2026阿里云国际版CPFS云并行文件存储实战教程:智算/通用版选型、ECS挂载与按容量计费成本测算
Meta Description: 阿里云国际版 CPFS 云并行文件存储实战教程:智算版与通用版选型、100/200/400 MB/s/TiB 规格、CPFS-NFS 与 POSIX 挂载、性能指标、OSS 数据流动与 USD 单价成本测算。
- 直接回答:CPFS 是什么,什么时候必须用它
- CPFS 的两个版本:智算版与通用版,三档规格基线
- 国际版可用地域与定价
- 实战一:创建 CPFS 文件系统(控制台)
- 实战二:挂载到 ECS —— CPFS-NFS 与 CPFS-POSIX 怎么选
- 实战三:用数据流动(Dataflow)把 CPFS 与 OSS 打通
- 监控、配额限制与五个省钱动作
Meta Description: 阿里云国际版 CPFS 云并行文件存储实战教程:智算版与通用版选型、100/200/400 MB/s/TiB 规格、CPFS-NFS 与 POSIX 挂载、性能指标、OSS 数据流动与 USD 单价成本测算。
关键词:阿里云CPFS、并行文件存储、云并行文件存储、CPFS挂载、HPC文件存储、AI训练存储、CPFS价格、CPFS-NFS
一、直接回答:CPFS 是什么,什么时候必须用它
CPFS(Cloud Parallel File Storage,云并行文件存储)是阿里云面向高性能计算(HPC)与 AI 训练场景的全托管并行文件系统。它提供统一的 POSIX 命名空间,支持数千个计算节点并发访问,单个文件系统最高可达 20 GB/s 吞吐、千万级 IOPS、亚毫秒级时延,单文件系统可容纳 100 亿个文件。
判断是否需要 CPFS,只看三个问题:是不是多台计算节点要同时读写同一份数据?是不是需要跑满带宽而不是「够用就行」?是不是要处理海量小文件或元数据密集型负载? 三个里满足两个,NAS 就会成为瓶颈、OSS 又不是 POSIX 语义、云盘挂不了这么多台机器——CPFS 才是正解。
CPFS 的核心能力可以概括为四点:统一命名空间(所有计算节点看到同一份数据,应用无需改造)、高并发(支持数千客户端同时挂载,单文件系统可容纳 100 亿个文件、元数据操作可达 10 万 OPS/s)、高吞吐低时延(单文件系统最高 20 GB/s 吞吐、千万级 IOPS、亚毫秒级时延)、低成本分层(通过数据流动与 OSS 打通,冷数据下沉到对象存储)。它同时支持 POSIX 与 NFS 两种客户端,并可通过 NAS API / SDK(2017-06-26 版本)做自动化管理。
一句话结论:CPFS 是阿里云国际版面向 HPC 与 AI 训练的并行文件系统,按「配置容量 × 月单价 ÷ 30 ÷ 24」小时计费;国际站存储单价约 US$0.124–0.502/GiB/月(随版本与地域变化),通用版目前仅在中国大陆杭州/北京/上海三个地域售卖。
先把「块存储—对象存储—文件存储—并行文件存储」这四件套的边界划清楚:
| 存储产品 | 协议语义 | 典型吞吐 | 适合场景 | 不适合 |
|---|---|---|---|---|
| CPFS 云并行文件存储 | POSIX + NFS,并行 | 单文件系统最高 20 GB/s | HPC 仿真、基因测序、EDA、自动驾驶、大模型训练 | 低频归档、少量客户端的小规模共享 |
| NAS 文件存储 | NFS / SMB | 通用型 100~1,500 MB/s | 中小规模共享、Web 后端、容器持久卷 | 数千节点并发、带宽密集型训练 |
| OSS 对象存储 | HTTP API(非 POSIX) | 海量、高并发 | 海量非结构化数据、备份、数据湖 | 需要文件锁与随机写的 HPC 作业 |
| 云盘 ESSD | 块设备 | 单盘最高 100 万 IOPS | 数据库、单机高性能盘 | 跨数百台机器共享同一目录 |
| 本地 NVMe | 块设备 | 极低时延 | 极致时延的单机计算 | 容量受限、无跨节点共享 |
(截至 2026-10 报价,单位 USD。)
二、CPFS 的两个版本:智算版与通用版,三档规格基线
CPFS 国际站当前分为两类文件系统,选型第一步就是选版本。
2.1 智算版(CPFS for Lingjun,AI 计算版)
