In diesem Dokument werden die Funktionen von Google Cloud Hyperdisk beschrieben. Hyperdisk ist die schnellste und effizienteste dauerhafte Festplatte für Compute Engine. Wenn Sie Boot- oder Datenlaufwerke für Ihre Compute-Instanzen benötigen – VM-Instanzen, Container und Bare-Metal-Instanzen – empfiehlt Google die Verwendung von Hyperdisk.
Informationen zu den anderen Blockspeicheroptionen in Compute Engine finden Sie unter Laufwerkstyp auswählen.
Informationen zum Erstellen eines neuen Hyperdisk-Volumes finden Sie unter Hyperdisk-Volume erstellen.
Hyperdisk-Funktionen
Mit Hyperdisk können Sie Ihre Compute Engine-Arbeitslasten bereitstellen, verwalten und skalieren, ohne dass Kosten und Komplexität eines typischen lokalen Speicherbereichs (SAN) anfallen.
Hyperdisk-Volumes haben folgende Funktionen:
Als physische Laufwerke fungieren: Sie können ein Hyperdisk-Volume mit einer Compute-Instanz verwenden, als wäre es ein physisches Laufwerk, das an die Instanz angehängt ist. Wenn Sie Daten auf ein Hyperdisk-Volume schreiben oder von einem Hyperdisk-Volume lesen, werden Daten über das Netzwerk übertragen.
Höhere Leistung: Hyperdisk bietet höhere IOPS und einen höheren Durchsatz als Persistent Disk, da die Titanium-Technologie von Google zur Auslagerung von Speicher genutzt wird.
Anpassbare Leistung: Sie können die Leistung (IOPS und/oder Durchsatz) jedes Hyperdisk-Volumes auswählen. Sie können die Leistung eines Hyperdisk-Volumes auch während der Verwendung erhöhen oder verringern.
Unterstützung für Hochverfügbarkeit: Im unwahrscheinlichen Fall eines Zonen- oder regionalen Ausfalls können Sie die Hochverfügbarkeit Ihrer Daten sicherstellen, indem Sie eine oder beide der folgenden Funktionen aktivieren:
Um Ihre Daten im Falle eines Zonenausfalls zu schützen, können Sie Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit verwenden. Daten auf Hyperdisk-Volumes mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit werden synchron über zwei Zonen in derselben Region repliziert, um vor bis zu einem Zonenausfall zu schützen.
Wenn Sie Ihre Daten vor einem regionalen Ausfall schützen möchten, können Sie mit der asynchronen Replikation eine Replikation Ihrer Daten in einer anderen Region erstellen. Wenn Sie die asynchrone Replikation für ein Laufwerk aktivieren, werden Daten in einer Region kontinuierlich in ein Replikat in einer sekundären Region kopiert. Wenn ein regionaler Ausfall auftritt, können Sie ein Failover Ihrer Daten in eine sekundäre Region durchführen. Die asynchrone Replikation ist für Hyperdisk Balanced-, Hyperdisk Balanced High Availability- und Hyperdisk Extreme-Volumes verfügbar.
Portabilität: Sie können die Compute-Instanz ändern, an die ein Hyperdisk-Volume angehängt ist.
Zwischen VMs freigegeben werden können: Für Hochverfügbarkeitsarbeitslasten können bestimmte Hyperdisk-Typen von mehreren VMs gemeinsam genutzt werden. Jede VM hat gleichzeitig Lese-/Schreibzugriff oder Lesezugriff auf das Volume.
Unterstützung für gepoolte Kapazität und Leistung: Um die Planung zu vereinfachen, eine Überbereitstellung von Speicher zu vermeiden und Kosten zu senken, können Sie Hyperdisk-Speicher und ‑Leistung mit Hyperdisk Storage Pools in großen Mengen erwerben.
