Техническое сравнение DigitalOcean NFS с AWS EFS и GCP Filestore для облачной инфраструктуры.

Какое решение для сетевой файловой системы лучше всего подходит для ваших нужд?

Данное техническое и практическое руководство сравнивает DigitalOcean NFS (самоуправление), AWS EFS и Файловое хранилище GCP Цель этой статьи — помочь вам принять более инженерно-ориентированное решение, основанное на архитектуре, производительности, безопасности, приблизительной стоимости, вариантах использования, а также примерах установки и тестирования с помощью команд Linux.

DigitalOcean NFS против AWS EFS против GCP Filestore — краткое описание различий

AWS EFS: Полностью управляемый сервис NFS с поддержкой. NFSv4.0/4.1автоматическое масштабирование до петабайтов, режимы производительности (Общего назначения / Максимальное количество входов/выходов), режимы пропускной способности (Bursty / Provisioned), шифрование в состоянии покоя и при передаче (с помощью вспомогательной функции монтирования), а также интеграция с IAM и KMS для управления ключами.

Файловое хранилище GCP: Управляемая служба NFS (обычно) NFSv3Благодаря уровням производительности (базовый SSD/HDD и высокомасштабируемый/корпоративный), обеспечивается предсказуемая производительность и низкая задержка внутри VPC, что подходит для GKE и рабочих нагрузок, требующих стабильного количества операций ввода-вывода в секунду/пропускной способности.

DigitalOcean NFS: DigitalOcean по умолчанию не предоставляет управляемый сервис NFS, подобный EFS/Filestore; в качестве альтернативы можно использовать создание NFS-сервера на виртуальном сервере (самостоятельное управление), распределенные решения (GlusterFS/Ceph) или блочное хранилище с совместным использованием программного обеспечения. Таким образом, в DigitalOcean вы сами отвечаете за управление, высокую доступность, резервное копирование и безопасность сетевого трафика.

Архитектура и масштабируемость

AWS EFS

Полностью распределенная архитектура и несколько зон доступности на файловую систему (в случае региональный), обеспечивает автоматическое масштабирование мощности и операций ввода-вывода.

Подходит для рабочих нагрузок с тысячами одновременных подключений, таких как веб-серверы, системы CI/CD и домашние каталоги.

Два режима работы: Общего назначения (Более низкая задержка, подходит для большинства приложений) и Максимальное количество операций ввода/вывода (Для очень высокой параллельности с приемлемой задержкой).

Файловое хранилище GCP

Примеры относятся к зональным уровням, но более высоким, например... Высокомасштабный Они предлагают большую пропускную способность и большее количество портов ввода-вывода, а также оптимизированы для GKE.

Емкость и пропускная способность выделяются в зависимости от уровня и экземпляра; подходит для рабочих нагрузок, требующих предсказуемой производительности.

DigitalOcean (самостоятельно управляемая NFS)

Вы настраиваете виртуальный сервер (Droplet) или кластер, на котором работает NFS-сервер. Горизонтальная масштабируемость и высокая доступность зависят от вашей конфигурации (репликация, DRBD, Gluster/Ceph).

Более низкая стоимость, но сложность управления, резервного копирования и расширения мощностей ложится на вашу команду.

Производительность и оптимизация (пропускная способность, количество операций ввода-вывода в секунду, задержка)

Общие советы по повышению производительности

Для задач, чувствительных к задержкам (например, размещение веб-файлов, содержащих множество небольших файлов, или операции с большим объемом метаданных), необходимы низкая задержка и быстрая обработка метаданных.

Для ИИ/рендеринга, требующих высокой пропускной способности при работе с большими файлами, необходимы стабильная производительность и высокое энергопотребление. В некоторых случаях Локальный NVMe Или объектное хранилище + промежуточные наборы данных Есть варианты получше.

