Amazon EFS 全面解析

在雲端原生架構逐漸成為主流的今天,企業在部署應用程式時不僅關注運算資源的彈性,也同樣重視文件級儲存的可擴充性、共享能力與維運複雜度

Amazon Elastic File System(Amazon EFS)正是AWS 為這類情境提供的一種完全託管、可自動擴展的網頁檔案系統服務

本文將從核心特性、儲存與效能模型、存取方式、安全與維運、定價、與EBS、S3 的比較等角度,對AWS EFS 進行系統梳理。

什麼是Amazon EFS?

Amazon EFS 是一項無伺服器(Serverless)檔案儲存服務,用於在AWS 雲端中建立、掛載和擴展共享檔案系統。

使用者無需事先規劃容量,也無需維護底層檔案系統基礎設施,EFS 會根據實際使用情況自動擴展,真正實現「按需使用」。

EFS 是基於 NFS 協定(NFSv4.1 / NFSv4.0),可作為多個運算服務之間的共用檔案儲存層,適合需要多實例並發存取相同資料集的應用場景。

 

核心特性概覽

1. 全託管、免運維
  • AWS 負責檔案系統的建立、擴充、修補與維護
  • 無需管理磁碟、RAID、容量規劃或擴容流程
  • 檔案系統規模可從KB 自動擴充至PB 級
2. 多服務、多實例共享訪問

EFS 支援被以下服務同時掛載和存取:

  • Amazon EC2(Linux / macOS Big Sur 以上)
  • Amazon ECS
  • Amazon EKS
  • AWS Lambda

多個EC2 實例可並行存取同一個檔案系統,非常適合共享設定、媒體資源、模型檔案等資料。

註:EFS 不支援Windows 檔案系統掛載。

3. 高可用與資料一致性
  • 標準存儲類:資料和元資料自動分佈在多個可用區(Multi-AZ)
  • 提供NFS 語意下的強一致性與文件鎖
  • 寫後讀一致性(Read-after-write consistency)

儲存類別與生命週期管理

Amazon EFS 提供多種儲存類型,涵蓋從高頻存取到長期歸檔的不同資料形態:

儲存類別

  • EFS Standard:跨多個可用區,適合高頻存取數據
  • EFS IA(Infrequent Access):訪問頻率較低,成本更優
  • EFS Archive:面向極低存取頻率數據,成本比IA 再低約50%
  • EFS One Zone:資料儲存在單一可用區,成本更低
  • EFS One Zone-IA:單區+ 低頻訪問組合

生命週期管理

EFS 支援自動分層:

  • 在7 / 14 / 30 / 60 / 90 天未造訪後
  • 檔案可自動從Standard → IA → Archive
  • 無需人工幹預,持續優化儲存成本

效能模式與吞吐量模型

1. 性能模式
  • 通用效能模式(預設)
  • 適合對低延遲敏感的應用,如Web 服務、內容管理系統
  • 最大I/O 模式
  • 面向高並發、大吞吐場景,如大數據分析、基因組計算、媒體處理
2. 吞吐量模式
  • 彈性吞吐量(建議)
  • 吞吐量隨負載自動伸縮,依實際讀寫資料量計費
  • 預置吞吐量
  • 可在儲存容量之外單獨指定吞吐能力
  • 突發吞吐量
  • 與儲存規模相關,已逐漸被視為次要模式

 

掛載方式與存取架構

1.掛載目標(Mount Target)
  • 在VPC 中建立掛載目標以提供NFS 存取端點
  • 可在每個可用區建立一個掛載目標
  • 支援透過DNS 名稱訪問,例如:
  • fs-xxxx.efs. .amazonaws.com
2.本地訪問
  • 透過AWS Direct Connect 或VPN
  • Linux 本機伺服器也可掛載EFS 檔案系統

訪問點(Access Point)

EFS 存取點為多重應用共用檔案系統提供了更細粒度的存取控制能力:

  • 與AWS IAM 集成
  • 強制指定POSIX 使用者/ 使用者群組
  • 可限定訪問目錄路徑
  • 有效降低應用程式之間的權限衝突風險

 

安全、備份與資料管理

1.安全能力
  • 靜態資料加密+ 傳輸中加密
  • IAM 控制NFS 用戶端存取
  • 安全群組控製網路層訪問
2.備份與複製
  • 與AWS Backup 集成,支援自動增量備份
  • 預設每日備份,保留35 天(可關閉)
  • 支援跨區域EFS 複製,用於災備演練和故障復原
3.資料遷移
  • 使用AWS DataSync 在:
  • 本地↔ EFS
  • EFS ↔ EFS(跨帳戶/ 跨區域)
  • 之間高效遷移數據

 

監控與可觀測性

  • Amazon CloudWatch Metrics:監控儲存量、吞吐、IOPS
  • PercentIOLimit 指標用於觀察IOPS 使用率
  • 整合CloudWatch Logs、CloudTrail 進行稽核與日誌分析

 

定價模式概覽

Amazon EFS 採用按使用量計費模型:

  • 儲存費用:依GB-月,不同儲存類別價格不同
  • 吞吐費用
  • 彈性吞吐:依實際讀寫資料量(GB)
  • 預置吞吐:按配置的MB/s-月
  • 數據存取費用
  • 從IA / Archive 讀取數據
  • 生命週期分層操作

無需提前購買容量,適合儲存需求波動明顯的業務。

EFS 與EBS、S3 的核心差異

1.EFS vs EBS
  • EFS:多實例共享、跨AZ、高並發文件訪問
  • EBS:單一實例區塊存儲,適合資料庫、啟動磁碟
2.EFS vs S3
  • EFS:低延遲檔案系統,POSIX 語意
  • S3:物件存儲,適合大量資料、資料湖、靜態內容分發

 

結語

Amazon EFS 是AWS 在共享文件儲存領域的核心產品,特別適合需求:

  • 多實例並發訪問
  • 檔案級共享
  • 彈性擴展
  • 低運維成本

的企業級應用場景。

身為AWS 官方認證代理商,在實際專案中,EFS 常與EC2、EKS、Lambda 等服務協同使用,協助企業在確保效能與可用性的同時,大幅降低儲存運作複雜度。

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