Hyperdisk-Typ für Ihre Arbeitslast auswählen
Wenn Sie Ihren Arbeitslasten Hyperdisk-Volumes hinzufügen möchten, müssen Sie einen Hyperdisk-Typ auswählen. Jeder Hyperdisk-Typ ist für einen bestimmten Arbeitslasttyp konzipiert und optimiert. Im Folgenden finden Sie eine Liste der verfügbaren Hyperdisk-Typen.
- Hyperdisk Balanced
- Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit
- Hyperdisk Extrem
- Hyperdisk Durchsatz
- Hyperdisk ML
Für die meisten Arbeitslasten empfehlen wir Hyperdisk Balanced.
Vergleichen Sie den Typ Ihrer Arbeitslast und ihre Leistungsanforderungen mit den Informationen in der folgenden Tabelle, um einen Hyperdisk-Typ auszuwählen. Detaillierte Informationen zu einem bestimmten Hyperdisk-Typ finden Sie auf der verlinkten Seite in der Spalte Empfohlener Hyperdisk-Typ.
| Arbeitslasttyp | Empfohlener Hyperdisk-Typ |
Besondere Features | Maximale IOPS und maximaler Durchsatz pro Volume |
|---|---|---|---|
|
Hyperdisk abgestimmt |
|
IOPS: 160.000 Durchsatz: 2.400 MiB/s |
|
Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit |
|
IOPS: 100.000 Durchsatz: 1.200 MiB/s |
|
Hyperdisk Extrem |
|
IOPS: 350.000 Durchsatz: 5.000 MiB/s1 |
|
Hyperdisk ML |
|
IOPS: 19.200.0002 Durchsatz: 1.200.000 MiB/s |
|
Hyperdisk Durchsatz |
|
IOPS: 2.4002 Durchsatz: 600 MiB/s |
1 Sie können keine Durchsatzstufe für Hyperdisk Extreme-Volumes angeben. Der bereitgestellte Durchsatz basiert auf der von Ihnen angegebenen IOPS-Ebene.
2 Sie können für Hyperdisk Durchsatz- und Hyperdisk ML-Volumes keine IOPS-Stufe angeben. Die bereitgestellten IOPS basieren auf der von Ihnen angegebenen Durchsatzstufe.
Hyperdisk-Leistung
Im Folgenden finden Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Konzepte zur Hyperdisk-Leistung:
- Sie können das Leistungs- (IOPS und/oder Durchsatz) und Größenlimit für jedes Hyperdisk-Volume konfigurieren. Sie können die Leistung eines Hyperdisk-Volumes auch erhöhen oder verringern, ohne die Größe zu ändern.
- Das von Ihnen angegebene Leistungslimit wird als bereitgestellte Leistung bezeichnet. Die bereitgestellte Leistung ist nicht die erwartete Leistung, sondern die maximale Leistung, die das Laufwerk erreichen kann.
- Die tatsächliche Leistung eines Hyperdisk-Volumes ist die beobachtete Leistung, während das Volume verwendet wird.
- Damit ein Hyperdisk-Volume die bereitgestellte Leistung erreicht, müssen Sie es an eine Compute-Instanz anhängen, die dasselbe oder ein höheres Leistungsniveau unterstützt.
Eine Erläuterung der Funktionsweise der Hyperdisk-Leistung finden Sie unter Informationen zur Hyperdisk-Leistung. Informationen zu den Leistungsgrenzen für jeden Hyperdisk-Typ finden Sie unter Hyperdisk-Leistungsgrenzen.
Latenz
Jeder Hyperdisk-Typ hat unterschiedliche Latenzprofile. Google empfiehlt, den Hyperdisk-Durchsatz mit der Latenz einer Festplatte zu vergleichen. Sie können die Latenz für Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability, Hyperdisk Extreme und Hyperdisk ML mit der Latenz von Enterprise-SSDs vergleichen.
Hyperdisk Balanced und Hyperdisk Extreme bieten Latenzen von weniger als einer Millisekunde.
