Opções de armazenamento

O Compute Engine oferece várias opções de armazenamento para suas instâncias. Cada uma delas tem características únicas de preço e desempenho:

Se você não tem 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 precisarem de mais espaço de armazenamento, adicione uma ou mais opções de armazenamento à instância. Para acessar uma comparação dos preços, consulte Preços de disco.

Discos permanentes
padrãozonais
Discos
permanentesregionais
Discos
permanentesSSDzonais
Discos
permanentesSSDregionais
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
Capacidade máxima por disco 64 TB 64 TB 64 TB 64 TB 3 TB N/A
Capacidade máxima por instância 257 TB* 257 TB* 257 TB* 257 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 A maioria dos tipos de máquina A maioria dos 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

* Se você pretende criar um volume lógico maior do que 64 TB, consulte desempenho de um volume lógico maior.

Além das opções de armazenamento oferecidas pelo GCP, é possível implantar outras nas suas instâncias.

Os recursos de armazenamento em blocos têm características de desempenho diferentes. Considere o tamanho do seu armazenamento e os requisitos de desempenho para determinar o tipo de armazenamento em blocos adequado para as instâncias.

Discos permanentes
padrão zonais
Discos
permanentesregionais
Discos
permanentes SSD zonais
Discos
permanentes SSDregionais
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 a 100.0001 15.000 a 100.0001 400.000 680.000
IOPS de gravação por instância 15.000 15.000 15.000 a 30.0001 15.000 a 30.0001 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 240 240 240 a 1.2001 240 a 1.2001 1.560 2.650
Capacidade de gravação por instância 76 a 2402 38 a 2002 76 a 4001 38 a 2001 1.090 1.400

1 Em instâncias com mais vCPUs, os discos permanentes SSD alcançam índices maiores de IOPS e desempenho de capacidade. Leia sobre os limites de desempenho do disco permanente SSD para mais detalhes.

2 Os discos permanentes SSD e padrão alcançam maior desempenho de capacidade nas instâncias com mais vCPUs. Leia sobre os limites de saída de rede na capacidade de gravação para mais detalhes.

Discos permanentes zonais (padrão e SSD)

Os discos permanentes são dispositivos de armazenamento de rede duráveis que podem ser acessados por meio de instâncias, como discos físicos em um computador 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. Os discos permanentes padrão têm o suporte das unidades de disco rígido padrão (HDD, na sigla em inglês). Os discos permanentes SSD têm o suporte das unidades de estado sólido (SSD, na sigla em inglês).

Os discos permanentes estão localizados independentemente das instâncias de máquina virtual (VM, na sigla em inglês), portanto, é possível retirá-los ou movê-los para manter os dados mesmo que as instâncias sejam excluídas. Como o desempenho do disco permanente é dimensionado automaticamente de acordo com o tamanho, é possível redimensionar os discos permanentes atuais ou adicionar mais deles a uma instância para atender aos requisitos de desempenho e espaço de armazenamento.

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

Adicionar um disco permanente à instância

Fácil de usar

O Compute Engine realiza a maioria das tarefas de gerenciamento de disco para que você não precise lidar com particionamento, matrizes de discos redundantes ou gerenciamento de subvolumes. Geralmente, não é necessário criar volumes lógicos maiores. No entanto, é possível aumentar a capacidade do disco permanente secundário anexado para 257 GB por instância e aplicar essa prática aos outros discos permanentes se quiser. Você economiza tempo e aprimora o desempenho quando formata 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 mais discos em vez de dividir os discos atuais em várias partições.

Quando precisar de mais espaço nos discos permanentes, redimensione os discos e o sistema de arquivos em vez de fazer o reparticionamento e a formatação.

Desempenho

O desempenho do disco permanente é previsível e dimensionado linearmente de acordo com a capacidade provisionada até que os limites das vCPUs provisionadas de uma instância sejam atingidos. Para mais informações sobre otimização e limites de dimensionamento de desempenho, consulte Desempenho do armazenamento em blocos.

Os discos permanentes padrão são eficientes e econômicos para lidar com operações sequenciais de leitura/gravação. No entanto, eles não são otimizados para processar altas taxas de operações aleatórias de entrada/saída por segundo (IOPS, na sigla em inglês). Se os aplicativos exigem altas taxas de IOPS aleatórias, use discos permanentes SSD. Eles foram projetados para alcançar latência de milissegundos com um dígito. A latência alcançada é específica para cada aplicativo.