面向 AI 训练与智算集群,规格基线为 400 MB/s/TiB,仅支持按量付费。数据流动功能目前处于邀测(invitational preview)阶段,可免费使用。大模型训练的 checkpoint 读写、数据集装载这类连续大 I/O 场景,优先选它。
2.2 通用版(General-purpose Edition)
面向通用 HPC,提供两种冗余形态:
- 通用型 CPFS:本地冗余(LRS),规格基线有 100 MB/s/TiB 与 200 MB/s/TiB 两档。
- 通用型 CPFS SE:同城冗余(ZRS),规格基线 100 MB/s/TiB,提供 99.99% SLA 与跨可用区容灾,需工单开通白名单。
| 规格基线 | 含义 | 适用负载 |
|---|---|---|
| 100 MB/s/TiB | 每 TiB 容量 100 MB/s 带宽 | HPC 中等带宽型 |
| 200 MB/s/TiB | 同容量带宽翻倍 | 时延敏感、带宽密集型 |
| 400 MB/s/TiB | 智算版基线 | AI 训练、大模型 checkpoint 读写 |
一个必须记住的规律:CPFS 性能与容量线性同步——配置容量越大,可达到的带宽与 IOPS 越高。想提性能,最直接的办法就是加容量或选更高规格基线,而不是「调参数」。
2.3 性能上限一览
| 指标 | 上限 |
|---|---|
| 单文件系统吞吐 | 最高 20 GB/s |
| 单文件系统 IOPS | 最高千万级 |
| 时延 | 亚毫秒级 |
| 单文件系统文件数 | 最高 100 亿个 |
| 元数据操作 | 最高 100,000 OPS/s |
| 并发客户端 | 数千个计算节点 |
通用版协议服务的具体性能公式(存储容量以 TiB 计):
| 指标 | 100 MB/s/TiB 基线 | 200 MB/s/TiB 基线 |
|---|---|---|
| 吞吐 | min(100 × 容量, 20,000) MB/s | min(200 × 容量, 20,000) MB/s |
| IOPS(读/写) | min(4,000 × 容量, 960,000) | min(8,000 × 容量, 960,000) |
| 单客户端最大吞吐 | 600 MB/s | 600 MB/s |
| 单客户端 IOPS | 读 80,000 / 写 30,000 | 读 80,000 / 写 30,000 |
| 单向时延 | 读 0.8 ms / 写 0.8 ms | 读 0.8 ms / 写 0.8 ms |
排障时先看这条:总带宽 = min(基线 × 容量, 20 GB/s 附近的硬顶),所以扩容能同步提升带宽,但会撞到单文件系统上限。
三、国际版可用地域与定价
3.1 CPFS 国际站在哪些地域可以用
通用版 CPFS 目前仅在中国大陆华东1(杭州)、华东2(上海)、华北2(北京)三个地域提供。海外独立站用户请注意:通用版暂无中国香港、新加坡等地域。智算版覆盖地域更广,具体见下方单价表。
3.2 计费公式(官方原文口径)
- 存储费用 = 配置容量(GiB)× 月单价 ÷ 30(天)÷ 24(小时)
- 计费周期:按小时统计已配置的最大容量。这意味着——只要创建了文件系统就产生存储费用,与是否挂载、是否写入数据无关。账单出账存在约 3~4 小时延迟。
3.3 增值计费项(通用版)
| 计费项 | 计费规则 | 免费额度 |
|---|---|---|
| CPFS 配置容量 | 配置容量(GiB)× 月单价 ÷ 30 ÷ 24 | 无 |
| 数据流动带宽 | (每小时配置的最高带宽 − 存储容量/1200 GiB × 50 MB/s)× 每小时带宽单价 | 每 1200 GiB 存储容量减免 50 MB/s |
| 协议服务带宽 | 配置内网带宽 × 每小时单价 | 通用型免费(带宽等同文件系统);缓存型付费 |
3.4 存储单价表(国际站定价页,USD/GiB/月,截至 2026-10)
智算版 400 MB/s/TiB 基线:
| 地域 | 存储单价(USD/GiB/月) |
|---|---|
| 华东1(杭州)/ 华北2(北京)/ 华东2(上海)/ 华南1(深圳)/ 华南2(河源) | 0.317 |
| 华北6(乌兰察布)/ 新加坡 | 0.317 |
| 马来西亚(柔佛州) | 0.364 |
| 泰国(曼谷) | 0.399 |
| 中国香港 | 0.411 |
| 马来西亚(吉隆坡) | 0.412 |
| 德国(法兰克福) | 0.419 |
| 日本(东京) | 0.442 |
