性： 服務可用性高達 99.95%，數據可靠性高達 99.9999999%。支持宕機遷移、數據快照備份和回滾、系統性能報警。架構
· 容災備份： 每份數據多份副本，單份損壞可在短期內快速恢復。負載均衡
· 安全性： 支持配置安全組規則、雲盾防 DDOS 系統、多用戶隔離、防密碼破解。分佈式
· 多線接入： 基於邊界網關協議（Border Gateway Protocol，BGP）的最優路由算法。BGP 多線機房，全國訪問流暢均衡。骨幹機房，出口帶寬大，獨享帶寬。ide
· 彈性擴容： 10 分鐘內可啓動或釋放100 臺 ECS 實例；支持在線不停機升級帶寬；5 分鐘內停機升級 CPU 和內存。
· 成本低：無需一次性大投入，按需購買，彈性付費，靈活應對業務變化。
· 可控性： 做爲 ECS 的用戶，您擁有超級管理員的權限，可以徹底控制 ECS 實例的操做系統，能夠經過管理終端自助解決系統問題，並能夠進行部署環境、安裝軟件等操做。
· 易用性： 豐富的操做系統和應用軟件，使用鏡像可一鍵簡單部署同一鏡像；可在多臺 ECS 實例中快速複製環境，輕鬆擴展；支持自定義鏡像、磁盤盤快照批量建立 ECS 實例。
· API 接口： 使用 ECSAPI 調用管理，經過安全組功能對一臺或多臺 ECS 實例進行訪問設置，使開發使用更加方便。
功能
雲服務器 ECS 提供如下功能：
· 14 大地域中建立實例，有的地域提供多個可用區。
· 面向多種業務場景、數十種實例規格，從 「1 核 1 GB」 到 「56 核480 GB」，知足各類不一樣需求。
· 3 種數據存儲盤（普通雲盤、SSD雲盤、高效雲盤），並提供 I/O 優化實例。
· 2 種 IP 地址：公網 IP 和私網 IP，實現內網互聯，並能訪問 Internet。
· 2 種網絡類型：經典網絡和專有網絡，在不一樣維度管理您的網絡。
· 支持多種版本的 Windows 和 Linux操做系統。
· 免費開通雲盾並提供雲監控服務。
· 豐富的鏡像資源，支持公共鏡像、自定義鏡像、共享鏡像和鏡像市場，讓您免安裝，並快速部署操做系統和應用軟件。
· 提供控制檯、遠程終端和API等多種管理方式，給您徹底管理權限。
· 靈活的付費方式：包月包年和按量收費。
雲計算的高可用性
阿里云爲您提供了以下三項支持：
· 提高可用性的產品和服務，包括雲服務器、負載均衡、多備份數據庫服務以及數據遷移服務DTS等。
· 行業合做夥伴以及生態合做夥伴，幫助您完成更高、更穩定的架構，而且保證服務的永續性。
· 多種多樣的的培訓服務，讓您從業務端到底層的基礎服務端，在整條鏈路上實現高可用。
雲計算的安全性
· 在阿里雲專有網絡之上，能夠產生更多的業務可能性。您只需進行簡單配置，就可在本身的業務環境下，與全球全部機房進行串接，從而提升了業務的靈活性、穩定性以及業務的可發展性。
· 對於原來擁有自建的IDC機房，也不會產生問題。阿里雲專有網絡能夠拉專線到原有的IDC機房，造成混合雲的架構。阿里雲能夠提供各類混合雲的解決方案和很是多的網絡產品，造成強大的網絡功能，讓您的業務更加靈活。結合阿里雲的生態，您能夠在雲上發展出意想不到的業務生態。
· 阿里雲專有網絡更加穩定和安全。
穩定性：業務搭建在專有網絡上，而網絡的基礎設施將會不停進化，使您天天都擁有更新的網絡架構以及更新的網絡功能，使得您的業務永遠保持在一個穩定的狀態。專有網絡容許您自由地分割、配置和管理本身的網絡。
安全性：面對互聯網上不斷的***流量，專有網絡自然就具有流量隔離以及***隔離的功能。業務搭建在專有網絡上後，專有網絡會爲業務築起第一道防線。
· 雲計算的彈性
計算彈性
