In diesem Dokument werden die Funktionen von Google Cloud Hyperdisk beschrieben. Hyperdisk ist das schnellste und effizienteste langlebige Laufwerk für die Compute Engine. Wenn Sie Boot- oder Datenlaufwerke für Ihre Compute-Instanzen benötigen – VM-Instanzen, Container und Bare-Metal-Instanzen – empfiehlt Google die Verwendung von Hyperdisk.
Informationen zu den anderen Blockspeicheroptionen in der Compute Engine finden Sie unter Datenträgertyp auswählen.
Informationen zum Erstellen eines neuen Hyperdisk-Volumes finden Sie unter Hyperdisk-Volume erstellen.
Hyperdisk-Funktionen
Mit Hyperdisk können Sie Ihre Compute Engine-Arbeitslasten bereitstellen, verwalten und skalieren, ohne dass Kosten und Komplexität eines typischen lokalen Speicherbereichs (SAN) anfallen.
Hyperdisk-Volumes haben folgende Funktionen:
Als physische Laufwerke funktionieren: Sie können ein Hyperdisk-Volume mit einer Compute-Instanz verwenden, als wäre es ein physisches Laufwerk, das an die Instanz angeschlossen ist. Wenn Sie von einem Hyperdisk-Volume lesen oder darauf schreiben, werden Daten über das Netzwerk übertragen.
Höhere Leistung: Hyperdisk bietet höhere IOPS und einen höheren Durchsatz als Persistent Disk, da die Titanium-Speicher-Offload-Technologie von Google genutzt wird.
Anpassbare Leistung: Sie können die Leistung (IOPS und/oder Durchsatz) jedes Hyperdisk-Volumes auswählen. Sie können die Leistung eines Hyperdisk-Volumes auch während der Verwendung erhöhen oder verringern.
Unterstützung für Hochverfügbarkeit: Im unwahrscheinlichen Fall eines zonalen oder regionalen Ausfalls können Sie die Hochverfügbarkeit Ihrer Daten durch Aktivieren einer oder beider folgenden Funktionen gewährleisten:
Um Ihre Daten bei einem Zonenausfall zu schützen, können Sie Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit verwenden. Daten auf Hyperdisk-Volumes mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit werden synchron über zwei Zonen innerhalb derselben Region repliziert, um vor bis zu einem Zonenausfall zu schützen.
Wenn Sie Ihre Daten vor einem regionalen Ausfall schützen möchten, können Sie mithilfe der asynchronen Replikation ein Replikat Ihrer Daten in einer anderen Region bereitstellen. Wenn Sie die asynchrone Replikation für ein Laufwerk aktivieren, werden Daten in einer Region kontinuierlich in eine Replik in einer sekundären Region kopiert. Bei einem regionalen Ausfall können Sie Ihre Daten failover auf eine sekundäre Region umstellen. Die asynchrone Replikation ist für Hyperdisk Balanced-, Hyperdisk Balanced High Availability- und Hyperdisk Extreme-Volumes verfügbar.
Portabilität: Sie können die Compute-Instanz ändern, an die ein Hyperdisk-Volume angehängt ist.
Zwischen VMs freigegeben werden können: Bei Hochverfügbarkeitslasten können bestimmte Hyperdisk-Typen von mehreren VMs gemeinsam genutzt werden. Jede VM hat gleichzeitig Lese-/Schreibzugriff oder Lesezugriff auf das Volume.
Unterstützung für gemeinsame Kapazität und Leistung: Mit Hyperdisk-Speicherpools können Sie Hyperdisk-Speicher und ‑Leistung im Bulk-Verfahren erwerben, um die Planung zu vereinfachen, eine Überprovisionierung des Speichers zu vermeiden und die Kosten zu senken.
Hyperdisk-Typ für Ihre Arbeitslast auswählen
Wenn Sie Ihren Arbeitslasten Hyperdisk-Volumes hinzufügen möchten, müssen Sie einen Hyperdisk-Typ auswählen. Jeder Hyperdisk-Typ ist für eine bestimmte Art von Arbeitslast konzipiert und optimiert. Im Folgenden finden Sie eine Liste der verfügbaren Hyperdisk-Typen.
- Hyperdisk Balanced
- Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit
- Hyperdisk Extrem
- Hyperdisk Durchsatz
- Hyperdisk ML
Für die meisten Arbeitslasten empfehlen wir Hyperdisk Balanced.