O Compute Engine otimiza o desempenho e o dimensionamento em discos permanentes automaticamente. Você não precisa gravar vários discos juntos ou pré-aquecê-los para atingir o melhor desempenho. Quando você precisa de mais espaço em disco ou de desempenho melhor, basta redimensionar os discos e adicionar mais vCPUs para aumentar o espaço de armazenamento, capacidade e IOPS. O desempenho do disco permanente é baseado na capacidade total do disco permanente anexado a uma instância e no número de vCPUs nela.

No caso dos dispositivos de inicialização, é possível usar um disco permanente padrão para reduzir os custos. Discos permanentes pequenos de 10 GB funcionam nos 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

Os discos permanentes têm redundância incorporada para proteger os dados contra falhas de equipamentos e garantir a disponibilidade dos 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, crie snapshots de discos permanentes para se proteger contra perda de dados devido a erros do usuário. Os snapshots são incrementais e levam apenas alguns minutos para serem criados, mesmo se os discos deles estiverem anexados a instâncias em execução.

Criptografia do 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 continua criptografado com chaves definidas pelo sistema ou fornecidas pelo cliente. 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 criptografia, tornando os dados irrecuperáveis. Esse processo é irreversível.

Se quiser controlar as chaves usadas para criptografar os dados, crie os discos com as próprias chaves de criptografia.

Limites

  • Não é possível anexar um disco permanente a uma instância em outro projeto.

  • As instâncias com tipos de máquina com núcleo compartilhado são limitadas a até 16 discos permanentes.

  • Para tipos de máquina personalizados ou tipos de máquina predefinidos que tenham no mínimo uma vCPU, anexe até 128 discos permanentes.

  • 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 máquina predefinidos e os tipos de máquina personalizados têm os mesmos limites de discos permanentes.

  • A maioria das instâncias pode ter até 128 discos permanentes e até 257 TB de espaço anexado nesses discos. O espaço total em disco permanente de uma instância inclui o tamanho do disco de inicialização.

  • Os tipos de máquina com núcleo compartilhado estão limitados a 16 discos permanentes e a 3 TB de espaço total neles.

A criação de volumes lógicos maiores do que 64 TB pode exigir considerações especiais. Para mais informações, consulte desempenho de um volume lógico maior.

Discos permanentes regionais (padrão e SSD)

Os discos permanentes regionais têm características de armazenamento semelhantes aos discos permanentes zonais (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, use discos permanentes regionais para manter a alta disponibilidade dos 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 foram projetados para cargas de trabalho que exigem redundância em várias zonas com recursos de failover. Eles também foram projetados para funcionar com grupos de instâncias gerenciadas 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, é possível fazer o failover da carga de trabalho em execução em discos permanentes regionais para outra zona usando o comando para forçar a anexação. Com ele, você conecta o disco permanente regional a uma instância da VM em espera, mesmo que o disco não possa ser desanexado da VM original devido à indisponibilidade.

Se as duas réplicas estiverem disponíveis, uma gravação será confirmada novamente em uma VM quando ela permanecer com durabilidade em ambas as réplicas. Se uma das réplicas não estiver disponível, uma gravação será confirmada quando ela permanecer com durabilidade na réplica íntegra. Quando a réplica não íntegra é colocada em backup (como detectado pelo Compute Engine), ela é sincronizada de maneira transparente com a réplica íntegra, 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 a outra está sendo sincronizada, o disco correspondente ficará indisponível.

Adicionar um disco permanente regional à instância

Desempenho

Os discos permanentes regionais foram 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) menores em comparação com o uso de snapshots de disco permanente (páginas em inglês).

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

Assim como os discos permanentes padrão, os regionais alcançam mais desempenho de capacidade e IOPS em instâncias com um número maior de vCPUs. Para mais informações sobre essa e outras limitações, consulte Limites de desempenho do disco permanente SSD .

Quando você precisa de mais espaço em disco ou de desempenho melhor, redimensione 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 aos discos permanentes comuns, é possível criar snapshots de discos permanentes para se proteger contra perda de dados devido a erro do usuário. Os snapshots são incrementais e levam apenas alguns minutos para serem criados, mesmo se os discos dos snapshots estiverem anexados a instâncias em execução.

Limites

SSDs locais

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

Crie uma instância com SSDs locais quando você precisar de um cache ou disco de trabalho rápidos 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 foram 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 de SSD local por instância ou formate os dispositivos SSD locais individualmente.