縱向的彈性，即單個服務器的配置變動。傳統IDC模式下，很難作到對單個服務器進行變動配置。而對於阿里雲，當您購買了雲服務器或者存儲的容量後，能夠根據業務量的增加或者減小自由變動本身的配置。關於縱向彈性的具體應用，詳情請參考升降配。
橫向的彈性。對於遊戲應用或直播平臺出現的高峯期，若在傳統的IDC模式下，您根本沒法當即準備資源；而云計算卻可使用彈性的方式幫助客戶度過這樣的高峯。當業務高峯消失時，您能夠將多餘的資源釋放掉，以減小業務成本的開支。利用橫向的擴展和縮減，配合阿里雲的彈性伸縮，徹底能夠作到定時定量的伸縮，或者按照業務的負載進行伸縮。關於橫向彈性的具體應用，詳情請參考彈性伸縮。
存儲彈性
阿里雲擁有很強的存儲彈性。當存儲量增多時，對於傳統的IDC方案，您只能不斷去增長服務器，而這樣擴展的服務器數量是有限的。在雲計算模式下，將爲您提供海量的存儲，當您須要時能夠直接購買，爲存儲提供最大保障。關於存儲彈性的具體應用，詳情請參考磁盤擴容。
網絡彈性
雲上的網絡也具備很是大的靈活性。只要您購買了阿里雲的專有網絡，那麼全部的網絡配置與線下IDC機房配置能夠是徹底相同的，而且能夠擁有更多的可能性。能夠實現各個機房之間的互聯互通，各個機房之間的安全域隔離，對於專有網絡內全部的網絡配置和規劃都會很是靈活。關於網絡彈性的具體應用，詳情請參考專有網絡。
地域和可用區
地域
地域是指物理的數據中心。當前可選的地域、地域所在城市和 Region ID 的對照關係如如下表格所示。您也能夠經過 API 接口 DescribeRegions 查看完整的地域列表。
資源建立好後，不能更換地域。
· 中國大陸
地域名稱 |
華北 1 |
華北 2 |
華北 3 |
華東 1 |
華東 2 |
華南 1 |
所在城市 |
青島 |
北京 |
張家口 |
杭州 |
上海 |
深圳 |
RegionId |
cn-qingdao |
cn-beijing |
cn-zhangjiakou |
cn-hangzhou |
cn-shanghai |
cn-shenzhen |
· 其餘國家和地區
地域名稱 |
香港 |
亞太東南 1 |
亞太東南 2 |
亞太東北 1 |
美國西部 1 |
美國東部 1 |
歐洲中部 1 |
中東東部 1 |
所在城市 |
香港 |
新加坡 |
悉尼 |
東京 |
硅谷 |
弗吉尼亞 |
法蘭克福 |
迪拜 |
RegionId |
cn-hongkong |
ap-southeast-1 |
ap-southeast-2 |
ap-northeast-1 |
us-west-1 |
us-east-1 |
eu-central-1 |
me-east-1 |
· 華東 一、華東二、華北 1 、華北 二、華北 三、華南 1 地域
提供多線 BGP 骨幹網線路，網絡能力覆蓋中國大陸各省市，實現穩定高速中國大陸地域訪問。
· 香港地域
提供國際帶寬訪問，覆蓋香港、東南亞等地域。
· 亞太東南 1 地域
合做夥伴爲SingTel（新加坡電信），是東南亞優點運營商，公司業務能力、成熟度各方面很是可靠，能夠知足周邊用戶需求。
· 美國西部 1 地域
位於美國西部硅谷，經過 BGP 線路直接接連多家美國運營商骨幹網，可覆蓋全美，同時能夠很好地輻射南美洲和歐洲大陸。
可用區（Zone）
可用區是指在同一地域內，電力和網絡互相獨立的物理區域。同一可用區內的ECS 實例網絡延時更小。
在同一地域內可用區與可用區之間內網互通，可用區之間能作到故障隔離。是否將雲服務器 ECS 實例放在同一可用區內，主要取決於對容災能力和網絡延時的要求。
· 若是您的應用須要較高的容災能力，建議您將 ECS 實例部署在同一地域的不一樣可用區內。
· 若是您的應用在實例之間須要較低的網絡時延，則建議您將 ECS 實例建立在相同的可用區內。