| 阿联酋(迪拜) | 0.502 |
通用版(杭州/北京/上海,USD/GiB/月):
| 规格基线 | 冗余类型 | 存储单价(USD/GiB/月) |
|---|---|---|
| 100 MB/s/TiB | 本地冗余(通用型) | 0.124 |
| 200 MB/s/TiB | 本地冗余(通用型) | 0.209 |
| 100 MB/s/TiB | 同城冗余(通用型 SE) | 0.426 |
增值项(通用版,国际站):
| 计费项 | 单价 |
|---|---|
| 数据流动带宽 | US$0.045 / 100 MB/s / 小时 |
| 协议服务 - 通用型 | 免费(带宽与文件系统一致,扩容后同步增加) |
| 协议服务 - 缓存型 | US$0.080 / 100 MB/s / 小时 |
3.5 两个成本算例
- 10 TiB 智算版(杭州):10,240 GiB × 0.317 ≈ US$3,246/月。
- 10 TiB 通用版 100 MB/s/TiB(杭州,本地冗余):10,240 GiB × 0.124 ≈ US$1,270/月。
同样容量,智算版约为通用版 100 MB/s 档的 2.5 倍——性能基线是买出来的,先确定你到底需不需要 400 MB/s/TiB。
四、实战一:创建 CPFS 文件系统(控制台)
前置条件:已开通 CPFS 服务、已创建与计算节点同地域的 VPC 与 vSwitch、已准备好用于挂载的 ECS 实例。
- 登录 CPFS 控制台,进入「文件系统」列表,点击创建文件系统。
- 选择地域与可用区——必须与将要挂载的计算节点同地域、同 VPC。
- 选择文件系统版本与规格:智算版(400 MB/s/TiB)或通用版(100/200 MB/s/TiB、LRS/ZRS)。
- 配置容量(GiB)——性能随容量线性提升,按真实需求配置,别一步到位买太大。
- 配置 VPC 与 vSwitch,确保与 ECS 一致。
- 选择协议服务类型(通用型 / 缓存型)与内网带宽(仅通用版需要)。
- 确认订单并创建;创建成功后即按配置容量开始小时计费。
📝 小提示:创建后建议立即开通「容量监控」与「性能监控」,并配置基础告警规则,容量或性能触顶时第一时间收到通知。
五、实战二:挂载到 ECS —— CPFS-NFS 与 CPFS-POSIX 怎么选
CPFS 支持两种挂载客户端,二者数据互通:POSIX 客户端创建的文件,NFS 客户端可见,反之亦然。先看差异再决定。
| 维度 | CPFS-POSIX 客户端 | CPFS-NFS 客户端 |
|---|---|---|
| 使用方式 | 在 Linux 计算节点安装 POSIX 客户端包并加入集群 | 安装轻量 NFS 客户端,直接 mount |
| 挂载目标 | POSIX 挂载点 | 协议服务的 NFS 端点(export 目录) |
| K8s CSI | 仅 hostPath 模式 | NFS 与 hostPath 两种模式 |
| Quorum 节点 | 客户端侧需 3 个 Quorum 小节点,额外产生 ECS 费用 | 无 Quorum 节点 |
| 可见空间 | 整个文件系统目录树 | 挂载点下的目录树(可做目录级隔离) |
| 性能 | 数据与元数据 I/O 性能最高,推荐 <100 KiB 小文件 | 受 NFS 协议限制,IOPS 低于 POSIX,推荐 ≥100 KiB 数据文件 |
| 访问控制 | NFSv4 ACL | NFSv4 ACL,可按 IP / IP 段做只读、读写控制 |
| 推荐场景 | ECS | 容器(K8s / ACK / ECI)、特殊操作系统版本、视频渲染 |
CPFS-POSIX 客户端运行要求:挂载所在服务器至少 2 核 CPU、4 GiB 内存。
5.1 CPFS-NFS 挂载(推荐入门)
先在控制台为文件系统创建「协议服务」并创建导出目录,得到 NFS 端点(形如 xxx-xxx.cpfs.aliyuncs.com:/)。在 ECS 上先安装 CPFS-NFS 客户端,再挂载:
// 安装 CPFS-NFS 客户端(以 Alibaba Cloud Linux / CentOS 为例)
wget https://cpfs-hangzhou-nfs-client.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/aliyun-alinas-utils-latest.al.noarch.rpm