O desempenho do SSD local depende muito da interface que você seleciona. Os SSDs locais estão disponíveis nas interfaces SCSI e NVMe (páginas em inglês). Se você optar pela NVMe, use uma imagem especial habilitada para NVMe para conseguir o melhor desempenho. Para mais informações, consulte Como selecionar as interfaces NVMe ou SCSI.

Para mais informações, consulte Como otimizar o desempenho do SSD local.

Criptografia do 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.

Persistência de dados em SSDs locais

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

Os dados em SSDs locais permanecem 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.

Limitações gerais

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

  • O desempenho dos 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 as IOPS não aumentam.

  • As instâncias com tipos de máquina com núcleo compartilhado não podem anexar dispositivos de SSD local.

SSDs locais e tipos de máquina

É possível anexar SSDs locais a quase todos os tipos de máquina disponíveis no Compute Engine, salvo observação contrária. No entanto, há limitações do número de SSDs locais que pode ser anexado com base em cada tipo de máquina. Por exemplo, se você usa um tipo de máquina N2 com duas vCPUs, como mostrado na tabela a seguir, é possível anexar um, dois, quatro ou oito dispositivos SSD local à VM. No entanto, não é possível anexar três, cinco, seis ou sete dispositivos.

Tipos de máquina N1 Número de dispositivos de SSD local permitidos por instância de VM
Todos os tipos de máquina N1 1 a 8
Tipos de máquina N2
Tipos de máquina com duas a 10 vCPUs 1, 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 12 a 20 vCPUs 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 22 a 40 vCPUs 4 ou 8
Tipos de máquina com 42 a 80 vCPUs 8
Tipos de máquina C2
Tipos de máquina com quatro ou oito vCPUs 1, 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 16 vCPUs 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 30 vCPUs 4 ou 8
Tipos de máquina com 60 vCPUs 8

SSDs locais e instâncias de VM preemptivas

É possível iniciar uma instância de VM preemptiva com um SSD local. Nesse caso, o Compute Engine cobra os preços relacionados 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. Solicite uma cota separada para SSDs locais preemptivos. Se quiser, use a cota normal ao criar SSDs locais preemptivos.

No Compute Engine, não há cobrança pelos SSDs locais se as instâncias deles forem definidas como preemptivas a partir do primeiro minuto de execução.

Para mais informações sobre SSDs locais, consulte Como adicionar SSDs locais.

Como reservar SSDs locais com descontos por uso contínuo

Para reservar recursos de SSD local em uma zona específica, consulte Como reservar recursos zonais. As reservas são necessárias para a aplicação de tarifas por uso contínuo referente aos SSDs locais.

Intervalos do Cloud Storage

Os intervalos do Cloud Storage são a opção de armazenamento mais flexível, escalonável e durável para as instâncias de VM. Se os aplicativos não exigirem a 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 a latência e a capacidade não forem prioridade, e quando você precisar compartilhar dados com facilidade 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 do local do intervalo relacionado à instância.

A classe de armazenamento padrão usada no mesmo local da instância tem um desempenho comparável ao dos discos permanentes, mas com maior latência e características de capacidade menos consistentes. Essa classe quando usada em um local multirregional armazena os dados de forma redundante em pelo menos duas regiões em um local multirregional maior.

As classes Nearline e Coldline Storage servem principalmente para arquivamento de dados a longo prazo. Ao contrário da classe de armazenamento padrão, essas classes de arquivamento têm cargas de leitura e durações de armazenamento mínimas. Por isso, elas são melhores para o armazenamento a longo prazo de dados que são acessados com pouca frequência.

Confiabilidade

Todos os intervalos do Cloud Storage têm redundância integrada para proteger os dados contra falhas de equipamento e garantir a disponibilidade deles por meio de eventos de manutenção do datacenter. 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, é possível ler e gravar dados em um intervalo a partir de várias instâncias ao mesmo tempo. Por exemplo, configure 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, é possível ativar um intervalo do Cloud Storage para a instância como um sistema de arquivos. Os intervalos ativados têm o mesmo funcionamento de 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. Também não é possível usá-los como discos de inicialização. A instância pode gravar dados em um arquivo e substituir dados importantes de outras instâncias que também estão fazendo gravações 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, é possível criptografar intervalos com suas próprias chaves de criptografia.

A seguir

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