Unterstützung von Maschinenserien für Hyperdisk
In diesem Abschnitt werden die Maschinenserien aufgeführt, die von den einzelnen Hyperdisk-Typen unterstützt werden. Wenn eine Maschinenserie Hyperdisk nicht unterstützt, verwenden Sie Persistent Disk.
Wählen Sie eine oder mehrere Maschinenserien aus, um die unterstützten Hyperdisk-Typen aufzurufen.
| Maschinenserie | Hyperdisk Balanced | Hyperdisk Extrem | Hyperdisk Durchsatz | Hyperdisk ML | Hyperdisk Balanced HA |
|---|---|---|---|---|---|
| C4 | — | — | — | ||
| C4A | — | — | |||
| C4D | — | — | — | ||
| C3 | |||||
| C3D | |||||
| N4 | — | — | — | ||
| N2 | — | — | — | ||
| N2D | — | — | — | — | |
| N1 | — | — | — | — | — |
| T2D | — | — | — | — | |
| T2A | — | — | — | — | — |
| E2 | — | — | — | — | — |
| Z3 | — | ||||
| H3 | — | — | — | ||
| C2 | — | — | — | — | — |
| C2D | — | — | — | — | — |
| X4 | — | — | — | ||
| M4 | — | — | — | ||
| M3 | — | — | |||
| M2 | — | — | — | ||
| M1 | — | — | — | ||
| N1+GPU | — | — | — | — | — |
| A4X | — | — | — | ||
| A4 | — | — | — | ||
| A3 (H200) | — | — | |||
| A3 (H100) | |||||
| A2 | — | — | — | — | |
| G2 | — | — | — |
Einschränkungen für Maschinentypen
In diesem Abschnitt werden die Einschränkungen aufgeführt, die für die Maschinenreihen gelten, die von den einzelnen Hyperdisk-Typen unterstützt werden.
Wenn Sie Hyperdisk Balanced mit A3-VMs verwenden möchten, muss die VM mindestens 8 GPUs haben.
Für Hyperdisk Extreme gelten die folgenden Einschränkungen:
- A3-Maschinentypen erfordern mindestens 4 GPUs.
- C3-Maschinentypen benötigen mindestens 88 vCPUs.
- C3D-Maschinentypen benötigen mindestens 60 vCPUs.
- C4-Maschinentypen benötigen mindestens 96 vCPUs.
- M1-Maschinentypen benötigen mindestens 80 vCPUs.
- C4A-, C4D- und M3-Maschinentypen erfordern mindestens 64 vCPUs.
- M4-Maschinentypen benötigen mindestens 112 vCPUs.
- N2 erfordert mindestens 80 vCPUs. Benutzerdefinierte N2-Maschinentypen werden nicht unterstützt.
Sie können Hyperdisk Throughput nicht mit Bare-Metal-Maschinentypen verwenden.
Regionale Verfügbarkeit von Hyperdisk
Einige Hyperdisk-Typen sind in allen Regionen und Zonen verfügbar, andere nur an bestimmten Standorten. In der folgenden Tabelle ist die regionale Verfügbarkeit für jeden Hyperdisk-Typ zusammengefasst.
| Hyperdisk-Typ | Unterstützte Regionen |
|---|---|
| Hyperdisk Balanced | In allen Zonen und Regionen verfügbar |
| Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit | Nur die in Regionale Verfügbarkeit von Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit aufgeführten Regionen |
| Hyperdisk Extrem | Nur die in Regionale Verfügbarkeit von Hyperdisk Extreme aufgeführten Regionen |
| Hyperdisk ML | Nur die in Regionale Verfügbarkeit von Hyperdisk ML aufgeführten Regionen |
| Hyperdisk Durchsatz | In allen Zonen und Regionen verfügbar |
Hyperdisk-Volumes zwischen VMs freigeben
Sie können ein Hyperdisk-Volume für mehrere VMs freigeben, indem Sie dasselbe Volume gleichzeitig an mehrere VMs anhängen.
