Speicheroptionen

Auf dieser Seite werden die verschiedenen Speicherlösungen verglichen, die auf Ihren Compute Engine-Instanzen zur Verfügung stehen.

Die meisten Nutzer entscheiden sich dafür, ihrer Instanz einen nichtflüchtigen Speicher hinzuzufügen.

Einführung

Standardmäßig hat jede Compute Engine-Instanz einen nichtflüchtigen Speicher mit Startfunktion, auf dem sich das Betriebssystem befindet. Wenn Sie für Ihre Anwendungen weiteren Speicherplatz brauchen, können Sie Ihrer Instanz zusätzliche Speicheroptionen hinzufügen. Kostenvergleiche finden Sie unter Preise für Compute Engine.

Zonale standardmäßige
nichtflüchtige Speicher
Regionale
nichtflüchtige
Speicher
Zonale
nichtflüchtige SSD-Speicher
Regionale
nichtflüchtige
SSD-Speicher
Lokale SSDs Cloud Storage-Buckets
Speichertyp Effizienter, zuverlässiger Blockspeicher Effizienter und zuverlässiger Blockspeicher mit synchroner Replikation über zwei Zonen in einer Region Schneller, zuverlässiger Blockspeicher Schneller und zuverlässiger Blockspeicher mit synchroner Replikation über zwei Zonen in einer Region Lokaler Blockspeicher mit hoher Leistung Kostengünstige Objektspeicherung
Maximaler Speicherplatz pro Instanz 64 TB 64 TB 64 TB 64 TB 3 TB Praktisch unbegrenzt
Umfang des Zugriffs Zone Zone Zone Zone Instanz Global
Datenredundanz Zonal Multizonal Zonal Multizonal Keine Regional oder Multiregional
Verschlüsselung inaktiver Daten Ja Ja Ja Ja Ja Ja
Benutzerdefinierte Verschlüsselungsschlüssel Ja Ja Ja Ja Nein Ja
Maschinentypunterstützung Alle Maschinentypen Alle Maschinentypen Alle Maschinentypen Alle Maschinentypen Die meisten Maschinentypen Alle Maschinentypen
Nichtflüchtigen Standardspeicher hinzufügen Regionalen nichtflüchtigen Standardspeicher hinzufügen Nichtflüchtigen SSD-Speicher hinzufügen Regionalen nichtflüchtigen SSD-Speicher hinzufügen Lokalen SSD hinzufügen Verbindung zu einem Bucket herstellen

Zusätzlich zu den Speicheroptionen der Google Cloud Platform können Sie auf Ihren Instanzen alternative Speicherlösungen implementieren.

Blockspeicherressourcen haben unterschiedliche Leistungsmerkmale. Ermitteln Sie anhand Ihrer Anforderungen an die Speichergröße und die Leistung den richtigen Blockspeichertyp für Ihre Instanzen.

Zonale standardmäßige
nichtflüchtige Speicher
Regionale
nichtflüchtige
Speicher
Zonale
nichtflüchtige SSD-Speicher
Regionale
nichtflüchtige
SSD-Speicher
Lokale SSD (SCSI) Lokale SSD (NVMe)
Maximale IOPS (kontinuierlich)
Lesen IOPS pro GB 0,75 0,75 30 30 266,7 453,3
Schreiben IOPS pro GB 1,5 1,5 30 30 186,7 240
Lesen IOPS pro Instanz 3.000 3.000 15.000–60.000* 15.000–60.000* 400.000 680.000
Schreiben IOPS pro Instanz 15.000 15.000 15.000 – 30.000* 15.000 – 30.000* 280.000 360.000
Maximaler Durchsatz (kontinuierlich, MB/s)
Lesen Durchsatz pro GB 0,12 0,12 0,48 0,48 1,04 1,77
Schreiben Durchsatz pro GB 0,12 0,12 0,48 0,48 0,73 0,94
Lesen Durchsatz pro Instanz 180 180 240–1.200* 240–1.200* 1.560 2.650
Schreiben Durchsatz pro Instanz 120 120 240 – 400* 120 – 200* 1.090 1.400

* Nichtflüchtige SSD-Speicher können größere IOPS und Durchsatzleistungen auf Instanzen mit einer größeren Anzahl von vCPUs erzielen. Weitere Informationen finden Sie unter Leistungsgrenzen von nichtflüchtigen SSD-Speichern.