服務器 ECS 與其餘阿里雲產品之間的關係
若是您的 ECS 實例須要與其餘阿里雲產品一塊兒搭配使用，須要注意：
· 不一樣地域的雲服務器ECS、關係型數據庫 RDS、對象存儲服務 OSS 內網不互通。
· 不一樣地域之間的雲服務器 ECS 不能跨地域部署負載均衡，即在不一樣的地域購買的 ECS 實例不支持跨地域部署在同一負載均衡實例下。
· 實例
· 一個雲服務器 ECS 實例等同於一臺虛擬機，包含 CPU、內存、操做系統、網絡、磁盤等最基礎的計算組件。您能夠方便的定製、更改實例的配置。您對該虛擬機擁有徹底的控制權，和您本地服務器的區別在於，您只須要登陸到阿里雲，便可使用雲服務器，進行獨立的管理、頂級配置等操做。
· 實例生命週期
實例固有狀態
在這個生命週期中，實例有其固有的幾個狀態，以下表：
狀態 |
狀態屬性 |
解釋 |
API 的對應狀態 |
準備中 |
中間狀態 |
實例建立後，在進入運行中以前的狀態，若是長時間處於該狀態，則說明出現異常。 |
Pending |
已建立 |
穩定狀態 |
實例已經建立完成，等待啓動。 |
Stopped |
啓動中 |
中間狀態 |
實例在控制檯或經過 API，重啓、啓動等操做後，在進入運行中以前的狀態。若是長時間處於該狀態，則說明出現異常。 |
Starting |
運行中 |
穩定狀態 |
實例正常運行狀態，在這個狀態的實例能夠上運行您的業務。 |
Running |
中止中 |
中間狀態 |
實例在控制檯或經過 API，中止操做後，在進入已中止以前的狀態，若是長時間處於該狀態，則說明出現異常。 |
Stopping |
已中止 |
穩定狀態 |
實例被正常中止，在這個狀態下的實例，不能對外提供業務。 |
Stopped |
從新初始化中 |
中間狀態 |
實例在控制檯或經過 API，從新初始化系統盤或數據盤後，在進入運行中以前的狀態。若是長時間處於該狀態，則說明出現異常。 |
Stopped |
更換系統盤中 |
中間狀態 |
實例在控制檯或經過 API，更換操做系統等操做後，在進入運行中以前的狀態。若是長時間處於該狀態，則說明出現異常。 |
Stopped |
已過時 |
穩定狀態 |
包年包月的實例到期後因您沒有及時爲其續費；按量付費的實例因您的帳戶欠費以上狀況會讓實例變成已過時狀態。這個狀態下的實例處於中止狀態，不能對外提供業務。從停機時刻起數據保留 7 天，而後實例會被釋放。 |
Stopped |
部署集
· 提高業務可靠性
您但願相同的應用實例儘可能不要分佈在同一臺物理宿主機、機架或交換機上，以免物理宿主機、機架或交換機發生故障時，對業務形成較大的影響。
· 提高業務網絡性能
在一些業務場景中，實例間會有較多網絡交互，您但願這些實例間網絡訪問延時儘量低，或者網絡訪問帶寬儘量高。在這種場景下，您但願相應實例儘量集合到同一交換機下，以減小網絡延時和保障網絡帶寬。
· 部署集（Deployment Set）是阿里雲 ECS 提供的一種能讓您感知宿主機、機架、交換機物理拓撲的能力，而且讓您能夠根據本身的業務類型選擇符合業務要求的部署策略，提高業務總體可靠性或性能等。
Deployment Set 部署策略包括：
· 部署策略：包括儘可能聚合、嚴格聚合、儘可能打散和嚴格打散等四種策略，其中，儘可能聚合和嚴格聚合是適用更高的性能，儘可能打散和嚴格打散是爲了更高的可用性。
· 部署域：包括宿主機、機架和交換機等三種級別，其中，宿主機和機架支持儘可能打散和嚴格打散兩種部署策略，交換機支持四種部署策略。
· 雲盤參數和性能測試方法
· 普通雲盤：面向低 I/O 負載的應用場景，爲 ECS 實例提供數百 IOPS 的I/O 性能。
