關於 Hyperdisk 儲存空間集區

透過集合功能整理內容 你可以依據偏好儲存及分類內容。

您可以搭配使用 Hyperdisk 儲存空間集區和 Compute Engine，實現大規模儲存空間。Hyperdisk 儲存空間集區是一組預先購買的容量、處理量和 IOPS 集合，您可以視需要為應用程式佈建這些資源。您可以使用 Hyperdisk 儲存空間集區，在集區中建立及管理磁碟，並在多個工作負載中使用這些磁碟。透過集中管理磁碟，您可以節省成本，同時提升預期容量和效能。在 Hyperdisk 儲存空間集區中只使用所需的儲存空間，即可減少容量預測的複雜度，並從管理數百個磁碟轉為管理單一儲存空間集區，進而減少管理工作量。

儲存空間資源池具備下列優點：

• 降低總持有成本 (TCO)：Hyperdisk 儲存空間集區會使用精簡配置和資料縮減功能，協助您有效率地儲存資料，並達到同類產品中最佳的 TCO。
• 提高效率：Hyperdisk 儲存空間集區可利用精簡配置和資料縮減功能，提高資源利用率並降低總持有成本。
• 透過更高的彈性降低管理成本：Hyperdisk 儲存空間集區中的磁碟可佈建為較大的大小，並只使用所需的容量，讓工作負載擁有者不必進行繁瑣的容量和效能預測，也不必擔心因調整規模而造成的停機時間。
• 對工作負載透明：使用儲存空間集區時，個別工作負載使用 Hyperdisk 磁碟區的方式不會有所改變。無需停機或對工作負載造成任何影響。

儲存體中的個別磁碟資料會維持與未在儲存體中建立磁碟時相同的隔離狀態。

使用儲存空間集區的時機

您可以使用儲存空間資源池解決下列問題：

• 從使用 SAN 的內部工作負載遷移工作負載時，難以規劃資源需求 Google Cloud

  預估每個應用程式的效能和容量需求耗時且容易出錯，可能會讓雲端遷移或應用程式推出作業延後數週。

  有了 Hyperdisk 儲存空間集區，您就可以在儲存空間集區中建立磁碟，並根據所需容量或效能超出估計，然後只從儲存空間集區使用您寫入資料的磁碟空間量，或工作負載使用的 IOPS 或傳輸量。

• 資源未充分運用

  確保卷能妥善運用可能相當複雜，而且難度很高。區塊儲存空間經常未充分運用，是因為您會為尖峰容量和效能需求進行配置，以免發生服務中斷或效能降低的情形。不過，許多應用程式很少達到這些峰值。透過自動精簡配置容量和效能，以及資料縮減功能，Hyperdisk 儲存空間集區可讓您更輕鬆地提高區塊儲存空間利用率，同時簡化作業。

• 複雜的工作負載區塊儲存空間管理作業

  管理數百或數千個磁碟磁碟區相當耗時，而且會耗用資源，無法帶來新的創新。

  在儲存空間資源池中為 Compute Engine 執行個體建立磁碟時，您可以指定比工作負載預期用量大得多的大小或效能限制。當工作負載寫入磁碟時，系統會從儲存空間集區的配置容量和效能中，取得空間和效能資源。系統只會從儲存空間集區的已佈建容量和效能中扣除您使用的區塊儲存資源數量，而非您建立磁碟時所佈建的數量。您在儲存空間集區中建立磁碟時指定的磁碟大小和效能，會做為這些資源的上限。因此，您只需在達到該限制時，修改磁碟的大小或已配置的效能。

  如果您在儲存空間集區中建立磁碟，而工作負載超過多個磁碟的容量和效能規劃，您可以為儲存空間集區新增更多容量或效能。儲存空間集區中建立的所有磁碟都可以使用額外的容量和效能。

Hyperdisk 儲存空間集區功能

儲存空間集區具備下列功能：

• 容量和效能精簡配置：容量和效能會視需要分配，而非預先分配所有資源。這有助於避免儲存空間資源的使用率偏低，也就是分配大量磁碟空間或效能，但未使用。
• 資料縮減：儲存空間集區會使用各種資料縮減技術，提高儲存效率。資料縮減功能的效果取決於儲存的資料類型。在 Hyperdisk 儲存空間集區的磁碟中儲存資料前，如果資料已經過壓縮或加密，就不會再進行額外縮減。