Zonale nichtflüchtige Speicher (Standard und SSD)

Nichtflüchtige Speicher sind robuste Netzwerkspeichergeräte, auf die Ihre Instanzen wie auf physische Laufwerke auf einem Desktop-Computer oder einem Server zugreifen können. Die Daten auf einem nichtflüchtigen Speicher sind auf mehrere physische Laufwerke verteilt. Compute Engine verwaltet die physischen Laufwerke und die Datenverteilung, um für Redundanz zu sorgen und die Leistung für Sie zu optimieren. Nichtflüchtige Standardspeicher werden von Standardfestplattenlaufwerken (HDD) abgesichert. Nichtflüchtige SSD-Speicher werden von Solid State Drives (SSD) abgesichert.

Die nichtflüchtigen Speicher sind unabhängig von Ihren VM-Instanzen. Daher können Sie sie von diesen trennen und auch weiter nutzen, selbst wenn Sie die Instanzen löschen. Die Leistung nichtflüchtiger Speicher hängt von der Größe ab. Sie können diese jederzeit ändern oder weitere nichtflüchtige Speicher zu einer Instanz hinzufügen, um die aktuellen Leistungs- und Speicherplatzanforderungen zu erfüllen.

Fügen Sie einen nichtflüchtigen Speicher zu Ihrer Instanz hinzu, wenn Sie zuverlässigen, kostengünstigen Speicher mit gleichbleibenden Leistungsmerkmalen brauchen.

Nichtflüchtigen Speicher zu Ihrer Instanz hinzufügen

Nutzerfreundlichkeit

Compute Engine übernimmt fast alle Festplattenverwaltungsaufgaben, damit Sie sich nicht um Dinge wie Partitionierung, redundante Festplattenarrays oder Subvolume-Verwaltung kümmern müssen. Dies alles ist natürlich möglich, aber Sie sparen Zeit und erhöhen die Leistung, wenn Sie Ihre nichtflüchtigen Speicher mit einem einzelnen Dateisystem und ohne Partitionstabellen formatieren. Falls Sie Ihre Daten auf mehrere Volumes aufteilen möchten, fügen Sie weitere Festplatten hinzu, anstatt die vorhandene in mehrere Partitionen zu unterteilen.

Wenn Sie zusätzlichen Speicherplatz in Ihrem nichtflüchtigen Speicher benötigen, können Sie die Größe des nichtflüchtigen Speichers und die Größe des Dateisystems anpassen, anstatt den Speicher neu zu partitionieren und zu formatieren.

Leistung

Die Leistung des nichtflüchtigen Speichers ist vorhersehbar und wird mit der bereitgestellten Kapazität linear skaliert, bis die Grenzen der bereitgestellten vCPUs einer Instanz erreicht sind. Weitere Informationen zu den Grenzen der Leistungsskalierung und zur Optimierung finden Sie unter Leistung von nichtflüchtigen Speichern und lokalen SSDs optimieren.

Nichtflüchtige Standardspeicher bewältigen sequenzielle Lese-/Schreibvorgänge effizient und kostengünstig, eignen sich aber nicht für große Mengen zufälliger Ein-/Ausgabevorgänge pro Sekunde (IOPS). Wenn Ihre Anwendungen zufällige IOPS in hoher Zahl erfordern, sollten Sie nichtflüchtige SSD-Speicher nutzen. Nichtflüchtiger Speicher als SSD-Festplatte ist für Latenzen im einstelligen Millisekundenbereich ausgelegt. Die beobachtete Latenz ist anwendungsspezifisch.

Compute Engine optimiert die Leistung und Skalierung nichtflüchtiger Speicher automatisch. Ein Striping mehrerer Festplatten oder das Vorwärmen von Datenträgern ist nicht erforderlich. Wenn Sie mehr Speicherplatz, eine höhere Leistung, einen höheren Durchsatz oder eine größere Zahl an IOPS brauchen, passen Sie einfach die Größe Ihrer Festplatten an (und fügen Sie möglicherweise weitere vCPUs hinzu). Die Leistung des nichtflüchtigen Speichers basiert auf der gesamten mit einer Instanz verbundenen nichtflüchtigen Speicherkapazität und auf der Anzahl der vCPUs, die die Instanz besitzt.