· 高效雲盤：面向中度 I/O 負載的應用，爲ECS 實例提供最高 3000 隨機 IOPS 的存儲性能。
· SSD 雲盤：面向 I/O 密集型應用，提供穩定的高隨機 IOPS 性能。
雲盤參數對比
參數 |
SSD 雲盤 |
高效雲盤 |
普通雲盤 |
最大容量 |
32768 GB |
32768 GB |
2000 GB |
最大 IOPS |
20000 * |
3000 * |
數百 |
最大吞吐量 |
300 MBps |
80 MBps |
30 MBps |
性能計算公式 |
IOPS=min{1200+30*容量, 20000} 吞吐量=min{80+0.5*容量, 300}MBps |
IOPS=min{1000+6*容量, 3000} 吞吐量=min{50+0.1*容量, 80}MBps |
不適用 |
訪問時延 |
0.52 ms |
13 ms |
510 ms |
數據可靠性 |
99.9999999% |
99.9999999% |
99.9999999% |
API名稱 |
cloud_ssd |
cloud_efficiency |
cloud |
價格** |
1.0 元/GB/月 |
0.35 元/GB/月 |
0.3 元/GB/月 |
典型應用場景 |
· I/O 密集型應用 · 中大型關係型數據庫 · NoSQL 數據庫 |
· 中小型數據庫 · 大型開發測試 · Web 服務器日誌 |
不被常常訪問或者低 I/O 負載的應用場景 |
高效雲盤
產品特色
高效雲盤採用固態硬盤與機械硬盤的混合介質做爲存儲介質，具有以下特色：
· I/O 性能：最高提供 3000隨機讀寫 IOPS、80 MBps 的吞吐性能。
· 數據可靠性：採用分佈式三副本機制，提供 99.9999999% 的數據可靠性。
· 性能準則：
· IOPS：起步 1000 IOPS、每 GB 增長 6 個 IOPS，最高 3000；
· 吞吐量：起步 50 MBps、每 GB 增長 0.1MBps、最高 80 MBps；
例如 250 GB 的高效雲盤，擁有 2500 的隨機讀寫 IOPS、75 MBps 的吞吐性能。
· 最大容量：單塊高效雲盤最大提供 32768 GB 存儲空間。
· 單獨掛載：高效雲盤支持掛載到在相同可用區內的任意雲服務器 ECS 實例上。
應用場景
· MySQL、SQL Server、PostgreSQL等中小型關係數據庫應用。
· 對數據可靠性要求高、中度性能要求的中大型開發測試應用。
SSD 雲盤
產品特色
SSD 雲盤利用分佈式三副本機制，可以提供穩定的高隨機 I/O、高數據可靠性的高性能存儲，具有以下特色：
· 高性能：最高提供 20000 隨機讀寫 IOPS、300 MBps 的吞吐能力。
· IOPS：起步 1200 IOPS、每 GB 容量提供 30 個隨機 IOPS 能力，最大提供 20000 隨機讀寫 IOPS性能。好比 100 GB 的 SSD 雲盤提供 4200 IOPS 性能；334 GB 的 SSD 雲盤提供 11220 IOPS 性能。
注意： SSD 雲盤只有掛載到I/O 優化的實例時，才能得到指望的 IOPS 性能。掛載到非I/O 優化的實例時沒法得到指望的 IOPS 性能。
· 吞吐量：SSD雲盤的吞吐性能=min{80+0.5*容量，300}MBps，起步 80、每 GB 增長 0.5 MBps，上限爲 300 MBps 的吞吐性能。
· 性能基準：
· 塊大小爲4KB/8KB 時，IOPS 可達最大 20000。
· 塊大小爲 16KB 時，IOPS 最大 17200 左右，吞吐量到 300 MBps 上限。