Vergleichen Sie den Typ Ihrer Arbeitslast und die Leistungsanforderungen mit den Informationen in der folgenden Tabelle, um einen Hyperdisk-Typ auszuwählen. Detaillierte Informationen zu einem bestimmten Hyperdisk-Typ finden Sie auf der verlinkten Seite in der Spalte Empfohlener Hyperdisk-Typ.
| Arbeitslasttyp | Empfohlener Hyperdisk-Typ |
Besondere Features | Maximale IOPS und Durchsatz pro Volume |
|---|---|---|---|
|
Hyperdisk abgestimmt |
|
IOPS: 160.000 Durchsatz: 2.400 MiB/s |
|
Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit |
|
IOPS: 100.000 Durchsatz: 1.200 MiB/s |
|
Hyperdisk Extrem |
|
IOPS: 350.000 Durchsatz: 5.000 MiB/s1 |
|
Hyperdisk ML |
|
IOPS: 19.200.0002 Durchsatz: 1.200.000 MiB/s |
|
Hyperdisk Durchsatz |
|
IOPS: 2.4002 Durchsatz: 600 MiB/s |
1 Sie können für Hyperdisk Extreme-Volumes keine Durchsatzstufe angeben. Der bereitgestellte Durchsatz basiert auf der von Ihnen angegebenen IOPS-Ebene.
2 Sie können für Hyperdisk-Durchsatz- und Hyperdisk-ML-Volumes keine IOPS-Ebene angeben. Die bereitgestellten IOPS basieren auf dem von Ihnen angegebenen Durchsatz.
Hyperdisk-Leistung
Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Hyperdisk-Leistungskonzepte:
- Sie können das Leistungslimit (IOPS und/oder Durchsatz) und die Größe jedes Hyperdisk-Volumes konfigurieren. Sie können die Leistung eines Hyperdisk-Volumes auch erhöhen oder verringern, ohne die Größe zu ändern.
- Das von Ihnen angegebene Leistungslimit wird als bereitgestellte Leistung bezeichnet. Die bereitgestellte Leistung ist nicht die erwartete Leistung, sondern die maximale Leistung, die das Laufwerk erreichen kann.
- Die tatsächliche Leistung eines Hyperdisk-Volumes ist die beobachtete Leistung, während das Volume verwendet wird.
- Damit ein Hyperdisk-Volume die bereitgestellte Leistung erreicht, müssen Sie es an eine Compute-Instanz anhängen, die dasselbe oder ein höheres Leistungsniveau unterstützt.
Eine Erläuterung der Hyperdisk-Leistung finden Sie unter Hyperdisk-Leistung. Informationen zu den Leistungsgrenzen für die einzelnen Hyperdisk-Typen finden Sie unter Hyperdisk-Leistungsgrenzen.
Latenz
Für jeden Hyperdisk-Typ gibt es unterschiedliche Latenzprofile. Google empfiehlt, den Hyperdisk-Durchsatz mit der Latenz einer Festplatte zu vergleichen. Sie können die Latenz von Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability, Hyperdisk Extreme und Hyperdisk ML mit der Latenz von Enterprise-SSDs vergleichen.
Hyperdisk Balanced und Hyperdisk Extreme bieten Latenzen von unter einer Millisekunde.
Unterstützung von Maschinenserien für Hyperdisk
In diesem Abschnitt werden die Maschinenreihen aufgeführt, die von den einzelnen Hyperdisk-Typen unterstützt werden. Wenn eine Maschinenreihe Hyperdisk nicht unterstützt, verwenden Sie Persistent Disk.
Wählen Sie eine oder mehrere Maschinenreihen aus, um die unterstützten Hyperdisk-Typen zu sehen.
| Maschinenserie | Hyperdisk Balanced | Hyperdisk Extrem | Hyperdisk Durchsatz | Hyperdisk ML | Hyperdisk Balanced HA |
|---|---|---|---|---|---|
| C4A | — | — | |||
| C4 | — | — | — | ||
| C4D (Vorabversion) | — | — | — | ||
| C3 | |||||
| C3D | |||||
| N4 | — | — | — | ||
| N2 | — | — | — | ||
| N2D | — | — | — | — | |
| N1 | — | — | — | — | — |
| T2D | — | — | — | — | |
| T2A | — | — | — | — | — |
| E2 | — | — | — | — | — |
| Z3 | — | — | — | ||
| H3 | — | — | — | ||
| C2 | — | — | — | — | — |
| C2D | — | — | — | — | — |
| X4 | — | — | — | ||
| M4 | — | — | — | ||
| M3 | — | — | |||
| M2 | — | — | — | ||
| M1 | — | — | — | ||
| N1+GPU | — | — | — | — | — |
| A4 | — | — | — | ||
| A3 (H200) | — | — | — | ||
| A3 (H100) | — | ||||
| A2 | — | — | — | — | |
| G2 | — | — | — |
Einschränkungen für Maschinentypen
In diesem Abschnitt werden die Einschränkungen aufgeführt, die für die Maschinenreihen gelten, die von den einzelnen Hyperdisk-Typen unterstützt werden.
