In diesem Dokument des Google Cloud-Architektur-Frameworks werden Best Practices für die Bereitstellung Ihres Systems auf Basis von Speicherüberlegungen vorgestellt. Sie erfahren, wie Sie eine Speicherstrategie wählen und Speicher, Zugriffsmuster und Arbeitslasten verwalten.
Um den Datenaustausch zu ermöglichen und Daten gefahrlos zu sichern und zu speichern, müssen Organisationen einen Speicherplan auswählen, basierend auf Arbeitslast, Ein-/Ausgabevorgängen pro Sekunde (IOPS), Latenz, Abrufhäufigkeit, Standort, Kapazität und Format (Block, Datei und Objekt).
Cloud Storage bietet zuverlässige, sichere Objektspeicherdienste, darunter:
- Integrierte Redundanzoptionen zum Schutz Ihrer Daten vor Geräteausfällen und zur Gewährleistung der Datenverfügbarkeit während der Wartung von Rechenzentren.
- Optionen zur Datenübertragung, darunter:
- Speicherklassen zur Unterstützung Ihrer Arbeitslasten.
- Berechnete Prüfsummen für alle Cloud Storage-Vorgänge, wodurch Google Lese- und Schreibvorgänge prüfen kann.
In Google Cloud wird der IOPS-Wert anhand des bereitgestellten Speicherplatzes skaliert. Speichertypen wie Persistent Disk erfordern eine manuelle Replikation und Sicherung, da sie zonal oder regional sind. Im Gegensatz dazu ist der Objektspeicher hochverfügbar und repliziert Daten automatisch in einer einzelnen Region oder in mehrere Regionen.
Speichertyp
Dieser Abschnitt enthält Best Practices zur Auswahl eines für Ihr System geeigneten Speichertyps.
Optionen für Hochleistungsspeicheranforderungen prüfen
Bewerten Sie nichtflüchtige Speicher oder lokale Solid-State-Laufwerke (SSD) für Rechenanwendungen, die Hochleistungsspeicher benötigen. Cloud Storage ist ein unveränderlicher Objektspeicher mit Versionsverwaltung. Die Verwendung von Cloud Storage mit Cloud CDN hilft bei der Kostenoptimierung, insbesondere bei häufig aufgerufenen statischen Objekten.
Filestore unterstützt Anwendungen mit mehreren Schreibvorgängen, die einen leistungsfähigen, gemeinsam genutzten Speicherplatz benötigen. Filestore unterstützt auch Legacy- und moderne Anwendungen, die POSIX-ähnliche Dateivorgänge über NFS-Bereitstellungen (Network File System) erfordern.
Cloud Storage unterstützt Anwendungsfälle wie das Erstellen von Data Lakes und die Erfüllung von Archivierungsanforderungen. Kompromisse bei der Auswahl der Cloud Storage-Klasse aufgrund des Zugriffs und des Abrufs, insbesondere wenn Sie Aufbewahrungsrichtlinien konfigurieren Weitere Informationen finden Sie unter Optimale Speicherstrategie für Ihre Cloudarbeitslast entwerfen.
Alle Speicheroptionen werden bei Inaktivität und während der Übertragung standardmäßig mit von Google verwalteten Schlüsseln verschlüsselt. Für Speichertypen wie Persistent Disk und Cloud Storage können Sie entweder Ihren eigenen Schlüssel bereitstellen oder diese über den Cloud Key Management Service (Cloud KMS) verwalten. Legen Sie eine Strategie für die Verarbeitung solcher Schlüssel fest, bevor Sie sie für Produktionsdaten verwenden.
Google Cloud-Dienste für Speicherdesign auswählen
Verwenden Sie folgende Tabelle, um mehr über die Google Cloud-Dienste zu erfahren, die das Speicherdesign unterstützen:
| Google Cloud-Dienst | Beschreibung |
|---|---|
| Cloud Storage | Sie können jederzeit beliebige Datenmengen global speichern und abrufen.
Sie können Cloud Storage für verschiedene Aufgaben verwenden, beispielsweise das Bereitstellen von Websiteinhalten, das Speichern von Daten für die Archivierung und Notfallwiederherstellung oder das Verteilen großer Datenobjekte an Nutzer über direkte Downloads. Hier finden Sie weitere Informationen: |
| Persistent Disk | Ein leistungsstarker Blockspeicher für Google Cloud Persistent Disk bietet SSD- und Festplattenspeicher (HDD), den Sie an Instanzen anhängen können, die in Compute Engine oder Google Kubernetes Engine (GKE) ausgeführt werden.