· 塊大小爲 32KB 時，IOPS 最大 9600 左右，吞吐量到 300 MBps 上限。
· 塊大小爲 64KB、IOPS 最大 4800 左右。
· 以此類推。
· 數據可靠性：採用分佈式三副本機制，提供 99.9999999% 的數據可靠性。
· 最大容量：單塊SSD 雲盤最大提供 32768 GB 存儲空間。
· 單獨掛載：SSD 雲盤支持掛載到在相同可用區內的任意 ECS 實例上。
應用場景
SSD 雲盤具有穩定的高隨機 I/O 性能及高數據可靠性，適合如下場景：
· PostgreSQL、MySQL、Oracle、SQLServer 等中大型關係數據庫應用。
· 對數據可靠性要求高的中大型開發測試環境。
普通雲盤
產品特色
普通雲盤採用機械磁盤做爲存儲介質，利用分佈式三副本機制，提供高數據可靠性，具有以下特色：
· I/O 性能：提供數百的隨機讀寫 IOPS 能力，最大 30 ~ 40 MBps 的吞吐量。
· 數據可靠性：採用分佈式三副本機制，提供 99.9999999% 的數據可靠性。
· 最大容量：單塊普通雲盤最大提供 2000 GB 存儲空間。
· 單獨掛載：普通雲盤支持掛載到在相同可用區內的任意 ECS 實例上。
應用場景
· 適合數據不被經常訪問或者低 I/O 負載的應用場景；若是應用須要更高的 I/O性能，建議使用 SSD 雲盤。
· 須要低成本而且有隨機讀寫 I/O 的應用環境。
雲盤三副本技術介紹
Chunk
ECS 用戶對虛擬磁盤的讀寫最終都會被映射爲對阿里雲數據存儲平臺上的文件的讀寫。阿里雲提供一個扁平的線性存儲空間，在內部會對線性地址進行切片，一個分片稱爲一個 Chunk；對於每個 Chunk，阿里雲會複製出三個副本，並將這些副本按照必定的策略存放在集羣中的不一樣節點上，保證用戶數據的可靠。
三份副本的原理
在阿里雲數據存儲系統中，有三類角色，分別稱爲 Master、Chunk Server，以及 Client。ECS 用戶的一個寫操做，通過層層轉換，最終會交由 Client 來執行，執行過程簡要說明以下：
· Client 計算出這個寫操做對應的 Chunk。
· Client 向 Master 查詢該Chunk 的三份副本的存放位置。
· Client 根據 Master 返回的結果，向這 3 個 Chunk Server 發出寫請求。
· 若是三份都寫成功，Client向用戶返回成功；反之，Client 向用戶返回失敗。
內網
目前阿里雲的服務器內網間，非 I/O 優化的實例爲千兆共享的帶寬，I/O 優化的實例爲萬兆共享的帶寬，沒有特殊限制。因爲是共享網絡，所以沒法保證帶寬速度是不變的。
對於內網中的ECS 實例：
· 若是是 經典網絡 實例：
· 同一帳號、同一地域的實例，若是在同一個安全組，即默認內網互通。
· 同一帳號、同一地域、不一樣可用區的實例，若是在同一安全組，即便內網 IP 地址不是同一網段，也能夠正常內網鏈接。
· 不一樣帳號、相同地域的實例，能夠經過安全組實現內網互通，詳情請參見 安全組應用案例。
· 若是是 專有網絡 實例：
· 同一帳號、同一地域、同一個 VPC 網絡的實例：
· 在同一個安全組內，內網互通。
· 在不一樣安全組內，須要使用安全組受權後才能內網互通。
· 同一帳號、同一地域的實例，若是在不一樣的 VPC網絡，須要經過高速通道實現網絡互通，詳情請參見 高速通道使用場景。
· 實例的內網 IP 地址不能進行修改、更換。
· 實例的內網、外網不支持VIP（虛擬 IP）配置。
· 實例的網絡類型不一樣，默認不能內網互通。您能夠啓用 ClassicLink功能 實現經典網絡 ECS 經過私網訪問 VPC 網絡內的雲資源。