Opções de armazenamento

Esta página compara as diferentes soluções de armazenamento que estão disponíveis para as instâncias do Compute Engine.

Se você não tiver certeza de qual opção usar, a solução mais comum é adicionar um disco permanente à instância.

Introdução

Por padrão, cada instância do Compute Engine tem um único disco permanente de inicialização que contém o sistema operacional. Quando os aplicativos exigem mais espaço de armazenamento, é possível acrescentar uma ou mais opções de armazenamento extras à instância. Leia Preços do Compute Engine para comparações de custos.

Discos permanentes
padrão zonais
Discos
permanentes
regionais
Discos permanentes
SSD zonais
Discos
permanentes SSD
regionais
SSDs locais Intervalos do Cloud Storage
Tipo de armazenamento Armazenamento em blocos eficiente e confiável Armazenamento em blocos eficiente e confiável com replicação síncrona em duas zonas em uma região Armazenamento em blocos rápido e confiável Armazenamento em blocos rápido e confiável com replicação síncrona em duas zonas em uma região Armazenamento em blocos local de alto desempenho Armazenamento de objetos acessível
Espaço máximo por instância 64 TB 64 TB 64 TB 64 TB 3 TB Quase infinito
Escopo de acesso Zona Zona Zona Zona Instância Global
Redundância de dados Zonal Multizona Zonal Multizona Nenhum Regional ou multirregional
Criptografia em repouso Sim Sim Sim Sim Sim Sim
Chaves de criptografia personalizadas Sim Sim Sim Sim Não Sim
Compatibilidade com tipos de máquina Todos os tipos de máquina Todos os tipos de máquina Todos os tipos de máquina Todos os tipos de máquina A maioria dos tipos de máquina Todos os tipos de máquina
Adicionar um disco permanente padrão Adicionar um disco permanente padrão regional Adicionar um disco permanente SSD Adicionar um disco permanente SSD regional Adicionar um SSD local Conectar um intervalo

Além das opções de armazenamento oferecidas pelo Google Cloud Platform, você pode implantar soluções de armazenamento alternativas em suas instâncias.

Os recursos de armazenamento em blocos têm características de desempenho diferentes. Pense no tamanho do seu armazenamento e nos requisitos de desempenho para determinar o tipo de armazenamento em blocos correto para suas instâncias.

Discos permanentes
padrão zonais
Discos
permanentes
regionais
Discos
permanentes SSD zonais
Discos
permanentes SSD
regionais
SSD local (SCSI) SSD local (NVMe)
IOPS máximas sustentadas
IOPS de leitura por GB 0,75 0,75 30 30 266,7 453,3
IOPS de gravação por GB 1,5 1,5 30 30 186,7 240
IOPS de leitura por instância 3.000 3.000 15.000 - 60.000* 15.000 - 60.000* 400.000 680.000
IOPS de gravação por instância 15.000 15.000 15.000 - 30.000* 15.000 - 30.000* 280.000 360.000
Capacidade sustentada máxima (MB/s)
Capacidade de leitura por GB 0,12 0,12 0,48 0,48 1,04 1,77
Capacidade de gravação por GB 0,12 0,12 0,48 0,48 0,73 0,94
Capacidade de leitura por instância 180 180 240 - 1.200* 240 - 1.200* 1.560 2.650
Capacidade de gravação por instância 120 120 240 - 400* 120 - 200* 1.090 1.400

* Os discos permanentes SSD podem alcançar IOPS e desempenho melhores em instâncias com mais vCPUs. Para detalhes, leia Limites de desempenho em disco permanente SSD.

Discos permanentes zonais (padrão e SSD)

Os discos permanentes são dispositivos de armazenamento de rede duráveis que podem ser acessados por suas instâncias como discos físicos em um desktop ou em um servidor. Os dados em cada disco permanente são distribuídos em vários discos físicos. O Compute Engine gerencia os discos físicos e a distribuição de dados para garantir a redundância e otimizar o desempenho para você. Os discos permanentes padrão são suportados por unidades de disco rígido padrão (HDD). Os discos permanentes SSD são suportados por unidades de estado sólido (SSD).