Hyperdisk 儲存空間集區的運作方式

您可以建立儲存空間集區，其中包含工作負載所需的總容量和效能，然後在儲存空間集區中建立磁碟。接著，您可以將磁碟連接至 VM。建立磁碟時，您可以使用比實際需求大得多的大小或較高的效能限制來建立磁碟。這樣一來，您就能簡化規劃作業，並為日後的擴充留出空間，而無須在日後變更磁碟的配置大小或效能。

如果工作負載增加，且磁碟需要更多容量或效能，您可以增加儲存空間資源池的配置容量和效能。儲存空間叢集中的個別磁碟可使用的磁碟空間或效能，可增加至您建立磁碟時指定的限制。在進階容量或進階效能儲存資源池中建立磁碟，即可在初期設定更大的大小或效能限制，並透過儲存資源池分配額外的空間和效能，藉此整合磁碟儲存空間管理作業並降低成本。

如果進階容量儲存空間集區的使用率達到 100%，且儲存空間集區中沒有任何可用空間，則儲存空間集區中的所有磁碟寫入作業都會失敗，直到您刪除資料或磁碟，減少儲存空間集區中已使用的空間為止。大多數商業軟體會以類似硬體故障的方式，解讀用盡資源池空間時所傳回的錯誤。

請務必主動管理及監控儲存空間集區，以免發生空間不足錯誤。您也應瞭解，如果工作負載遇到儲存空間集區中磁碟空間不足的錯誤，會如何回應。

當儲存空間集區中所有磁碟的總效能使用率達到儲存空間集區的總效能預留量時，磁碟可能會發生效能爭用情形。如果系統在進階效能儲存集區中偵測到任何磁碟的效能資源競爭問題，自動擴充功能就會嘗試自動提高儲存集區中磁碟可用的 IOPS，以避免效能問題。

Hyperdisk 儲存空間集區的佈建類型

建立 Hyperdisk 儲存空間集區時，您可以使用標準或進階佈建容量和效能來設定。

標準容量儲存空間集區

使用標準容量佈建時，您會在儲存空間集區中建立磁碟，直到儲存空間集區中所有磁碟的已佈建總容量達到儲存空間集區的已佈建容量為止。標準容量儲存空間集區中的磁碟會消耗容量，這與非儲存空間集區磁碟類似。

進階容量儲存空間集區

進階容量儲存空間集區中的磁碟與標準容量儲存空間集區和非儲存空間集區磁碟的容量消耗方式不同。進階容量儲存空間集區提供容量的自動精簡配置和資料縮減功能，讓您可以配置比購買容量更大的磁碟。進階容量儲存空間集區中的磁碟只會根據資料縮減後寫入磁碟的位元組數量消耗容量，也就是說，您可以為使用者和應用程式佈建比儲存空間集區中購買的容量還要多的容量。

使用進階容量時，您可以在儲存空間集區中建立磁碟，所有磁碟的累積大小最多可超過儲存空間集區的已佈建容量 500%。儲存空間集區的已使用容量取決於寫入的資料量，而非已佈建磁碟容量的數量。

只要儲存空間集區中所有磁碟的寫入資料量不超過儲存空間集區容量，您就可以將進階容量儲存空間集區中的磁碟填滿至已佈建的大小。如果儲存空間集區的使用率達到集區所配置容量的 80%，自動擴充功能就會嘗試自動為儲存空間集區增加容量。如果儲存空間集區的容量已用盡，則寫入所有儲存空間集區磁碟的作業都會失敗，直到您刪除資料或磁碟，降低儲存空間集區的已用容量為止。大多數軟體應用程式會以類似硬體故障的方式，解讀池空間用盡時傳回的錯誤，因此請務必注意以下事項：