Wenn Sie Hyperdisk Balanced mit A3-VMs verwenden möchten, muss die VM mindestens 8 GPUs haben.
Für Hyperdisk Extreme gelten die folgenden Einschränkungen:
- A3-Maschinentypen erfordern mindestens 4 GPUs.
- Für den C3-Maschinentyp sind mindestens 88 vCPUs erforderlich.
- C3D-Maschinentypen erfordern mindestens 60 vCPUs.
- C4-Maschinentypen erfordern mindestens 96 vCPUs.
- M1-Maschinentypen erfordern mindestens 80 vCPUs.
- Für die Maschinentypen C4A, C4D (Vorabversion) und M3 sind mindestens 64 vCPUs erforderlich.
- M4-Maschinentypen erfordern mindestens 112 vCPUs.
- Für N2 sind mindestens 80 vCPUs erforderlich. Benutzerdefinierte N2-Maschinentypen werden nicht unterstützt.
Sie können Hyperdisk Throughput nicht mit
c3-*-metal-Maschinentypen verwenden.
Hyperdisk-Volumes zwischen VMs freigeben
Sie können ein Hyperdisk-Volume für mehrere VMs freigeben, indem Sie dasselbe Volume gleichzeitig an mehrere VMs anhängen.
Die folgenden Szenarien werden unterstützt:
Gleichzeitiger Lese-/Schreibzugriff auf ein einzelnes Volume von mehreren VMs. Empfohlen für clusterbasierte Dateisysteme und hochverfügbare Arbeitslasten wie die SQL Server-Failover-Cluster-Infrastruktur. Unterstützt für Hyperdisk Balanced- und Hyperdisk Balanced High Availability-Volumes.
Gleichzeitiger Lesezugriff auf ein einzelnes Volume von mehreren VMs. Das ist kostengünstiger als mehrere Laufwerke mit denselben Daten. Empfohlen für beschleunigungsoptimierte Arbeitslasten für maschinelles Lernen. Unterstützt für Hyperdisk ML-Volumes.
Sie können ein Hyperdisk Throughput- oder Hyperdisk Extreme-Volume nicht an mehr als eine VM anhängen.
Informationen zur Laufwerkfreigabe finden Sie unter Laufwerk zwischen VMs freigeben.
Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung für Hyperdisk-Volumes
Sie können Ihre Daten im seltenen Fall eines zonalen oder regionalen Ausfalls schützen, indem Sie die Replikation aktivieren, d. h. eine Kopie der Daten in einer anderen Zone oder Region aufbewahren.
Zonenübergreifende synchrone Replikation
Wenn Sie Daten in einer anderen Zone innerhalb derselben Region replizieren möchten, müssen Sie Volumes mit Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit verwenden. Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit ist der einzige unterstützte Hyperdisk-Typ für die zonale Replikation.
Weitere Informationen finden Sie unter Synchrone Laufwerksreplikation.
Regionenübergreifende asynchrone Replikation
Sie können Ihre Daten im unwahrscheinlichen Fall eines regionalen Ausfalls schützen, indem Sie die asynchrone Replikation aktivieren. Bei der asynchronen Replikation wird eine Kopie der Daten auf Ihrem Volume in einer anderen Region aufbewahrt. Wenn Sie beispielsweise ein Hyperdisk Balanced-Volume in us-west1 schützen möchten, können Sie das Volume mithilfe der asynchronen Replikation auf ein sekundäres Volume in der Region us-east4 replizieren. Wenn das Volume unter us-west1 nicht mehr verfügbar ist, können Sie das sekundäre Volume unter us-east4 verwenden.
Sie können die asynchrone Replikation mit den folgenden Hyperdisk-Typen verwenden:
- Hyperdisk Balanced
- Hyperdisk Extrem
- Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit
Weitere Informationen zur regionsübergreifenden Replikation finden Sie unter Asynchrone Replikation.