Практические примеры и тестирование производительности

Установите необходимые инструменты для тестирования (fio, dd, iostat):

sudo apt update && sudo apt install -y fio nfs-common sysstat

Простой тест записи с помощью dd:

dd if=/dev/zero of=/mnt/testfile bs=1M count=1024 oflag=direct

Тестирование с помощью fio (например, последовательное чтение/запись):

fio --name=seqrw --filename=/mnt/fio-test --rw=readwrite --bs=1M --size=10G --numjobs=4 --runtime=300 --group_reporting

Для сравнения повторите тест, приблизившись к окончательной конфигурации (количество клиентов, типы файлов, сеть VPC).

Безопасность и контроль доступа

AWS EFS

Поддержка для шифрование в состоянии покоя (КМС) и шифрование при передаче (TLS) с amazon-efs-utils.

Контроль доступа с помощью разрешений экспорта NFS + групп безопасности + IAM для административных операций.

Пример монтирования с использованием TLS:

sudo mount -t nfs4 -o nfsvers=4.1,tls fs-xxxxxxxx.efs.us-east-1.amazonaws.com:/ /mnt/efs

Файловое хранилище GCP

Файловое хранилище расположено внутри VPC; доступ контролируется с помощью внутреннего IP-адреса и правил брандмауэра.

Шифрование выполняется в состоянии покоя, и в KMS можно использовать ключи, управляемые клиентом.

Пример крепления:

sudo mount -t nfs -o vers=3 10.0.0.5:/vol1 /mnt/filestore

DigitalOcean Самоуправляемая NFS

Требуется настройка брандмауэра Droplet (ufw/iptables) или частной сети VPC; рекомендуется разрешать доступ по NFS только из определенных подсетей/IP-адресов.

Сама по себе NFS не имеет шифрования при передаче данных; для шифрования извне используется... туннель/sshfsИспользуйте /VPN или IPSec.

Пример экспорта для nfs-kernel-server:

/srv/nfs 10.0.0.0/24(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)

Управление, резервное копирование и доступность

AWS EFS: Политики создания моментальных снимков и управления жизненным циклом для перехода к режиму нечастого доступа, многозонной избыточности и высокому уровню SLA.

Файловое хранилище: В некоторых уровнях и зональной архитектуре используются моментальные снимки и управляемое резервное копирование; для обеспечения высокой доступности следует рассмотреть возможность репликации на уровне приложений или использования уровня высокой масштабируемости.

Самостоятельное управление DigitalOcean: Вам потребуется самостоятельно настроить решения для резервного копирования (rsync, borg, снимки). Для обеспечения высокой доступности можно настроить несколько NFS-серверов с DRBD/Gluster и использовать плавающий IP-адрес или балансировщик нагрузки для обеспечения отказоустойчивости.

Чертежи, иллюстрирующие практические примеры монтажа и установки.

монтирование AWS EFS с помощью amazon-efs-utils

sudo yum install -y amazon-efs-utils
sudo mkdir -p /mnt/efs
sudo mount -t efs fs-0123456789abcdef:/ /mnt/efs

Или с использованием NFSv4 TLS:

sudo mount -t nfs4 -o nfsvers=4.1,tls fs-0123456789.efs.us-east-1.amazonaws.com:/ /mnt/efs

монтирование хранилища файлов GCP

sudo mkdir -p /mnt/filestore
sudo mount -t nfs -o vers=3 10.10.0.5:/vol1 /mnt/filestore

Файл /etc/fstab Пример:

10.10.0.5:/vol1 /mnt/filestore nfs defaults,vers=3,_netdev 0 0

Быстрая настройка NFS-сервера на DigitalOcean (Ubuntu)

sudo apt update && sudo apt install -y nfs-kernel-server
sudo mkdir -p /srv/nfs/share
sudo chown nobody:nogroup /srv/nfs/share
echo "/srv/nfs/share 10.10.0.0/24(rw,sync,no_subtree_check,no_root_squash)" | sudo tee -a /etc/exports
sudo exportfs -a
sudo systemctl restart nfs-kernel-server

Клиент:

sudo mount -t nfs droplet_private_ip:/srv/nfs/share /mnt/nfs

Интеграция с Kubernetes

AWS EFS: Доступен драйвер efs-csi-driver; вы можете создавать постоянные тома (PersistentVolume) / запросы на постоянные тома (PersistentVolumeClaim), и поды могут их использовать. Подходит для совместного использования томов между подами.