Bei Bootgeräten können Sie die Kosten senken, wenn Sie einen nichtflüchtigen Standardspeicher verwenden. Kleine nichtflüchtige Speicher mit 10 GB können sich für einfache Anwendungsfälle beim Booten und bei der Paketverwaltung eignen. Wenn Sie aber bei der allgemeineren Verwendung des Bootgeräts eine konsistente Leistung gewährleisten möchten, verwenden Sie entweder einen nichtflüchtigen SSD-Speicher als Bootlaufwerk oder einen nichtflüchtigen Standardspeicher mit einer Größe von mindestens 200 GB.

Die Schreibvorgänge nichtflüchtiger Speicher zählen zum kumulativen ausgehenden Netzwerk-Traffic der jeweiligen Instanz. Daher gilt dafür die Obergrenze für den ausgehenden Netzwerk-Traffic Ihrer Instanz.

Zuverlässigkeit

Nichtflüchtige Speicher sind von Haus aus redundant, um Ihre Daten vor Geräteausfällen zu schützen und ihre Verfügbarkeit auch bei Wartungsarbeiten im Rechenzentrum sicherzustellen. Für alle Vorgänge der nichtflüchtigen Speicher werden Prüfsummen berechnet, um sicherzustellen, dass die gelesenen Daten mit den geschriebenen übereinstimmen.

Außerdem können Sie Snapshots nichtflüchtiger Speicher erstellen, um Datenverluste aufgrund von Nutzerfehlern zu verhindern. Snapshots werden inkrementell angelegt und dauern nur wenige Minuten, selbst wenn sie von Festplatten erstellt werden, die mit laufenden Instanzen verbunden sind.

Verschlüsselung nichtflüchtiger Speicher

Compute Engine verschlüsselt Ihre Daten automatisch, bevor diese von der Instanz an einen nichtflüchtigen Speicher übertragen werden. Jeder nichtflüchtige Speicher wird entweder mit vom System definierten oder mit vom Kunden bereitgestellten Schlüsseln verschlüsselt. Zusätzlich verteilt Google die Daten nichtflüchtiger Speicher auf eine Weise über mehrere physische Laufwerke, auf die die Nutzer keinen Einfluss haben.

Wenn Sie einen nichtflüchtigen Speicher löschen, verwirft Google die Codierschlüssel und die Daten werden unwiederbringlich gelöscht. Dieser Vorgang lässt sich nicht rückgängig machen.

Sie können aber Festplatten mit eigenen Verschlüsselungsschlüsseln erstellen, um die Kontrolle über die Datenverschlüsselung zu behalten.

Beschränkungen

Nichtflüchtige Speicher können eine Größe von bis zu 64 TB haben, daher ist es nicht nötig, aus Festplatten-Arrays große logische Volumes zu schaffen. Jede Instanz kann nur einen begrenzten nichtflüchtigen Speicherplatz und eine gewisse Anzahl nichtflüchtiger Speicher haben. Für vordefinierte Maschinentypen und benutzerdefinierte Maschinentypen gelten dieselben Beschränkungen hinsichtlich nichtflüchtiger Speicher.

Die meisten Instanzen können insgesamt maximal 64 TB nichtflüchtigen Speicherplatz haben. Maschinentypen mit gemeinsam genutztem Kern und benutzerdefinierte Maschinentypen mit weniger als 3,75 GB Arbeitsspeicher können höchstens 3 TB große nichtflüchtige Speicher verwalten. Der nichtflüchtige Gesamtspeicherplatz einer Instanz umfasst auch den nichtflüchtigen Speicher mit Startfunktion.

Beschränkungen für nichtflüchtige Speicher

Wenn sie benutzerdefinierte Maschinentypen oder vordefinierte Maschinentypen verwenden, können Sie im Normalfall bis zu 128 nichtflüchtige Speicher anhängen.

Bei Maschinentypen-Instanzen mit gemeinsam genutztem Kern sind maximal 16 nichtflüchtige Speicher zulässig.