Os discos permanentes estão localizados independentemente das instâncias da máquina virtual, portanto, você pode retirar ou mover os discos para manter os dados mesmo que as instâncias sejam excluídas. O desempenho do disco permanente é escalonado automaticamente conforme o tamanho, para que você possa redimensionar os discos permanentes existentes ou adicionar discos permanentes a uma instância e atender aos requisitos de desempenho e espaço de armazenamento.

Adicione um disco permanente à instância quando precisar de armazenamento confiável e acessível com características de desempenho consistente.

Adicionar um disco permanente à instância

Fácil de usar

O Compute Engine faz a maioria das tarefas de gerenciamento de disco para que você não precise lidar com particionamento, matrizes de disco redundantes ou gerenciamento de subvolumes. Se quiser, aplique essas práticas aos discos permanentes, mas para economizar tempo e conseguir o melhor desempenho, formate os discos permanentes com um único sistema de arquivos e sem tabelas de partição. Se for necessário separar os dados em vários volumes exclusivos, crie discos adicionais em vez de dividir os discos existentes em várias partições.

Quando você precisar de espaço extra nos discos permanentes, basta redimensionar os discos e o sistema de arquivos único em vez de reparticionar e formatar.

Desempenho

O desempenho do disco permanente é previsível e é dimensionado linearmente de acordo com a capacidade provisionada até que os limites das vCPUs provisionadas de uma instância sejam atingidos. Consulte Como otimizar o desempenho de discos permanentes e SSDs locais para informações detalhadas sobre otimização e limites de escalonamento de desempenho.

Os discos permanentes padrão são eficientes e econômicos para processar operações de leitura/gravação sequenciais, mas não são otimizados para processar altas taxas de operações de entrada/saída por segundo (IOPS, na sigla em inglês) aleatórias. Se os aplicativos exigem altas taxas de IOPS aleatórias, use discos permanentes SSD. Os discos permanentes SSD foram projetados para latências de milissegundo com um dígito. A latência observada é específica para cada aplicativo.

O Compute Engine otimiza o desempenho e o escalonamento em discos permanentes automaticamente. Você não precisa gravar vários discos juntos ou pré-aquecer os discos para atingir o melhor desempenho. Quando você precisar de mais espaço em disco ou melhor desempenho, basta redimensionar os discos (e possivelmente adicionar vCPUs) para aumentar o espaço de armazenamento, a capacidade e os IOPS. O desempenho do disco permanente baseia-se na capacidade total dele anexada a uma instância e no número de vCPUs que a instância tem.

No caso dos dispositivos de inicialização, é possível usar um disco permanente padrão para reduzir custos. Pequenos discos permanentes de 10 GB podem funcionar para casos de uso de gerenciamento básico de inicialização e de pacotes. No entanto, para garantir um desempenho consistente no uso mais generalizado do dispositivo de inicialização, utilize um disco permanente SSD como disco de inicialização ou um disco permanente padrão com pelo menos 200 GB.

Cada operação de gravação do disco permanente contribui com o tráfego de saída de rede cumulativo para a instância. Isso significa que as operações de gravação de disco permanentes são limitadas pelo limite de saída da rede para a instância.

Confiabilidade

Discos permanentes têm redundância incorporada para proteger os dados contra falhas de equipamentos e garantir a disponibilidade de dados por meio de eventos de manutenção de datacenter. As somas de verificação são calculadas para todas as operações de discos permanentes para garantir que você leia exatamente aquilo que foi gravado.

Além disso, você pode criar instantâneos de discos permanentes para se proteger contra perda de dados devido a erro do usuário. Os instantâneos são incrementais e levam apenas alguns minutos para serem criados, mesmo se os discos dos instantâneos estiverem anexados a instâncias em execução.