Файловое хранилище GCP: Для GKE доступен драйвер или средство подготовки CSI; предсказуемая производительность при хранении файлов в приложениях.

DigitalOcean: Используйте NFS provisioner или решения CSI на основе блочного хранилища (DO Block Storage CSI); для общих файловых систем вам потребуется предоставить NFS-сервер или использовать такие методы, как Gluster/Ceph.

Стоимость и экономический выбор

AWS EFS: Стоимость рассчитывается исходя из объема использования (ГБ/месяц) и пропускной способности (в режиме выделения ресурсов); полностью управляемое хранилище, но дороже, чем обычное блочное хранилище.

Файловое хранилище GCP: Предоставляется в зависимости от уровня и мощности, стоимость гарантирует пропускную способность/количество операций ввода-вывода в секунду.

DigitalOcean (самостоятельное управление): Затраты на хранение капель и блоков часто ниже, но затраты на человеческие ресурсы для управления и снижения операционных рисков выше.

Примечание: Для небольших объемов работы и высокого уровня контроля затрат более экономичным вариантом может быть простая настройка NFS на DO; для масштабируемости, высокой доступности и упрощения управления преимущество имеет EFS/Filestore.

Выбор на основе вариантов использования

• Веб-сайты и CMS (например, WordPress с несколькими серверами приложений): Если вам требуется ограниченный обмен файлами и низкая задержка, в зависимости от близости зоны лучше подойдут EFS или Filestore (зональный). Для снижения затрат и более точного контроля может быть достаточно самоуправляемой NFS на DO.

• Kubernetes и CI/CD: Для предоставления управляемых PV-объектов рекомендуется использовать EFS или Filestore с драйвером CSI.

• Искусственный интеллект/Рендеринг/Графический процессор: Для больших объемов данных (обучающих наборов данных) обычно предпочтительнее использовать комбинацию объектного хранилища (S3/Spaces/Google Cloud Storage) для данных и локального кэша (NVMe) или Filestore High Scale/EFS с выделенной пропускной способностью для совместно используемых наборов данных.

• Игровой и торговый сервер: Для обеспечения низкого пинга важно выбрать близкое местоположение; предпочтительно VPS для игр или торговли с локальным хранилищем или файловой системой с низкой задержкой.

Практические советы и заключительные рекомендации по безопасности.

Важные моменты:

• Для рабочих нагрузок с большим количеством операций с метаданными лучше выбрать вариант с низкой задержкой (EFS General Purpose или Filestore SSD).

• Для обеспечения высокой пропускной способности и обработки больших файлов поэкспериментируйте с FIO и несколькими реальными соединениями, изменяя параметры выделения ресурсов или уровня доступа в зависимости от результатов по пропускной способности.

• Регулярное создание снимков состояния системы и тестирование восстановления должны быть частью стандартной операционной процедуры.

Заключение

Если вам нужен простой в использовании управляемый сервис для масштабируемой сетевой файловой системы с поддержкой высокой доступности, AWS EFS и Файловое хранилище GCP Это хороший выбор; ЭФС Он надёжен для работы в нескольких зонах доступности и автоматического масштабирования, и Файловый магазин Подходит для обеспечения предсказуемой производительности и низкой задержки на GCP.

Если для вас важны стоимость, полный контроль и скорость настройки, а также наличие необходимых полномочий для управления, то создание NFS на виртуальных машинах DigitalOcean или использование блочного хранилища + clusterfs станет экономичным и гибким вариантом.

Технические и технические варианты поддержки

Для практического тестирования в местах, близких к вашим пользователям, можно рассмотреть такие варианты, как облачные серверы и VPS для торговли и игр, облачные GPU для ИИ и рендеринга, VPS с защитой от DDoS-атак, CDN и глобальный BGP с более чем 85 локациями.

Если требуется оценка, основанная на точных параметрах (IOPS/пропускная способность/задержка/SLAТехническая команда может помочь выбрать и реализовать подходящий план.

Часто задаваемые вопросы