Regionale nichtflüchtige Speicher (Standard und SSD)

Regionale nichtflüchtige Speicher haben Speicherqualitäten, die den nichtflüchtigen Speichern (Standard und SSD) ähneln. Regionale nichtflüchtige Speicher bieten jedoch eine dauerhafte Speicherung und Replikation von Daten zwischen zwei Zonen in derselben Region. Wenn Sie in Compute Engine robuste Systeme konzipieren, sollten Sie sich für die Verwendung von regionalen nichtflüchtigen Speichern entscheiden, um eine hohe Verfügbarkeit für Ressourcen in mehreren Zonen zu gewährleisten. Regionale nichtflüchtige Speicher bieten eine synchrone Replikation für Arbeitslasten, die möglicherweise keine Replikation auf Anwendungsebene haben.

Regionale nichtflüchtige Speicher sind für Arbeitslasten konzipiert, die Redundanz für mehrere Zonen mit Failover-Funktionen erfordern. Regionale nichtflüchtige Speicher funktionieren auch mit regional verwalteten Instanzgruppen. Regionale nichtflüchtige Speicher sind eine Option für Hochleistungsdatenbanken und Unternehmensanwendungen, die ebenfalls eine hohe Verfügbarkeit erfordern.

Im unwahrscheinlichen Fall eines zonalen Ausfalls können Sie für Ihre Arbeitslast, die auf regionalen nichtflüchtigen Speichern ausgeführt wird, mithilfe des Befehls "force-attach" einen Failover in eine andere Zone ausführen. Mit dem Befehl "force-attach" können Sie den nichtflüchtigen regionalen Speicher an eine Standby-VM-Instanz anhängen, auch wenn der Speicher aufgrund der Nichtverfügbarkeit der ursprünglichen VM nicht von ihr getrennt werden kann.

Ein Schreibvorgang wird auf einer VM nur dann bestätigt, wenn er dauerhaft in beiden Replikaten beibehalten wird. Wenn eines der Replikate nicht verfügbar ist, schreibt Compute Engine nur in das fehlerfreie Replikat. Wenn das fehlerhafte Replikat wieder verfügbar ist (und von Compute Engine erkannt wurde), wird es transparent mit dem fehlerfreien Replikat synchronisiert und der vollständig synchrone Betriebsmodus wird fortgesetzt. Diese Operation ist für eine VM transparent.

In dem seltenen Fall, dass beide Replikate zur selben Zeit nicht verfügbar sind oder das funktionierende Replikat nicht mehr verfügbar ist, während ein anderes synchronisiert wird, ist die entsprechende Festplatte nicht mehr verfügbar.

Regionalen nichtflüchtigen Speicher zu Ihrer Instanz hinzufügen

Nutzerfreundlichkeit

Erstellen Sie eine Festplatte und hängen Sie sie an eine VM-Instanz in einer Zone innerhalb einer Region an. Identifizieren Sie eine zweite Zone innerhalb derselben Region, in der die Compute Engine die Festplatte automatisch repliziert. Im Falle eines Zonenausfalls ist Ihre Festplatte sofort in einer zweiten Zone verfügbar und wird an eine Standby-VM-Instanz angehängt.

Leistung

Regionale nichtflüchtige Speicher sind für Arbeitslasten konzipiert, die im Vergleich zur Verwendung von Snapshots von nichtflüchtigen Speichern ein niedrigeres Recovery Point Objective (RPO) und ein kleineres Recovery Time Objective (RTO) erfordern.

Regionale nichtflüchtige Speicher sind eine Option, wenn die Schreibleistung weniger kritisch ist als die Datenredundanz über mehrere Zonen hinweg.

Wie nichtflüchtige Standardspeicher können regionale nichtflüchtige Speicher bei Instanzen mit einer größeren Anzahl von vCPUs eine höhere IOPS- und Durchsatzleistung erzielen. Weitere Informationen finden Sie unter Leistungsgrenzen von nichtflüchtigen SSD-Laufwerken.

Wenn Sie mehr Speicherplatz oder eine bessere Leistung benötigen, können Sie die Größe Ihrer regionalen Festplatten ändern, um mehr Speicherplatz, Durchsatz und IOPS hinzuzufügen.

Zuverlässigkeit

Compute Engine repliziert Daten Ihres regionalen nichtflüchtigen Speichers in die Zonen, die Sie beim Erstellen Ihrer Festplatten ausgewählt haben. Die Daten jedes Replikats sind auf mehrere physische Maschinen innerhalb der Zone verteilt, um Redundanz zu gewährleisten.