sudo yum install aliyun-alinas-utils-*.rpm
// 创建挂载点并挂载 CPFS-NFS
mkdir -p /mnt/cpfs
mount -t nfs -o vers=3,proto=tcp,noresvport <NFS端点>:/ /mnt/cpfs
// 验证
df -h | grep cpfs
// 开机自动挂载(建议加 _netdev,避免网络未就绪时挂载失败)
echo "<NFS端点>:/ /mnt/cpfs nfs vers=3,proto=tcp,noresvport,_netdev 0 0" >> /etc/fstab
5.2 CPFS-POSIX 挂载(追求极致性能)
需先安装 POSIX 客户端包、配置 3 个 Quorum 节点,再把每台计算节点加入集群。官方按发行版提供 Ubuntu / CentOS 与 Alibaba Cloud Linux 两套文档,步骤以控制台「挂载与访问」页的指引为准。若你跑的是 ACK 容器,通常直接走 CPFS-NFS 的 CSI 挂载更省事(详见站内 ACK 容器服务教程)。
📝 小提示:
<NFS端点>请以控制台协议服务页显示的实际值为准,不要手拼域名。
5.3 协议服务:NFSv3、负载均衡与缓存加速
协议服务是 CPFS-NFS 接入的载体:创建协议服务后,无需 POSIX 挂载点即可通过 NFSv3 访问文件系统。要点:
- 多协议共存:CPFS-POSIX 与 CPFS-NFS 客户端可同时访问,一端写入、另一端立即可见,两者遵循同一套 UGO(属主/属组/其他)权限。
- 负载均衡:NFS 协议服务以集群形态运行,CPFS-NFS 客户端会自动在多台协议节点间分摊流量。
- 两种规格:通用型免费,带宽与文件系统一致,支持目录级挂载点(做多租户数据隔离);缓存型在通用型基础上增加服务端 LRU 内存缓存,命中缓存时带宽可超过文件系统上限、逼近协议服务配置的最大值(最高 100 GB/s),分 Cache Type 1 / 2 两档。缓存型为付费邀测功能,缓存命中时读时延低至 0.2 ms。
协议服务限制:需 CPFS 2.3.0 及以上;每个文件系统仅 1 个协议服务;每个协议服务最多发布到 2 个 VPC、最多 10 个导出目录、最多挂载 10,000 个计算节点;单协议服务并发打开文件上限 15 万。
NFSv3 的两条硬约束必须知道:不支持 Atomic Append(多进程并发写同一文件可能出现覆盖、交叉或串行化),不支持 Network Lock Manager(NLM)与 NFSv4.x——需要文件锁的 HPC 作业应走 CPFS-POSIX。
六、实战三:用数据流动(Dataflow)把 CPFS 与 OSS 打通
数据流动(dataflow)在 CPFS 文件系统与 OSS Bucket 之间同步数据,是「热数据上 CPFS、冷数据留 OSS」的关键。它有四种能力:
- 按需加载:访问已关联 OSS Bucket 的目录或文件时,自动按需加载元数据或数据块。例如对已关联目录执行
ls会触发从 OSS 加载元数据,读取文件会触发加载对应数据块。 - 导入与导出:创建任务在 CPFS 与 OSS 间批量搬运,支持整棵目录树或指定文件清单,任务完成后可查看执行报告。
- 自动元数据更新:开启后 CPFS 监控 OSS 数据变更事件,把更新的文件元数据同步回文件系统,保证最终一致。
- 弹性扩缩容:按需调高或调低数据流动带宽,高峰期提、低峰期降。
限制(务必记住):
- Fileset 仅在 CPFS 2.2.0 及以上版本支持;单个文件系统最多 10 个 fileset。
- 一个 fileset 可关联到文件系统内最深 8 层目录;单个 fileset 最多容纳 100 万个文件或目录;不支持嵌套 fileset。
- CPFS 会向 OSS 对象写入名为
x-oss-meta-afm-xxx的自定义元数据,不要删除或修改,否则可能出现文件系统元数据错误。 - 任务报告仅供参考,最终以目的端数据为准,任务完成后务必自行校验一致性。
七、监控、配额限制与五个省钱动作
扩缩容:容量可在控制台在线扩容;扩容后通用型协议服务的带宽会同步增加(免费额度)。注意通用版包年包月已不支持新购,现有订阅仍可续费与扩容,按量付费则可用资源包抵扣(不同规格有折算系数)。
