本文說明 Google Cloud Hyperdisk 的功能。Hyperdisk 是 Compute Engine 最快且最有效率的耐久性磁碟。如果需要運算執行個體 (虛擬機器 (VM) 執行個體、容器和裸機執行個體) 的開機或資料磁碟,建議使用 Hyperdisk。
如要瞭解 Compute Engine 中的其他區塊儲存空間選項,請參閱「選擇磁碟類型」。
如要建立新的 Hyperdisk 磁碟區,請參閱建立 Hyperdisk 磁碟區。
Hyperdisk 功能
使用 Hyperdisk,您可以佈建、管理及擴充 Compute Engine 工作負載,不必像一般內部部署儲存區域網路 (SAN) 那樣耗費成本和心力。
Hyperdisk 磁碟區具有下列功能:
做為實體磁碟:您可以將 Hyperdisk 磁碟區與運算執行個體搭配使用,就像磁碟區是連結至執行個體的實體磁碟一樣。讀取或寫入 Hyperdisk 磁碟區時,資料會透過網路傳輸。
效能更高:Hyperdisk 採用 Google 的 Titanium 儲存空間卸載技術,因此 IOPS 和總處理量都比永久磁碟更高。
可自訂效能:您可以選擇每個 Hyperdisk 磁碟區的效能 (IOPS 和/或處理量)。您也可以在使用 Hyperdisk 磁碟區時,提高或降低其效能。
支援高可用性:萬一發生可用區或區域服務中斷,您可以啟用下列一或多項功能,確保資料維持高可用性:
如要保護資料,避免因可用區服務中斷而遺失,請使用 Hyperdisk Balanced High Availability。Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區的資料會在同一個區域內的兩個可用區之間同步複製,以防範最多一個可用區中斷服務。
如要避免區域性服務中斷導致資料遺失,請使用非同步複製功能,在其他區域維護資料副本。為磁碟啟用非同步複製功能後,一個區域中的資料會持續複製到次要區域的副本。如果發生區域性服務中斷情形,您可以容錯移轉資料至次要區域。非同步複製功能適用於 Hyperdisk Balanced、Hyperdisk Balanced High Availability 和 Hyperdisk Extreme 磁碟區。
可攜性:您可以變更 Hyperdisk 磁碟區所連結的運算執行個體。
可在 VM 之間共用:對於高可用性工作負載,多個 VM 可以共用特定 Hyperdisk 類型。每個 VM 都能同時讀寫或唯讀存取磁碟區。
支援集區容量和效能:為簡化規劃、避免過度配置儲存空間及降低成本,您可以使用 Hyperdisk 儲存空間集區,大量購買 Hyperdisk 儲存空間和效能。
為工作負載選擇 Hyperdisk 類型
如要為工作負載新增 Hyperdisk 磁碟區,必須選擇 Hyperdisk 類型。每種 Hyperdisk 類型都經過設計及最佳化,適用於特定類型的工作負載。以下列出可用的 Hyperdisk 類型。
- Hyperdisk Balanced
- Hyperdisk Balanced High Availability
- Hyperdisk Extreme
- Hyperdisk Throughput
- Hyperdisk ML
對於大多數工作負載,我們建議使用 Hyperdisk Balanced。
如要選取 Hyperdisk 類型,請比較工作負載類型和效能需求與下表中的資訊。如要瞭解特定 Hyperdisk 類型的詳細資訊,請參閱「建議的 Hyperdisk 類型」欄中的連結頁面。
工作負載類型 | 建議的 Hyperdisk 類型 |
獨特功能 | 每個磁碟區的最大 IOPS 和總處理量 |
---|---|---|---|
|
Hyperdisk Balanced |
|
IOPS:160,000 輸送量:2,400 MiB/s |
|
Hyperdisk Balanced High Availability |
|
IOPS:100,000 輸送量:1,200 MiB/s |
|
Hyperdisk Extreme |
|
IOPS:350,000 輸送量:5,000 MiB/s1 |
|
Hyperdisk ML |
|
IOPS:19,200,0002 輸送量:1,200,000 MiB/s |
|
Hyperdisk Throughput |
|
IOPS:2,4002 輸送量:600 MiB/s |
1 您無法為 Hyperdisk Extreme 磁碟區指定處理量等級。佈建的輸送量取決於您指定的 IOPS 級別。
2 您無法為 Hyperdisk Throughput 和 Hyperdisk ML 磁碟區指定 IOPS 級別。佈建的 IOPS 會依據您指定的輸送量等級。
Hyperdisk 效能
以下摘要說明 Hyperdisk 的重要效能概念:
- 您可以設定每個 Hyperdisk 磁碟區的效能 (IOPS 和/或處理量) 限制和大小。您也可以增加或減少 Hyperdisk 磁碟區的效能,而不變更其大小。
- 您指定的效能上限稱為「佈建效能」。佈建的效能並非預期效能,而是磁碟可達到的最高效能。
- Hyperdisk 磁碟區的實際效能是指磁碟區使用期間的觀察效能。
- 如要讓 Hyperdisk 磁碟區達到佈建的效能,必須將其連結至支援相同或更高層級效能的運算執行個體。
如要瞭解 Hyperdisk 效能的運作方式,請參閱「關於 Hyperdisk 效能」。 如要瞭解各 Hyperdisk 類型的效能限制,請參閱「Hyperdisk 效能限制」。
延遲時間