Criptografia de disco permanente

O Compute Engine criptografa automaticamente os dados antes que eles saiam da instância para o espaço de armazenamento do disco permanente. Cada disco permanente permanece criptografado com chaves definidas pelo sistema ou com chaves fornecidas pelo cliente. Além disso, o Google distribui dados de discos permanentes em vários discos físicos de maneira não controlada pelos usuários.

Quando você exclui um disco permanente, o Google descarta as chaves de código, tornando os dados irrecuperáveis. Esse processo é irreversível.

Caso queira controlar as chaves de criptografia usadas para criptografar os dados, crie os discos com suas próprias chaves de criptografia.

Limites

Cada disco permanente pode ter até 64 TB, por isso, não é necessário gerenciar matrizes de discos para criar volumes lógicos grandes. Cada instância pode anexar apenas uma quantidade limitada de espaço total em disco permanente e um número limitado de discos permanentes individuais. Os tipos de máquinas predefinidos e os tipos de máquinas personalizados têm os mesmos limites de discos permanentes.

A maioria das instâncias pode ter até 64 TB de espaço em disco permanente total anexado. Os tipos de máquinas com núcleo compartilhado ou os tipos de máquinas personalizados com menos de 3,75 GB de memória são limitados a 3 TB de espaço total em disco permanente. O espaço total em disco permanente para uma instância inclui o tamanho do disco permanente de inicialização.

Você pode anexar até 16 discos permanentes independentes na maioria das instâncias, mas as instâncias com tipos de máquinas com núcleo compartilhado ou tipos de máquinas personalizados com menos de 3,75 GB de memória são limitadas a no máximo quatro discos permanentes.

Aumento dos limites de disco permanente

É possível anexar mais de 16 discos permanentes na versão Beta. Você pode anexar até 128 discos permanentes a instâncias com tipos de máquinas predefinidos, dependendo do número de vCPUs nessa instância. Instâncias com tipos de máquinas personalizados ainda são limitadas a 16 volumes de disco por instância.

Número de vCPUs Limite de número de discos
Núcleo compartilhado 16 discos
1 vCPU 32 discos
2 a 4 vCPUs 64 discos
8 ou mais vCPUs 128 discos

Discos permanentes regionais (padrão e SSD)

Os discos permanentes regionais têm qualidades de armazenamento semelhantes aos discos permanentes padrão e SSD. No entanto, os discos permanentes regionais fornecem replicação de dados e armazenamento durável entre duas zonas na mesma região. Se você estiver projetando sistemas robustos no Compute Engine, pense em usar discos permanentes regionais para manter a alta disponibilidade de recursos em várias zonas. Os discos permanentes regionais fornecem replicação síncrona para cargas de trabalho que podem não ter replicação no nível do aplicativo.

Os discos permanentes regionais são projetados para cargas de trabalho que exigem redundância em várias zonas com recursos de failover. Os discos permanentes regionais também são projetados para trabalhar com grupos de instâncias gerenciados regionais. Os discos permanentes regionais são uma opção para bancos de dados de alto desempenho e aplicativos corporativos que também exigem alta disponibilidade.

No caso improvável de uma interrupção zonal, você pode fazer failover de sua carga de trabalho em execução em discos permanentes regionais para outra zona usando o comando para forçar anexação. O comando para forçar a anexação permite anexar o disco permanente regional a uma instância da VM em espera, mesmo que o disco não possa ser desconectado da VM original por estar indisponível.

Uma gravação é reconhecida de volta para uma VM somente quando é persistida de maneira durável nas duas réplicas. Se uma das réplicas não estiver disponível, o Compute Engine só gravará na réplica em boas condições. Quando a réplica não íntegra é colocada em backup (como detectado pelo Compute Engine), ela é sincronizada de maneira transparente com a réplica em bom estado e o modo de operação totalmente síncrono é retomado. Essa operação é transparente para uma VM.

No caso raro de as duas réplicas ficarem indisponíveis ao mesmo tempo, ou a réplica íntegra ficar indisponível enquanto outra está sendo colocada em sincronia, o disco correspondente ficará indisponível.