• 監控儲存空間集區，避免磁碟空間耗盡
• 瞭解發生這種情況時工作負載的回應方式

儲存空間資源池無法查看檔案系統，因此系統會將刪除的資料視為仍在使用中，直到作業系統 (OS) 使用 DISCARD 或 TRIM 指令將其標示為未使用為止。根據預設，所有 Google 提供的作業系統映像都會執行這項操作，大多數常見的第三方作業系統映像也是如此，但如果您未使用 Google 提供的作業系統映像，請確認這項操作是否已完成。如要進一步瞭解如何驗證或設定這項功能，請參閱「停用延遲初始化並啟用 DISCARD 指令」。

標準效能儲存空間集區

標準效能佈建是下列工作負載類型的最佳選項：

• 工作負載：如果效能受儲存空間集區資源限制，則無法成功
• 儲存池中的磁碟可能會出現相關效能尖峰的工作負載，例如每天早上使用率達到高峰的資料庫資料磁碟。

使用標準效能配置功能時，無法使用精簡配置功能。此外，在標準效能儲存空間集區中建立的磁碟不會與儲存空間集區的其他磁碟共用效能資源。儲存空間集區中，所有磁碟的總效能不得超過已佈建的總 IOPS 或儲存空間集區的處理量。

建立儲存空間集區時，您可以在儲存空間集區中佈建足夠的效能，以滿足儲存空間集區中所有磁碟的巔峰效能需求。在儲存空間集區中建立磁碟時，您會佈建足以涵蓋該磁碟最高效能需求的效能。您可以繼續在儲存空間集區中建立磁碟，直到所有磁碟的已佈建總 IOPS 達到儲存空間集區的已佈建數量為止。

在採用標準效能的 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區中，儲存空間集區中每個磁碟的處理量 (基準) 的前 3,000 IOPS 和 140 MiBps 不會消耗儲存空間集區資源。在儲存空間集區中建立磁碟時，超出基準值的任何 IOPS 和處理量，都會消耗儲存空間集區的 IOPS 和處理量。

進階效能儲存空間集區

進階效能佈建最適合用於工作負載，因為這些工作負載的使用尖峰時間並未高度相關。如果工作負載同時達到高峰，進階效能儲存空間集區可能會達到儲存空間集區的效能限制，導致效能資源爭用。

進階效能 IOPS 和處理量佈建功能可讓您在儲存空間集區中的所有磁碟之間共用已佈建效能集區。當儲存空間集區中的磁碟讀取及寫入資料時，儲存空間集區會動態分配效能資源。只有儲存空間集區中磁碟使用的 IOPS 數量和傳輸量會影響儲存空間集區效能。

由於進階效能儲存空間集區採用精簡佈建，您可以為儲存空間集區中的磁碟分配比儲存空間集區佈建量更多的 IOPS 或總處理量，最多可達儲存空間集區佈建量 500% 的 IOPS 或總處理量。舉例來說，如果您為儲存空間集區佈建 100,000 IOPS，儲存空間集區中可能會有 10 個磁碟，每個磁碟都會佈建 50,000 IOPS。

在具備進階效能佈建功能的 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區中，磁碟不會有基準效能。儲存空間集區中每個 Hyperdisk Balanced 磁碟的讀取和寫入作業都會消耗已佈建的儲存空間集區資源。

在任何時間點，當儲存空間集區中所有磁碟使用的綜合效能達到儲存空間集區所配置的效能總量時，磁碟可能會爭奪效能資源。因此，磁碟無法達到您為磁碟配置的最高效能等級。當系統長時間偵測到資源競爭時，Compute Engine 會嘗試自動為儲存空間集區增加效能。使用進階效能儲存空間集區時，請注意以下事項：

• 監控儲存空間集區，避免用盡已配置的效能
• 瞭解發生這種情況時工作負載的回應方式

示例

假設您有一個 Hyperdisk 平衡儲存空間集區，其中有 100,000 個已佈建 IOPS。

採用標準效能佈建時：

• 在儲存空間集區中建立 Hyperdisk Balanced 磁碟時，最多可以佈建 100,000 個匯總 IOPS。
• 系統會根據 Hyperdisk 平衡儲存空間集區的 100,000 IOPS 佈建效能收費。