Die folgenden Szenarien werden unterstützt:
Gleichzeitiger Lese-/Schreibzugriff auf ein einzelnes Volume von mehreren VMs. Empfohlen für clusterbasierte Dateisysteme und hochverfügbare Arbeitslasten wie die SQL Server-Failover-Cluster-Infrastruktur. Wird für Hyperdisk Balanced- und Hyperdisk Balanced High Availability-Volumes unterstützt.
Gleichzeitiger Lesezugriff auf ein einzelnes Volume von mehreren VMs. Das ist kostengünstiger als mehrere Laufwerke mit denselben Daten. Empfohlen für beschleunigungsoptimierte Arbeitslasten für maschinelles Lernen. Wird für Hyperdisk ML-Volumes unterstützt.
Sie können ein Hyperdisk-Throughput- oder Hyperdisk-Extreme-Volume nicht an mehr als eine VM anhängen.
Informationen zur Laufwerkfreigabe finden Sie unter Laufwerk zwischen VMs freigeben.
Schutz für Hochverfügbarkeit und Notfallwiederherstellung für Hyperdisk-Volumes
Sie können Ihre Daten vor seltenen zonalen oder regionalen Ausfällen schützen, indem Sie die Replikation aktivieren. Das bedeutet, dass eine Kopie der Daten in einer anderen Zone oder Region gespeichert wird.
Zonenübergreifende synchrone Replikation
Wenn Sie Daten in eine andere Zone in derselben Region replizieren möchten, müssen Sie Hyperdisk Balanced High Availability-Volumes verwenden. Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit ist der einzige unterstützte Hyperdisk-Typ für die zonale Replikation.
Weitere Informationen finden Sie unter Synchrone Laufwerksreplikation.
Regionenübergreifende asynchrone Replikation
Sie können Ihre Daten im unwahrscheinlichen Fall eines regionalen Ausfalls schützen, indem Sie die asynchrone Replikation aktivieren. Bei der asynchronen Replikation wird eine Kopie der Daten auf Ihrem Volume in einer anderen Region gespeichert. Wenn Sie beispielsweise ein Hyperdisk-Volume in us-west1 schützen möchten, können Sie die asynchrone Replikation verwenden, um das Volume auf ein sekundäres Volume in der Region us-east4 zu replizieren. Wenn das Volume in us-west1 nicht mehr verfügbar ist, können Sie das sekundäre Volume in us-east4 verwenden.
Sie können die asynchrone Replikation mit den folgenden Hyperdisk-Typen verwenden:
- Hyperdisk Balanced
- Hyperdisk Extrem
- Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit
Weitere Informationen zur regionenübergreifenden Replikation finden Sie unter Asynchrone Replikation.
Verschlüsselung für Hyperdisk-Volumes
Standardmäßig schützt Compute Engine Ihre Hyperdisk-Volumes mitGoogle-owned and Google-managed encryption keys. Sie können Ihre Hyperdisk-Volumes auch mit vom Kunden verwalteten Verschlüsselungsschlüsseln (Customer-Managed Encryption Keys, CMEKs) verschlüsseln.
Weitere Informationen finden Sie unter Laufwerksverschlüsselung.
Confidential Computing mit Hyperdisk-Volumes
Sie können einer Hyperdisk Balanced-Festplatte eine hardwarebasierte Verschlüsselung hinzufügen, indem Sie beim Erstellen der Festplatte den vertraulichen Modus für die Festplatte aktivieren. Sie können den vertraulichen Modus nur mit Hyperdisk Balanced-Laufwerken verwenden, die an Confidential VMs angehängt sind.
Weitere Informationen finden Sie unter Vertraulicher Modus für Hyperdisk Balanced-Volumes.
Langlebigkeit von Hyperdisk
Compute Engine verteilt die Daten auf Hyperdisk-Volumes auf mehrere physische Laufwerke, um die Langlebigkeit zu gewährleisten und die Leistung zu optimieren.