Verschlüsselung für Hyperdisk-Volumes
Standardmäßig schützt die Compute Engine Ihre Hyperdisk-Volumes mitGoogle-owned and Google-managed encryption keys. Sie können Ihre Hyperdisk-Volumes auch mit vom Kunden verwalteten Verschlüsselungsschlüsseln (CMEK) verschlüsseln.
Weitere Informationen finden Sie unter Laufwerkverschlüsselung.
Confidential Computing mit Hyperdisk-Volumes
Sie können einem Hyperdisk Balanced-Laufwerk eine hardwarebasierte Verschlüsselung hinzufügen, indem Sie beim Erstellen des Laufwerks den Modus „Vertraulich“ aktivieren. Sie können den Modus „Vertraulich“ nur mit Hyperdisk Balanced-Laufwerken verwenden, die an Confidential VMs angehängt sind.
Weitere Informationen finden Sie unter Vertraulicher Modus für Hyperdisk Balanced-Volumes.
Langlebigkeit von Hyperdisk
Die Compute Engine verteilt die Daten auf Hyperdisk-Volumes auf mehrere physische Laufwerke, um für Langlebigkeit zu sorgen und die Leistung zu optimieren.
Die Langlebigkeit des Laufwerks stellt die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts für ein typisches Laufwerk in einem typischen Jahr dar. Hyperdisk-Datenverlustereignisse sind extrem selten und waren in der Vergangenheit das Ergebnis koordinierter Hardwarefehler, Softwarefehler oder einer Kombination aus beidem. Google unternimmt zahlreiche Schritte, um das branchenweite Risiko der schleichenden Datenbeschädigung zu minimieren.
Die Zuverlässigkeit wird anhand einer Reihe von Annahmen zu Hardwareausfällen, der Wahrscheinlichkeit von Katastrophen, Isolationsverfahren und Engineering-Prozessen in Google-Rechenzentren sowie der internen Codierungen berechnet, die von den einzelnen Laufwerkstypen verwendet werden.
Menschliche Fehler eines Google Cloud-Kunden, z. B. wenn ein Kunde versehentlich ein Laufwerk löscht, fallen nicht unter die Langlebigkeit von Hyperdisk.
Die folgende Tabelle zeigt die Langlebigkeit für die einzelnen Laufwerkstypen. Eine Langlebigkeit von 99,999% bedeutet, dass bei 1.000 Hyperdisk-Volumes wahrscheinlich 100 Jahre vergehen, ohne dass ein einzelnes Volume verloren geht.
| Hyperdisk Balanced | Hyperdisk Extrem | Hyperdisk ML | Hyperdisk Durchsatz | Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit |
|---|---|---|---|---|
| Besser als 99,999 % | Besser als Besser als 99,9999 % | Besser als 99,999 % | Besser als 99,999 % | Besser als Besser als 99,9999 % |
Unterstützte Laufwerkschnittstellen
Hyperdisk-Volumes werden je nach Maschinentyp der Instanz als Laufwerk in einer VM bereitgestellt. Dazu wird eine NVMe- oder SCSI-Schnittstelle verwendet.
Hyperdisk Storage Pools
Mit Hyperdisk Storage Pools können Sie die Gesamtbetriebskosten für Blockspeicher senken und die Blockspeicherverwaltung vereinfachen. Mit Hyperdisk Storage Pools können Sie einen Pool von Kapazität und Leistung auf maximal 1.000 Laufwerke in einem einzelnen Projekt teilen. Da Speicherpools eine schlanke Bereitstellung und Datenreduzierung bieten, können Sie eine höhere Effizienz erzielen.
Speicherpools vereinfachen die Migration Ihres lokalen SAN in die Cloud und erleichtern es, Ihren Arbeitslasten die erforderliche Kapazität und Leistung zur Verfügung zu stellen.
Sie erstellen einen Speicherpool mit der geschätzten Kapazität und Leistung für alle Arbeitslasten in einem Projekt in einer bestimmten Zone. Anschließend erstellen Sie Laufwerke in diesem Speicherpool und hängen sie an vorhandene VMs an. Sie können auch ein Laufwerk im Speicherpool erstellen, wenn Sie eine neue VM erstellen. Jeder Speicherpool enthält einen Laufwerktyp, z. B. Hyperdisk Throughput. Es gibt zwei Arten von Hyperdisk Storage Pools:
- Ausgeglichener Hyperdisk-Speicherpool: für allgemeine Arbeitslasten, die sich am besten mit Hyperdisk Balanced-Laufwerken bewältigen lassen
- Hyperdisk Throughput Storage Pool: für Streaming, kalte Daten und Analysearbeitslasten, die sich am besten mit Hyperdisk Throughput-Laufwerken bedienen lassen
Informationen zur Verwendung von Hyperdisk Storage Pools finden Sie unter Speicherpools.
