# 第13天：EBS 与 EFS——块存储和文件存储

## 今天你将学到什么

昨天学了 S3（对象存储），今天学另外两种存储：EBS（块存储）和 EFS（文件存储）。学完你就能搞清楚：什么时候用"硬盘"，什么时候用"共享文件夹"，什么时候用"网盘"。

---

## 三种存储的区别——用办公室来理解

想象你在一个办公室工作：

**EBS（块存储）= 你桌上的抽屉**
- 只有你一个人能用（一个 EBS 卷通常只能挂载到一台 EC2）
- 速度最快（就在手边）
- 大小固定（抽屉就那么大，想换大的要买新的）
- 电脑关机了抽屉还在（数据持久化）

**EFS（文件存储）= 办公室的共享文件柜**
- 所有人都能用（多台 EC2 可以同时访问）
- 速度还行（要走几步路去文件柜）
- 大小自动调整（文件多了自动加柜子，少了自动减）
- 大家看到的是同一份文件

**S3（对象存储）= 公司的云盘**
- 通过网络访问（打开浏览器上传下载）
- 容量无限
- 不能直接当"硬盘"用（不能在上面安装软件或运行程序）
- 适合存放不经常修改的文件

---

## EBS（Elastic Block Store）详解

EBS 是 EC2 实例的"硬盘"。每台 EC2 至少需要一个 EBS 卷来存放操作系统。

### EBS 的特点

- **持久化**：即使 EC2 实例停止了，EBS 上的数据还在（就像电脑关机了硬盘数据不会丢）
- **同一 AZ**：EBS 卷和 EC2 实例必须在同一个可用区
- **可以扩容**：硬盘不够大了可以扩容（但不能缩小）
- **可以做快照**：把当前状态"拍照"保存，以后可以从快照恢复

### EBS 卷的类型

就像买硬盘有 SSD 和机械硬盘之分：

| 类型 | 名称 | 速度 | 价格 | 适合场景 |
|------|------|------|------|----------|
| gp3 | 通用 SSD | 快 | 中等 | **大多数场景首选** |
| io2 | 高性能 SSD | 最快 | 贵 | 数据库、对速度要求极高的应用 |
| st1 | 吞吐优化 HDD | 中等 | 便宜 | 大数据、日志处理（顺序读写多） |
| sc1 | 冷存储 HDD | 慢 | 最便宜 | 很少访问的数据 |

**学习阶段选 gp3 就对了**，性价比最好。

### EBS 快照（Snapshot）

快照就是给硬盘"拍照"——记录某一时刻的完整状态。

**用途**：
- **备份**：定期给数据库的硬盘拍快照，万一数据损坏可以恢复
- **复制**：从快照创建新的 EBS 卷（可以跨可用区甚至跨 Region）
- **创建 AMI**：把配置好的服务器做成模板，以后快速复制

**快照是增量的**：第一次拍全量，之后只保存变化的部分。所以不会占用太多空间。

### EBS 的限制

- 通常只能挂载到**一台** EC2 实例（就像一块硬盘只能插在一台电脑上）
- 必须和 EC2 在**同一个可用区**（不能跨 AZ 挂载）
- 大小需要**预先指定**（虽然可以扩容，但不能缩小）

---

## EFS（Elastic File System）详解

EFS 是一个共享文件系统，多台 EC2 可以同时读写同一个文件系统。

### 什么时候需要 EFS

**场景一：Web 服务器集群共享文件**

你有 5 台 Web 服务器（通过 Auto Scaling 管理），它们都需要访问同一批用户上传的文件。

- 用 EBS？每台服务器有自己的硬盘，文件不同步。用户上传到服务器 A 的文件，服务器 B 看不到。
- 用 EFS？所有服务器挂载同一个文件系统，文件自动同步。用户上传一次，所有服务器都能看到。

**场景二：容器共享数据**

多个容器需要读写同一批配置文件或数据文件。

**场景三：机器学习训练**

多台训练机器需要读取同一个大型数据集。

### EFS 的特点

- **自动伸缩**：不需要预设容量。存了 1GB 就占 1GB 的空间，存了 1TB 就占 1TB。用多少算多少。
- **多实例共享**：几百台 EC2 可以同时挂载同一个 EFS
- **跨可用区**：数据自动在多个 AZ 间复制（高可用）
- **标准文件系统接口**：对应用来说就像本地文件夹一样，不需要修改代码

### EFS 的存储类别

和 S3 类似，EFS 也有分层存储来省钱：

| 类别 | 说明 | 价格 |
|------|------|------|
| Standard | 经常访问的文件 | $0.30/GB/月 |
| Infrequent Access | 不常访问的文件 | $0.025/GB/月 |

可以设置生命周期策略：30 天没访问的文件自动移到 IA 层，再次访问时自动移回来。

### EFS vs EBS 对比

| 特性 | EBS | EFS |
|------|-----|-----|
| 类比 | 个人硬盘 | 共享文件柜 |
| 访问方式 | 一台 EC2 独占 | 多台 EC2 共享 |
| 容量 | 预设大小 | 自动伸缩 |
| 跨 AZ | 不支持 | 支持 |
| 速度 | 更快（本地挂载） | 稍慢（网络文件系统） |
| 价格 | 较便宜 | 较贵 |
| 适合 | 数据库、操作系统盘 | 共享内容、容器存储 |

---

## 怎么选择存储类型

遇到存储需求时，问自己这几个问题：

```
需要当"硬盘"用（装系统、跑数据库）？
  → EBS

需要多台机器共享同一批文件？
  → EFS

通过 API/URL 上传下载，不需要挂载为磁盘？
  → S3

需要 Windows 文件共享（SMB 协议）？
  → FSx for Windows

需要超高性能的并行文件系统（HPC/机器学习）？
  → FSx for Lustre
```

---

## 今天的小测验

1. EBS 和 EFS 最大的区别是什么？
2. 如果你有 3 台 Web 服务器需要访问同一批图片文件，应该用 EBS 还是 EFS？为什么？
3. EBS 快照有什么用？它是全量备份还是增量备份？
4. 为什么 EBS 不能跨可用区挂载？

---

## 延伸阅读

- [EBS 卷类型对比](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/ebs-volume-types.html)
- [EFS 用户指南](https://docs.aws.amazon.com/efs/latest/ug/)
- [AWS 存储服务选择指南](https://aws.amazon.com/products/storage/)

---

## 明天预告

明天进入数据库领域：RDS（关系型数据库服务）。让 AWS 帮你管理 MySQL、PostgreSQL，你再也不用半夜被叫起来修数据库了。