监控:容量监控看总存储空间实时用量,性能监控看吞吐与 IOPS 曲线;配合基础告警规则,容量或性能触顶时通知。
常用配额与限制速查:
| 项目 | 上限 |
|---|---|
| 每个文件系统的协议服务数 | 1 |
| 协议服务可发布的 VPC 数 | 2 |
| 每个协议服务的导出目录数 | 10 |
| 每个协议服务可挂载计算节点 | 10,000 |
| 单协议服务并发打开文件 | 150,000 |
| 每个文件系统的 fileset 数 | 10 |
| 单个 fileset 关联目录最大深度 | 8 层 |
| 单个 fileset 最多文件/目录数 | 100 万 |
| CPFS-POSIX 客户端最低配置 | 2 核 4 GiB |
| 通用版支持地域 | 杭州 / 上海 / 北京 |
五个省钱动作:
- 按真实带宽需求选规格基线:100 / 200 / 400 MB/s/TiB 单价差 1.7~2.5 倍,别默认买最贵档。
- 容量即成本,也即性能:CPFS 按「配置容量」计费,创建即收费——实验做完立刻释放,别留闲置文件系统。
- 数据流动带宽按需调节:每 1200 GiB 存储减免 50 MB/s,先算减免额度再买带宽;低峰期把带宽调低。
- 热数据放 CPFS、冷数据放 OSS,用数据流动打通:训练时导入、训练后导出,避免用昂贵的 CPFS 长期存放冷数据。
- 通用版优先本地冗余(LRS):同城冗余 SE 单价约为 LRS 的 3.4 倍,只在确需跨可用区容灾时选。
八、总结
- 定位:CPFS 是面向 HPC 与 AI 训练的并行文件系统,补齐「块存储(云盘)—对象存储(OSS)—文件存储(NAS)—并行文件存储(CPFS)」四件套中性能最高的一环。
- 选型:AI 训练用智算版(400 MB/s/TiB);通用 HPC 用通用版(100 / 200 MB/s/TiB),需跨可用区容灾再上 SE。
- 计费:存储 = 配置容量 × 月单价 ÷ 30 ÷ 24,创建即计费、与是否挂载无关;增值项为数据流动与协议服务带宽。
- 落地:控制台创建 → 选 CPFS-NFS 或 POSIX 挂载到 ECS / ACK → 数据流动打通 OSS → 监控告警 + 按需调节带宽。
延伸阅读:
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常见问题(FAQ)
CPFS 和 NAS 到底差在哪,怎么选?
CPFS 是并行文件系统,面向数千节点并发与带宽密集型的 HPC / AI 训练,单文件系统吞吐最高 20 GB/s;NAS 更适合中小规模共享与通用文件服务。判断标准是并发节点数、是否需要跑满带宽、是否海量小文件或元数据密集——满足两项以上选 CPFS,否则 NAS 更划算。
CPFS 怎么计费,不挂载也会收费吗?
会。CPFS 按「配置容量(GiB)× 月单价 ÷ 30 ÷ 24」小时计费,只要创建了文件系统就产生存储费用,与是否挂载、是否写入数据无关。若启用协议服务与数据流动,另收带宽费用。实验完应及时释放文件系统。
国际版 CPFS 在哪些地域可以用?
通用版目前仅在中国大陆华东1(杭州)、华东2(上海)、华北2(北京)三个地域提供;智算版覆盖地域更广,含中国大陆多个地域以及中国香港、新加坡、日本(东京)、德国(法兰克福)、泰国(曼谷)、马来西亚(吉隆坡/柔佛州)、阿联酋(迪拜)等。若你所在地域不在名单内,需评估替代方案。
CPFS-NFS 和 CPFS-POSIX 该选哪个?
要最高 I/O 性能、处理小于 100 KiB 的小文件、直接在 ECS 上用,选 CPFS-POSIX(但客户端侧需 3 个 Quorum 节点,会产生额外 ECS 费用);要在 K8s / ACK / ECI 容器里挂载、或需要按 IP 做访问控制、追求部署简单,选 CPFS-NFS。两者数据互通,可以混用。
CPFS 能直接读写 OSS 里的数据吗?
可以,用「数据流动」把文件系统与 OSS Bucket 建立关联后,可通过 POSIX 接口访问 OSS 数据(按需加载),也可用导入/导出任务批量搬运。注意 CPFS 会在 OSS 对象上写入 x-oss-meta-afm-xxx 元数据,不可删改。
云备份能备份 CPFS 吗?
可以,云备份 HBR 支持把 CPFS 文件系统作为备份源(详见站内云备份 HBR 教程)。备份策略请按数据重要度分级,冷数据可走归档存储降低长期成本。