Die Langlebigkeit des Laufwerks stellt die Wahrscheinlichkeit eines Datenverlusts für ein typisches Laufwerk in einem typischen Jahr dar. Hyperdisk-Datenverlustereignisse sind extrem selten und waren in der Vergangenheit das Ergebnis koordinierter Hardwarefehler, Softwarefehler oder einer Kombination aus beidem. Google unternimmt zahlreiche Schritte, um das branchenweite Risiko der schleichenden Datenbeschädigung zu minimieren.
Die Langlebigkeit wird anhand einer Reihe von Annahmen zu Hardwarefehlern, der Wahrscheinlichkeit von Katastrophen, Isolierungsverfahren und Engineering-Prozessen in Google-Rechenzentren sowie den internen Codierungen berechnet, die von den einzelnen Laufwerkstypen verwendet werden.
Menschliche Fehler eines Google Cloud-Kunden, z. B. wenn ein Kunde versehentlich ein Laufwerk löscht, fallen nicht unter die Langlebigkeit von Hyperdisk.
Die folgende Tabelle zeigt die Langlebigkeit für die einzelnen Laufwerkstypen. Eine Langlebigkeit von 99,999% bedeutet, dass bei 1.000 Hyperdisk-Volumes wahrscheinlich 100 Jahre vergehen, ohne dass ein einzelnes Volume verloren geht.
| Hyperdisk Balanced | Hyperdisk Extrem | Hyperdisk ML | Hyperdisk Durchsatz | Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit |
|---|---|---|---|---|
| Besser als 99,999 % | Besser als Besser als 99,9999 % | Besser als 99,999 % | Besser als 99,999 % | Besser als Besser als 99,9999 % |
Unterstützte Laufwerksschnittstellen
Hyperdisk-Volumes werden je nach Maschinentyp der Instanz als Laufwerk in einer VM bereitgestellt. Dazu wird die NVMe- oder SCSI-Schnittstelle verwendet.
Hyperdisk Storage Pools
Hyperdisk Storage Pools erleichtern die Senkung der Gesamtbetriebskosten für Blockspeicher und vereinfachen die Verwaltung von Blockspeicher. Mit Hyperdisk Storage Pools können Sie einen Pool von Kapazität und Leistung auf maximal 1.000 Laufwerke in einem einzelnen Projekt aufteilen. Da Speicherpools eine schlanke Bereitstellung und Datenreduzierung bieten, können Sie eine höhere Effizienz erzielen.
Speicherpools vereinfachen die Migration Ihres lokalen SAN in die Cloud und erleichtern es, Ihren Arbeitslasten die benötigte Kapazität und Leistung zur Verfügung zu stellen.
Sie erstellen einen Speicherpool mit der geschätzten Kapazität und Leistung für alle Arbeitslasten in einem Projekt in einer bestimmten Zone. Anschließend erstellen Sie Laufwerke in diesem Speicherpool und hängen die Laufwerke an vorhandene VMs an. Sie können auch ein Laufwerk im Speicherpool erstellen, wenn Sie eine neue VM erstellen. Jeder Speicherpool enthält einen Laufwerkstyp, z. B. Hyperdisk Throughput. Es gibt zwei Arten von Hyperdisk Storage Pools:
- Hyperdisk Balanced-Speicherpool: für allgemeine Arbeitslasten, die am besten mit Hyperdisk Balanced-Laufwerken bedient werden
- Hyperdisk Throughput Storage Pool: für Streaming-, Kalt- und Analysearbeitslasten, die am besten von Hyperdisk Throughput-Laufwerken unterstützt werden
Informationen zur Verwendung von Hyperdisk Storage Pools finden Sie unter Storage Pools.
Preise
Ihnen wird die gesamte bereitgestellte Kapazität Ihrer Hyperdisk-Volumes in Rechnung gestellt, bis Sie sie löschen. Gebühren fallen auch dann an, wenn das Volume an keine Instanzen angehängt ist oder wenn die Instanz angehalten oder beendet wurde. Die Abrechnung erfolgt pro GiB und Monat. Außerdem wird Ihnen Folgendes in Rechnung gestellt:
- Bei Hyperdisk Balanced wird ein monatlicher Preis für die bereitgestellten IOPS und den bereitgestellten Durchsatz (in MiB/s) berechnet,der die Referenzwerte von 3.000 IOPS und den Durchsatz von 140 MiB/s übersteigt.