Adicionar um disco permanente regional à instância

Fácil de usar

Crie um disco e anexe-o a uma instância de VM em uma zona dentro de uma região. Identifique uma segunda zona dentro da mesma região em que o Compute Engine replica automaticamente o disco. No caso de uma falha de zona, seu disco fica imediatamente disponível em uma segunda zona para ser anexado a uma instância da VM em espera.

Desempenho

Os discos permanentes regionais são projetados para cargas de trabalho que exigem um objetivo de ponto de recuperação (RPO, na sigla em inglês) e um objetivo de tempo de recuperação (RTO, na sigla em inglês) mais baixos em comparação com o uso de instantâneos de disco permanente.

Os discos permanentes regionais são uma opção quando o desempenho de gravação é menos crítico do que a redundância de dados em várias zonas.

Assim como os discos permanentes padrão, os discos permanentes regionais podem alcançar um maior desempenho de IOPS e capacidade em instâncias com um número maior de vCPUs. Para detalhes, leia Limites de desempenho em disco permanente SSD.

Quando você precisar de mais espaço em disco ou desempenho melhor, basta redimensionar os discos regionais para adicionar mais espaço de armazenamento, capacidade e IOPS.

Confiabilidade

O Compute Engine replica dados de seu disco permanente regional para as zonas selecionadas quando você criou seus discos. Os dados de cada réplica são distribuídos por várias máquinas físicas dentro da zona para garantir a redundância.

Semelhante a discos permanentes regulares, você pode criar instantâneos de discos permanentes para proteger contra perda de dados devido a erro do usuário. Os instantâneos são incrementais e levam apenas alguns minutos para serem criados, mesmo se os discos dos instantâneos estiverem anexados a instâncias em execução.

Limites

Os discos permanentes regionais têm as mesmas limitações dos discos permanentes.

Além desses limites, os discos permanentes regionais precisam ser instalados no modo Leitura-Gravação (RW, na sigla em inglês). Eles não são compatíveis com o modo somente leitura (RO, na sigla em inglês).

SSDs locais

Os SSDs locais são fisicamente anexados ao servidor que hospeda a instância da máquina virtual. Os SSDs locais têm maior capacidade e latência mais baixa do que os discos permanentes padrão ou discos permanentes SSD. Os dados armazenados em um SSD local permanecem somente até você parar ou excluir a instância. Cada SSD local tem um tamanho de 375 GB, mas é possível anexar até oito dispositivos SSD locais para 3 TB do espaço de armazenamento SSD local total por instância.

Crie uma instância com SSDs locais quando precisar de um disco de trabalho rápido ou cache e não quiser usar a memória da instância. Use também os SSDs locais quando a carga de trabalho for replicada em várias instâncias.

Criar uma instância com SSDs locais

Desempenho

Os SSDs locais são projetados para oferecer taxas de IOPS muito altas e baixa latência. Ao contrário dos discos permanentes, nos SSDs locais é preciso gerenciar a gravação por conta própria. Combine vários dispositivos SSD locais em um único volume lógico para atingir o melhor desempenho no SSD local por instância ou formate os dispositivos SSD locais individualmente.

O desempenho do SSD local depende muito da interface que você selecionar. Os SSDs locais estão disponíveis nas interfaces SCSI e NVMe. Se você optar pela NVMe, use uma imagem especial habilitada para NVMe para conseguir o melhor desempenho. Para mais informações, consulte Como escolher um tipo de interface de disco.

Criptografia de SSD local

O Compute Engine criptografa automaticamente os dados quando eles são gravados no espaço de armazenamento SSD local. Não é possível usar chaves de criptografia fornecidas pelo cliente com SSDs locais.

Permanência de dados em SSDs locais

Os dados armazenados em um SSD local permanecem somente até você parar ou excluir a instância.

Os dados em SSDs locais persistem por meio de eventos de migração em tempo real. Se o Compute Engine migra uma instância com um SSD local, o Compute Engine copia os dados do SSD local para a nova instância com apenas um curto período de desempenho reduzido.