|
| Filestore | Ein verwalteter Dateispeicherdienst für Anwendungen, die eine Dateisystemschnittstelle und ein freigegebenes Dateisystem für Daten benötigen. Filestore bietet Nutzern eine nahtlose Bereitstellung von verwaltetem NAS (Network Attached Storage) und dessen Compute Engine- und GKE-Instanzen. |
| Cloud Storage for Firebase | Für App-Entwickler gedacht, die nutzergenerierte Inhalte wie Fotos oder Videos speichern und bereitstellen müssen. Alle Dateien werden in Cloud Storage-Buckets gespeichert, sodass sie sowohl über Firebase als auch über Google Cloud zugänglich sind. |
Speicherstrategie auswählen
Verwenden Sie folgende Tabelle, um eine Ihren Anwendungsanforderungen entsprechende Speicherstrategie zu wählen:
| Anwendungsfall | Empfehlungen |
|---|---|
| Sie möchten Daten in geeigneter Skalierung zu den niedrigsten Kosten speichern; die Zugriffsleistung stellt kein Problem dar. | Cloud Storage |
| Sie führen Rechenanwendungen aus, die sofort verfügbaren Speicher benötigen. Weitere Informationen finden Sie unter Leistung von Persistent Disk und lokalen SSDs optimieren. |
Persistent Disk oder lokale SSD |
| Sie führen leistungsstarke Arbeitslasten aus, die Lese- und Schreibzugriff auf freigegebenen Speicherplatz benötigen. | Filestore |
| Sie haben Anwendungsfälle, die Hochleistungs-Computing (HPC) oder High-Throughput-Computing (HTC) benötigen. | Cluster für umfassendes technisches Computing in der Cloud verwenden |
Aktiv- oder Archivspeicher auf Basis der Speicherzugriffsanforderungen auswählen
Eine Speicherklasse ist ein Metadatenelement, das von jedem Objekt verwendet wird. Verwenden Sie für Daten, die mit hoher Rate und Hochverfügbarkeit bereitgestellt werden, die Klasse "Standard Storage". Verwenden Sie für Daten, auf die selten zugegriffen wird und für die eine etwas geringere Verfügbarkeit genügt, die Klasse "Nearline Storage", "Coldline Storage" oder "Archive Storage". Weitere Informationen zu den Kosten für die Auswahl einer Speicherklasse finden Sie unter Cloud Storage-Preise.
Anforderungen an Speicherorte und Datenschutz für Cloud Storage prüfen
Bei einem Cloud Storage-Bucket in einer Region werden die darin enthaltenen Daten automatisch zonenübergreifend in der Region repliziert. Die zonenübergreifende Datenreplikation schützt Daten, falls innerhalb einer Region ein zonaler Ausfall auftritt.
Cloud Storage bietet auch Standorte, die über Regionen hinweg redundant sind. Das bedeutet, dass Daten über mehrere, geografisch getrennte Rechenzentren repliziert werden. Weitere Informationen finden Sie unter Bucket-Standorte.
Mit Cloud CDN die statische Objektbereitstellung verbessern
Verwenden Sie Cloud CDN, um die Kosten für das Abrufen von Objekten zu optimieren und die Zugriffslatenz zu minimieren. Cloud CDN nutzt den externen Application Load Balancer von Cloud Load Balancing, um Routing, Systemdiagnosen und Anycast-IP-Adressen zu unterstützen. Weitere Informationen finden Sie unter Cloud CDN mit Cloud-Buckets einrichten.
Speicherzugriffsmuster und Arbeitslasttyp
Dieser Abschnitt enthält Best Practices zur Auswahl von Speicherzugriffsmustern und Arbeitslasttypen, die zu Ihrem System passen.
Nichtflüchtigen Speicher für Hochleistungsspeicherzugriff verwenden
Datenzugriffsmuster hängen davon ab, wie Sie die Systemleistung gestalten. Cloud Storage bietet skalierbaren Speicher, ist jedoch keine ideale Wahl, wenn Sie hohe Rechenarbeitslasten ausführen, die einen hohen Durchsatz für den Zugriff auf große Datenmengen benötigen. Verwenden Sie für den leistungsstarken Speicherzugriff nichtflüchtigen Speicher.
Exponentiellen Backoff bei der Implementierung einer Wiederholungslogik verwenden
Verwenden Sie exponentiellen Backoff, wenn Sie die Wiederholungslogik zur Behandlung der Fehler 5XX, 408 und 429 implementieren. Jeder Cloud Storage-Bucket wird mit einer anfänglichen E/A-Kapazität bereitgestellt. Weitere Informationen finden Sie unter Richtlinien für die Anforderungsrate und Zugriffsverteilung. Planen Sie eine schrittweise Erhöhung bei Wiederholungsanfragen.
Speicherverwaltung
Dieser Abschnitt enthält Best Practices zur Speicherverwaltung zur Unterstützung Ihres Systems.
Jedem Bucket eindeutige Namen zuweisen
Achten Sie darauf, dass jeder Bucket-Name im Cloud Storage-Namespace einmalig ist. Der Bucket-Name darf keine vertraulichen Informationen enthalten. Wählen Sie Bucket- und Objektnamen, die schwer zu erraten sind. Weitere Informationen finden Sie in den Benennungsrichtlinien für Buckets und in den Benennungsrichtlinien für Objekte.
Cloud Storage-Buckets privat halten
Achten Sie darauf, dass Ihr Cloud Storage-Bucket weder anonym noch öffentlich zugänglich ist, es sei denn, es gibt dafür einen geschäftlichen Grund. Weitere Informationen finden Sie unter Zugriffssteuerung.
Zufällige Objektnamen zuweisen, um die Last gleichmäßig zu verteilen
Weisen Sie zufällige Objektnamen zu, um die Leistung zu vereinfachen und Hotspots zu vermeiden. Verwenden Sie nach Möglichkeit ein zufälliges Präfix für Objekte. Weitere Informationen finden Sie unter Namenskonvention verwenden, um die Last gleichmäßig über die Schlüsselbereiche zu verteilen.
Verweigerung des öffentlichen Zugriffs verwenden
Nutzen Sie die Verweigerung des öffentlichen Zugriffs, um den Zugriff auf Organisations-, Ordner-, Projekt- oder Bucket-Ebene zu verhindern. Weitere Informationen finden Sie unter Verweigerung des Öffentliche Zugriffs verwenden.
Nächste Schritte
Informationen zu Google Cloud-Datenbankdiensten und Best Practices, darunter:
- Auswahl und Migration Ihrer Datenbank.
- Verwaltung der Datenbankverschlüsselung.
- Verwaltung von Netzwerk und Zugriff für die Datenbank.
Weitere Kategorien im Bereich Architektur-Framework kennenlernen, z. B. Zuverlässigkeit, operative Exzellenz sowie Sicherheit, Datenschutz und Compliance