- Für Hyperdisk Extreme wird eine monatliche Gebühr basierend auf den bereitgestellten IOPS berechnet.
- Bei Hyperdisk ML wird eine monatliche Gebühr basierend auf dem bereitgestellten Durchsatz (in MiB/s) berechnet. Für das Anhängen mehrerer VMs an ein einzelnes Hyperdisk ML-Volume fallen keine zusätzlichen Kosten an.
- Bei Hyperdisk Throughput wird eine monatliche Gebühr basierend auf dem bereitgestellten Durchsatz (in MiB/s) berechnet.
Da die Daten für regionale Laufwerke an zwei Speicherorten geschrieben werden, sind die Kosten für Hyperdisk Balanced-Speicher mit Hochverfügbarkeit doppelt so hoch wie die Kosten für Hyperdisk Balanced-Speicher.
Weitere Preisinformationen erhalten Sie unter Laufwerk-Preise.
Hyperdisk und Rabatte für zugesicherte Nutzung
Hyperdisk-Volumes kommen für Folgendes nicht infrage:
- Ressourcenbasierte Rabatte für zugesicherte Nutzung
- Rabatte für kontinuierliche Nutzung
Hyperdisk und VM-Instanzen auf Abruf
Hyperdisk kann mit Spot-VMs (oder VMs auf Abruf) verwendet werden. Es gibt jedoch keine ermäßigten Spot-Preise für Hyperdisk.
Einschränkungen für Hyperdisk
- Sie können aus einem Hyperdisk-Volume kein Maschinen-Image erstellen.
- Sie können aus einem Hyperdisk Extreme-, Hyperdisk Throughput- oder Hyperdisk Balanced High Availability-Volume kein Image erstellen.
- Sie können keinen Instant Snapshot aus einem Hyperdisk ML- oder Hyperdisk Throughput-Volume erstellen.
- Sie können Hyperdisk-Throughput- oder Hyperdisk-Extreme-Volumes nicht an mehr als eine VM anhängen.
- Hyperdisk Extreme-, Hyperdisk ML- und Hyperdisk Throughput-Volumes können nicht als Bootlaufwerke verwendet werden.
- Sie können ein Hyperdisk-ML-Volume höchstens alle 30 Sekunden an bis zu 100 VMs anhängen.
- Sie können kein Hyperdisk ML-Laufwerk im Lese-/Schreibmodus aus einem Snapshot oder einem Laufwerk-Image erstellen. Sie müssen das Laufwerk im schreibgeschützten Modus erstellen.
- Wenn Sie den Lesemodus für ein Hyperdisk ML-Volume aktivieren, können Sie den Lese-/Schreibmodus nicht wieder aktivieren.
- Wenn Sie ein Volume im Modus für mehrere Autoren erstellen, lesen Sie den Abschnitt Zusätzliche Einschränkungen.
- Wenn Sie ein Hyperdisk Balanced-Volume im vertraulichen Modus erstellen, lesen Sie den Abschnitt Zusätzliche Einschränkungen.
- Confidential VMs mit AMD SEV auf C3D-Maschinentypen unterstützen Hyperdisk Balanced und Hyperdisk Throughput nicht.
Nächste Schritte
- Hyperdisk-Volume erstellen
- Informationen zum Klonen eines Hyperdisk-Volumes
- Weitere Informationen zur synchronen Laufwerksreplikation mit Hyperdisk mit ausgeglichener Hochverfügbarkeit
- Weitere Informationen zu Hyperdisk Storage Pools
- Informationen zu Laufwerkspreisen
- Leistung von Hyperdisk optimieren