Preise
Ihnen wird die gesamte bereitgestellte Kapazität Ihrer Hyperdisk-Volumes in Rechnung gestellt, bis Sie sie löschen. Die Abrechnung erfolgt pro GiB und Monat. Außerdem wird Ihnen Folgendes in Rechnung gestellt:
- Bei Hyperdisk Balanced wird ein monatlicher Preis für die bereitgestellten IOPS und den bereitgestellten Durchsatz (in MiB/s) berechnet,der die Referenzwerte von 3.000 IOPS und den Durchsatz von 140 MiB/s übersteigt.
- Für Hyperdisk Extreme wird eine monatliche Gebühr basierend auf den bereitgestellten IOPS berechnet.
- Bei Hyperdisk ML wird eine monatliche Gebühr basierend auf dem bereitgestellten Durchsatz (in MiB/s) berechnet. Für das Anhängen mehrerer VMs an ein einzelnes Hyperdisk ML-Volume fallen keine zusätzlichen Kosten an.
- Bei Hyperdisk Throughput wird eine monatliche Gebühr basierend auf dem bereitgestellten Durchsatz (in MiB/s) berechnet.
Da die Daten für regionale Laufwerke an zwei Speicherorten geschrieben werden, sind die Kosten für Hyperdisk Balanced-Speicher mit Hochverfügbarkeit doppelt so hoch wie die Kosten für Hyperdisk Balanced-Speicher.
Weitere Preisinformationen erhalten Sie unter Laufwerk-Preise.
Hyperdisk und Rabatte für zugesicherte Nutzung
Hyperdisk-Volumes kommen für Folgendes nicht infrage:
- Ressourcenbasierte Rabatte für zugesicherte Nutzung
- Rabatte für kontinuierliche Nutzung
Hyperdisk und VM-Instanzen auf Abruf
Hyperdisk kann mit Spot-VMs (oder VMs auf Abruf) verwendet werden. Es gibt jedoch keine ermäßigten Spot-Preise für Hyperdisk.
Einschränkungen für Hyperdisk
- Sie können aus einem Hyperdisk-Volume kein Maschinen-Image erstellen.
- Sie können ein Laufwerk im Modus für mehrere Autoren nicht mit Snapshots oder Images sichern. Sie müssen zuerst den Modus für mehrere Autoren deaktivieren.
- Sie können aus einem Hyperdisk Extreme-, Hyperdisk Throughput- oder Hyperdisk Balanced High Availability-Volume kein Image erstellen.
- Sie können keinen Instant Snapshot aus einem Hyperdisk ML- oder Hyperdisk Throughput-Volume erstellen.
- Sie können Hyperdisk-Throughput- oder Hyperdisk-Extreme-Volumes nicht an mehr als eine VM anhängen.
- Hyperdisk Extreme-, Hyperdisk ML- und Hyperdisk Throughput-Volumes können nicht als Bootlaufwerke verwendet werden.
- Sie können ein Hyperdisk-ML-Volume höchstens alle 30 Sekunden an bis zu 100 VMs anhängen.
- Sie können kein Hyperdisk ML-Laufwerk im Lese-/Schreibmodus aus einem Snapshot oder einem Laufwerk-Image erstellen. Sie müssen das Laufwerk im schreibgeschützten Modus erstellen.
- Wenn Sie den Lesemodus für ein Hyperdisk ML-Volume aktivieren, können Sie den Lese-/Schreibmodus nicht wieder aktivieren.
- Wenn Sie ein Hyperdisk Balanced-Volume im vertraulichen Modus erstellen, lesen Sie den Abschnitt Zusätzliche Einschränkungen.
- Confidential VMs mit AMD SEV auf C3D-Maschinentypen unterstützen weder Hyperdisk Balanced noch Hyperdisk Throughput.
Nächste Schritte
- Hyperdisk-Volume erstellen
- Informationen zum Klonen eines Hyperdisk-Volumes
- Weitere Informationen zur synchronen Laufwerksreplikation mit Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit
- Weitere Informationen zu Hyperdisk Storage Pools
- Informationen zu Laufwerkspreisen
- Leistung von Hyperdisk optimieren