Ähnlich wie bei normalen nichtflüchtigen Speichern können Sie Snapshots nichtflüchtiger Speicher erstellen, um Datenverluste aufgrund von Nutzerfehlern zu vermeiden. Snapshots werden inkrementell angelegt und dauern nur wenige Minuten, selbst wenn sie von Festplatten erstellt werden, die mit laufenden Instanzen verbunden sind.

Beschränkungen

Regionale nichtflüchtige Speicher haben dieselben Beschränkungen wie nichtflüchtige Speicher.

Zusätzlich zu diesen Limits müssen regionale nichtflüchtige Speicher im Read-Write-Modus (RW) bereitgestellt werden. Sie unterstützen den Read Only-Modus (RO) nicht.

Lokale SSDs

Lokale SSDs sind physisch mit dem Server verbunden, der Ihre VM-Instanzen hostet. Sie haben einen höheren Durchsatz und eine geringere Latenz als nichtflüchtige Standardspeicher oder nichtflüchtige SSDs. Die auf einer lokalen SSD abgelegten Daten sind nicht länger zugänglich, wenn die Instanz angehalten oder gelöscht wird. Lokale SSDs bieten 375 GB Speicher. Sie können bis zu acht lokale SSD-Geräte pro Instanz hinzufügen und erhalten so einen lokalen SSD-Gesamtspeicherplatz von 3 TB.

Wenn Sie eine schnelle Scratch Disk oder einen Cache brauchen und nicht den Instanzspeicher nutzen möchten, erstellen Sie eine Instanz mit lokalen SSDs. Diese eignen sich auch, wenn die Arbeitslast über mehrere Instanzen hinweg repliziert wird.

Eine Instanz mit lokalen SSDs erstellen

Leistung

Lokale SSDs bieten sehr hohe IOPS und eine geringe Latenz. Im Gegensatz zu nichtflüchtigen Speichern müssen Sie hier das Striping selbst verwalten. Kombinieren Sie mehrere lokale SSD-Geräte zu einem logischen Volumen für eine optimale Leistung pro Instanz oder formatieren Sie die lokalen SSD-Geräte einzeln.

Die Leistung lokaler SSDs hängt stark von der gewählten Schnittstelle ab. Sie können sich sowohl für SCSI als auch für NVMe entscheiden. Bei einer NVMe-Schnittstelle benötigen Sie allerdings auch ein NVMe-fähiges Image für eine optimale Leistung. Weitere Informationen finden Sie unter Schnittstellentyp für Festplatten auswählen.

Lokale SSD-Verschlüsselung

Compute Engine verschlüsselt Ihre Daten automatisch, wenn diese auf eine lokale SSD geschrieben werden. Vom Kunden bereitgestellte Verschlüsselungsschlüssel können für lokale SSDs nicht verwendet werden.

Datenpersistenz auf lokalen SSDs

Die auf einer lokalen SSD abgelegten Daten sind nicht länger zugänglich, wenn die Instanz angehalten oder gelöscht wird.

Bei einer Live-Migration existieren die Daten auf lokalen SSDs weiter. Wenn Compute Engine eine Instanz mit einer lokalen SSD migriert, werden die dort gespeicherten Daten in die neue Instanz kopiert. Die Leistung ist dabei nur kurzzeitig geringer.

Beschränkungen

Sie können Instanzen mit bis zu acht lokalen SSD-Partitionen mit jeweils 375 GB Speicher erstellen und erhalten so einen lokalen SSD-Speicherplatz von 3 TB pro Instanz.

Die Leistung lokaler SSDs lässt sich bis zu einem Gesamtspeicher von 1,5 TB skalieren. Darüber hinaus steigen Durchsatz und IOPS nicht weiter.

Zu Instanzen mit Maschinentypen mit gemeinsam genutztem Kern können keine lokalen SSD-Geräte hinzugefügt werden.