• 與儲存空間集區外建立的磁碟一樣，標準效能儲存空間集區中的 Hyperdisk Balanced 磁碟會自動佈建，最多可達 3,000 個基準 IOPS 和 140 MiB/s 的基準處理量。這個基準效能不會計入儲存空間集區的已配置效能。只有在您將磁碟新增至儲存空間集區，且已佈建效能高於基準值時，才會計入儲存空間集區的已佈建效能，例如：

  • 已佈建 3,000 IOPS 的磁碟使用 0 個集區 IOPS，且集區仍有 100,000 個已佈建 IOPS 可供其他磁碟使用。
  • 已佈建 13,000 IOPS 的磁碟會使用 10,000 個集區 IOPS，而集區還有 90,000 個已佈建 IOPS 可用於儲存空間集區中的其他磁碟。

使用進階效能佈建時：

• 在儲存空間集區中建立磁碟時，您最多可以佈建 500,000 IOPS 的 Hyperdisk 總效能。
• 您必須為儲存空間集區佈建的 100,000 IOPS 付費。
• 如果您在儲存空間集區中建立單一磁碟 (Disk1)，且該磁碟的 IOPS 為 5,000，則您不會使用儲存空間集區已佈建 IOPS 的任何 IOPS。不過，您現在可以為儲存空間集區中建立的新磁碟佈建的 IOPS 數量為 495,000。
• 如果 Disk1 開始讀取及寫入資料，且在特定分鐘內使用最多 5,000 IOPS，則會從儲存空間集區的已佈建 IOPS 中消耗 5,000 IOPS。您在同一個儲存空間資源池中建立的任何其他磁碟，可以在同一分鐘內使用總計 95,000 個 IOPS 的匯總值，而不會發生競爭。

Hyperdisk 儲存空間集區類型

您建立的 Hyperdisk 儲存空間集區類型，會決定您可以在儲存空間集區中建立的磁碟類型。

• Hyperdisk Throughput 儲存空間集區：建立儲存空間集區時，您可以指定要為儲存空間集區配置的容量和輸送量。您在儲存空間集區中建立的每個 Hyperdisk Throughput 磁碟都會使用部分已佈建的容量和輸送量。
• Hyperdisk Balanced 儲存空間集區：建立儲存空間集區時，您可以指定要為儲存空間集區佈建的容量、處理量和 IOPS。在儲存空間集區中建立的每個 Hyperdisk Balanced 磁碟，其佈建容量和效能都會高於基準值，因此會使用部分儲存空間集區的佈建容量和效能。

Hyperdisk Throughput 儲存空間集區

您可以使用 Hyperdisk Throughput 儲存空間集區來管理 Hyperdisk Throughput 磁碟用量。

機器類型支援

Hyperdisk Throughput 儲存空間集區支援的機器系列，必須與支援 Hyperdisk Throughput 的機器系列相同。如需支援的機器系列清單，請參閱「Hyperdisk 機器類型支援」。

Hyperdisk Throughput 儲存空間集區的區域供應情形

Hyperdisk Throughput 儲存空間集區可用於提供 Hyperdisk Throughput 磁碟的任何區域。如需可用地區的清單，請參閱Hyperdisk 區域可用性。

您也可以使用下列指令，檢查可用地區和區域的最新更新：

gcloud compute storage-pool-types list --filter="name=hyperdisk-throughput"

Hyperdisk Balanced 儲存空間集區

您可以使用 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區來管理 Hyperdisk Balanced 磁碟用量。

在採用標準效能佈建的 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區中，Hyperdisk Balanced 磁碟只會消耗超出基準值的 IOPS 和處理量，也就是每個磁碟 3,000 IOPS 和 140 MiBps 的處理量。例如：

• 如果您在儲存空間集區中，以標準效能佈建模式佈建 3,000 IOPS 和 140 MiBps 的 Hyperdisk Balanced 磁碟，磁碟不會使用儲存空間集區的任何 IOPS 或處理量。
• 如果您在儲存空間集區中，以標準效能佈建模式佈建具有 4,000 IOPS 和 180 MiBps 處理量的 Hyperdisk Balanced 磁碟，則磁碟會從儲存空間集區消耗 1,000 IOPS 和 40 MiBps 的處理量。