Limites

É possível criar instâncias com até oito partições de SSD local de 375 GB para 3 TB de espaço de SSD local para cada instância.

O desempenho para SSDs locais aumenta até atingir um espaço total de armazenamento de SSD local de 1,5 TB. Além de 1,5 TB, a capacidade e a IOPS não aumentam.

Instâncias com tipos de máquinas com núcleo compartilhado não podem anexar dispositivos SSD locais.

SSDs locais e instâncias de VM preemptivas

É possível iniciar uma instância de VM preemptiva com um SSD local, e o Compute Engine cobrará os preços preemptivos pelo uso do SSD local. Os SSDs locais anexados a instâncias preemptivas funcionam como SSDs locais normais e só permanecem durante a vida útil da instância. É possível solicitar uma cota separada para SSDs locais preemptivos, mas também é possível usar a cota normal de SSDs locais ao criar SSDs preemptivos locais.

O Compute Engine não cobrará pelos SSDs locais se as instâncias forem interrompidas no primeiro minuto de execução.

Para mais detalhes sobre SSDs locais, consulte a documentação do SSD local.

Intervalos do Google Cloud Storage

Os intervalos do Google Cloud Storage são a opção de armazenamento mais flexível, escalável e durável para instâncias de máquina virtual. Se os aplicativos não exigirem menor latência de discos permanentes e SSDs locais, armazene os dados em um intervalo do Cloud Storage.

Conecte a instância a um intervalo do Cloud Storage quando latência e capacidade não forem prioridade e quando for preciso compartilhar dados facilmente entre várias instâncias ou zonas.

Conectar a instância a um intervalo do Cloud Storage

Desempenho

O desempenho dos intervalos do Cloud Storage depende da classe de armazenamento selecionada e da localização do intervalo em relação à instância.

A classe Regional Storage apresenta desempenho comparável aos discos permanentes, mas com latência maior e características de capacidade menos consistentes. A classe Multi-Regional Storage armazena os dados de maneira redundante em pelo menos duas regiões dentro de uma localização multirregional maior.

As classes Nearline e Coldline Storage são usadas principalmente para arquivamento de dados de longo prazo. Diferentemente das classes Regional Storage e Multi-Regional Storage, essas classes de arquivamento têm cargas de leitura e durações de armazenamento mínimas. Consequentemente, elas são os melhores para o armazenamento de longo prazo de dados acessados raramente.

Confiabilidade

Todos os repositórios do Cloud Storage têm redundância incorporada para proteger os dados contra falhas de equipamento e garantir a disponibilidade de dados por meio de eventos de manutenção de datacenters. As somas de verificação são calculadas para todas as operações do Cloud Storage para garantir que você leia exatamente aquilo que foi gravado.

Flexibilidade

Ao contrário dos discos permanentes, os intervalos do Cloud Storage não estão restritos à zona em que a instância está localizada. Além disso, você pode ler e gravar dados em um intervalo a partir de várias instâncias simultaneamente. Por exemplo, você pode configurar instâncias em várias zonas para ler e gravar dados no mesmo intervalo em vez de replicar os dados em discos permanentes em várias zonas.

Além disso, você pode ativar um intervalo do Cloud Storage para a instância como um sistema de arquivos. Intervalos ativados funcionam de maneira semelhante a um disco permanente quando você lê ou grava arquivos. No entanto, os intervalos do Cloud Storage são armazenamentos de objetos que não têm as mesmas restrições de gravação que um sistema de arquivos POSIX e não podem ser usados como discos de inicialização. A instância pode gravar dados em um arquivo e substituir dados críticos de outras instâncias que também estão gravando dados no objeto de armazenamento simultaneamente.

Criptografia do Cloud Storage

O Compute Engine criptografa automaticamente os dados antes que eles saiam da instância para os intervalos do Cloud Storage. Você não precisa criptografar os arquivos nas instâncias antes de gravá-los em um intervalo.

Assim como nos discos permanentes, você pode criptografar intervalos com suas próprias chaves de criptografia.

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