Lokale SSDs und VM-Instanzen auf Abruf

Sie können eine VM-Instanz auf Abruf mit einer lokalen SSD starten. Compute Engine rechnet die Nutzung der lokalen SSD dann zu Preisen für lokale SSDs ab. Lokale SSDs, die zu Instanzen auf Abruf hinzugefügt werden, funktionieren wie normale lokale SSDs und bleiben so lange erhalten, wie die Instanz besteht. Sie können ein separates Kontingent für lokale SSDs auf Abruf anfordern oder Ihr reguläres Kontingent für lokale SSDs zum Erstellen lokaler SSDs auf Abruf verwenden.

Compute Engine berechnet Ihnen keine lokalen SSDs, wenn ihre Instanzen in der ersten Minute nach dem Start der Ausführung wieder beendet werden.

Weitere Informationen über lokale SSDs finden Sie in der Dokumentation zu lokalen SSDs.

Google Cloud Storage-Buckets

Google Cloud Storage-Buckets sind die flexibelste, skalierbarste und robusteste Speicheroption für VM-Instanzen. Wenn Ihre Anwendungen die geringere Latenz der nichtflüchtigen Speicher und lokalen SSDs nicht benötigt, können Sie Ihre Daten in einem Cloud Storage-Bucket speichern.

Verbinden Sie Ihre Instanz mit einem Cloud Storage-Bucket, wenn Latenz und Durchsatz keine hohe Priorität haben und Sie Daten einfach zwischen mehreren Instanzen oder Zonen freigeben möchten.

Eine Instanz mit einem Cloud Storage-Bucket verbinden

Leistung

Die Leistung der Cloud Storage-Buckets hängt von der gewählten Storage-Klasse und der Zone des Buckets im Verhältnis zur Instanz ab.

Die Regional Storage-Klasse bietet eine mit nichtflüchtigen Speichern vergleichbare Leistung, hat jedoch eine höhere Latenz und einen nicht so konsistenten Durchsatz. Mit der Multi-Regional Storage-Klasse werden Ihre Daten redundant in mindestens zwei Regionen innerhalb einer größeren multiregionalen Zone gespeichert.

Die Klassen Nearline Storage und Coldline Storage eignen sich für die langfristige Datenarchivierung. Im Gegensatz zu Regional Storage und Multi-Regional Storage haben diese Archivierungsklassen eine Mindestspeicherdauer und es fallen Kosten für Lesevorgänge an. Daher sollten sie für die langfristige Speicherung selten abgerufener Daten verwendet werden.

Zuverlässigkeit

Alle Cloud Storage-Buckets haben eine integrierte Redundanz zum Schutz Ihrer Daten vor Geräteausfällen und für die Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit während Wartungsarbeiten im Rechenzentrum. Für alle Cloud Storage-Vorgänge werden Prüfsummen berechnet, um sicherzustellen, dass die gelesenen Daten mit den geschriebenen übereinstimmen.

Flexibilität

Im Gegensatz zu nichtflüchtigen Speichern sind Cloud Storage-Buckets nicht auf die Zone beschränkt, in der sich Ihre Instanz befindet. Außerdem können Daten von mehreren Instanzen gleichzeitig auf einem Bucket gelesen und geschrieben werden. Konfigurieren Sie zum Beispiel Instanzen in mehreren Zonen so, dass sie Daten im selben Bucket lesen und schreiben, anstatt diese auf nichtflüchtige Speicher in mehreren Zonen zu replizieren.

Außerdem können Sie für Ihre Instanz einen Cloud Storage-Bucket als Dateisystem bereitstellen. Bereitgestellte Buckets funktionieren beim Lesen oder Schreiben von Dateien ähnlich wie nichtflüchtige Speicher. Cloud Storage-Buckets sind allerdings Objektspeicher, die nicht die gleichen Schreibeinschränkungen haben wie ein POSIX-Dateisystem und nicht als Bootlaufwerke verwendet werden können. Ihre Instanz kann eine Datei bearbeiten und dabei wichtige Daten anderer Instanzen überschreiben, die gleichzeitig Daten in dem Speicherobjekt ablegen.

Cloud Storage-Verschlüsselung

Compute Engine verschlüsselt Ihre Daten automatisch, bevor diese von der Instanz an Cloud Storage-Buckets übertragen werden. Sie müssen Dateien vor dem Schreiben in einen Bucket nicht selbst verschlüsseln.

Buckets können Sie genauso wie nichtflüchtige Speicher mit eigenen Verschlüsselungsschlüsseln verschlüsseln.

Weitere Informationen

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