機器類型支援

Hyperdisk Balanced 儲存空間集區支援的機器系列，必須與支援 Hyperdisk Balanced 的機器系列相同。如需支援的機器系列清單，請參閱「Hyperdisk 機器類型支援」。

Hyperdisk 平衡儲存空間集區的區域供應情形

Hyperdisk Balanced 儲存空間集區可用於提供 Hyperdisk Balanced 磁碟的任何區域。如需可用地區的清單，請參閱Hyperdisk 區域可用性。

您也可以使用下列指令，檢查可用地區和區域的最新更新：

gcloud compute storage-pool-types list --filter="name=hyperdisk-balanced"

儲存空間集區的限制

下表列出不同儲存空間集區類型的限制。

成效

儲存空間集區中的磁碟效能與未在儲存空間集區中建立的磁碟效能相同。

儲存空間集區的限制

Hyperdisk 儲存空間集區有下列限制：

資源限制：

• 您可以建立 Hyperdisk 儲存空間集區，最多可佈建 5 PiB 的容量。
• 每小時最多可建立 5 個儲存空間資源池。
• 每天最多可以建立 10 個儲存空間資源池。
• 每個專案最多可建立 10 個儲存空間資源池。
• 您無法變更集區的佈建模式；無法將標準容量儲存空間集區變更為進階容量儲存空間集區，也無法將進階效能儲存空間集區變更為標準效能儲存空間集區。
• 儲存空間集區是區域資源。
• 儲存體系中最多可建立 1,000 個磁碟。
• Hyperdisk 儲存空間集區只能與 Compute Engine 搭配使用。Cloud SQL 執行個體無法使用 Hyperdisk 儲存空間集區。
• 您最多可以在 24 小時內變更儲存體系結構的配置容量或效能兩次。

儲存空間集區中的磁碟限制：

• 儲存空間集區中只能建立相同專案和區域的新磁碟。
• 您無法將磁碟移入或移出儲存空間集區。如要將磁碟移入或移出儲存體資源池，您必須從快照重新建立磁碟。詳情請參閱「變更磁碟類型」。
• 如要在儲存空間集區中建立開機磁碟，您必須使用 Hyperdisk 平衡儲存空間集區。
• 儲存空間集區不支援區域性磁碟。
• 您無法複製、建立即時快照或設定儲存體池中的磁碟的非同步複製功能。
• 儲存空間資源池中的 Hyperdisk 平衡磁碟無法連接至多個運算執行個體。

保留項目

您可以搭配預留空間使用 Hyperdisk 儲存空間集區。您可以建立會使用保留項目資源的運算執行個體，並使用儲存空間集區中的 Hyperdisk。或者，您也可以建立會使用預留空間的執行個體，然後將儲存空間集區中建立的 Hyperdisk 附加至執行個體。詳情請參閱如何消耗保留空間。

定價

Hyperdisk 儲存空間集區會依據佈建的儲存空間集區容量、處理量和 IOPS 按月收費。您不必為儲存空間集區中建立的磁碟所需的佈建 IOPS、處理量或容量支付費用。

使用標準容量和標準效能儲存空間集區時，容量和已佈建效能的價格會與基礎磁碟相同。舉例來說，Hyperdisk 平衡儲存空間集區的標準容量價格，與獨立 Hyperdisk 平衡磁碟容量價格相同。

由於採用精簡配置和資料縮減功能，進階容量和進階效能儲存空間資源池的價格較高。即使需要支付額外費用，透過精簡配置和資料縮減功能節省的費用，仍可透過提高效率和利用率，降低區塊儲存空間的總成本。

如需更多定價資訊，請參閱「磁碟定價」。

使用 Hyperdisk 儲存空間集區的承諾使用折扣

Hyperdisk 儲存空間集區不適用下列功能：

• 依資源計算的承諾使用折扣 (CUD)
• 續用折扣 (SUD)

後續步驟

• 瞭解如何建立 Hyperdisk 儲存空間集區。
• 如要瞭解如何將現有磁碟移至儲存體資源池，請參閱「變更磁碟類型」一文。
• 查看磁碟定價資訊。