每種 Hyperdisk 類型都有不同的延遲設定檔。Google 建議將 Hyperdisk Throughput 與硬碟機的延遲時間進行比較。您可以比較 Hyperdisk Balanced、Hyperdisk Balanced High Availability、Hyperdisk Extreme 和 Hyperdisk ML 的延遲時間,與企業級 SSD 的延遲時間。
Hyperdisk Balanced 和 Hyperdisk Extreme 提供毫秒以下的延遲。
支援 Hyperdisk 的機器系列
本節列出各 Hyperdisk 類型支援的機器系列。如果機器系列不支援 Hyperdisk,請使用永久磁碟。
選取一或多個機器系列,即可查看支援的 Hyperdisk 類型。
機器系列 | Hyperdisk Balanced | Hyperdisk Extreme | Hyperdisk Throughput | 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 | — | — | — |
機器類型限制
本節列出適用於機器系列的限制,以及各 Hyperdisk 類型支援的限制。
如要在 A3 VM 上使用 Hyperdisk Balanced,VM 必須至少有 8 個 GPU。
Hyperdisk Extreme 適用下列限制:
- A3 機器類型至少需要 4 個 GPU。
- C3 機器類型至少需要 88 個 vCPU。
- C3D 機器類型至少需要 60 個 vCPU。
- C4 機器類型至少需要 96 個 vCPU。
- M1 機器類型至少需要 80 個 vCPU。
- C4A、C4D 和 M3 機型至少需要 64 個 vCPU。
- M4 機器類型至少需要 112 個 vCPU。
- N2 需要 80 個以上的 vCPU,且不支援自訂 N2 機器類型。
您無法搭配裸機機器類型使用 Hyperdisk Throughput。
Hyperdisk 適用區域
部分 Hyperdisk 類型適用於所有地區和區域,其他類型則僅適用於特定位置。下表摘要列出各 Hyperdisk 類型的區域可用性。
Hyperdisk 類型 | 支援的地區 |
---|---|
Hyperdisk Balanced | 適用於所有區域和可用區 |
Hyperdisk Balanced High Availability | 只有「 Hyperdisk Balanced High Availability 的區域可用性」列出的區域 |
Hyperdisk Extreme | 只有 這篇文章列出的區域,才支援 Hyperdisk Extreme。 |
Hyperdisk ML | 只有「 Hyperdisk ML 的區域適用情形」中列出的區域。 |
Hyperdisk Throughput | 適用於所有區域和可用區 |
在 VM 之間共用 Hyperdisk 磁碟區
您可以將同一個 Hyperdisk 磁碟區同時掛接至多個 VM,在多個 VM 之間共用該磁碟區。
系統支援下列情況:
多個 VM 同時讀寫存取單一磁碟區。建議用於叢集檔案系統和高可用性工作負載,例如 SQL Server 容錯移轉叢集基礎架構。支援 Hyperdisk Balanced 和 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區。
多個 VM 同時以唯讀模式存取單一磁碟區。 相較於使用多個含有相同資料的磁碟,這麼做更符合成本效益。 建議用於加速器最佳化的機器學習工作負載。 支援 Hyperdisk ML 磁碟區。
您無法將 Hyperdisk Throughput 或 Hyperdisk Extreme 磁碟區連接至多個 VM。
如要瞭解如何共用磁碟,請參閱「在 VM 之間共用磁碟」。
Hyperdisk 磁碟區的高可用性和災難復原防護
啟用資料複製功能,也就是在其他可用區或區域保留資料副本,即可在罕見的可用區或區域服務中斷事件中保護資料。
跨可用區同步複製
如要將資料複製到相同地區的其他區域,必須使用 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區。區域複製功能僅支援 Hyperdisk Balanced High Availability。
詳情請參閱「關於同步磁碟複製」一文。
跨區域非同步複製
萬一發生區域性服務中斷情形,您可以啟用非同步複製功能來保護資料。非同步複製功能會在其他區域的磁碟區中保留資料副本。舉例來說,如要保護 us-west1
中的 Hyperdisk 磁碟區,可以使用非同步複製功能,將磁碟區複製到 us-east4
區域的次要磁碟區。如果 us-west1
中的磁碟區無法使用,則可以使用 us-east4
中的次要磁碟區。
您可以使用非同步複製功能搭配下列 Hyperdisk 類型:
- Hyperdisk Balanced
- Hyperdisk Extreme
- Hyperdisk Balanced High Availability
如要進一步瞭解跨區域複製功能,請參閱「非同步複製」。
Hyperdisk 磁碟區的加密方式
根據預設,Compute Engine 會使用Google-owned and Google-managed encryption keys保護 Hyperdisk 磁碟區。您也可以使用客戶自行管理的加密金鑰 (CMEK) 加密 Hyperdisk 磁碟區。
詳情請參閱「關於磁碟加密」一文。
搭配 Hyperdisk 磁碟區使用機密運算
建立 Hyperdisk Balanced 磁碟時,只要啟用磁碟的機密模式,即可為磁碟新增硬體式加密功能。您只能搭配連結至機密 VM 的 Hyperdisk Balanced 磁碟使用機密模式。
詳情請參閱「Hyperdisk Balanced 磁碟區的機密模式」。
Hyperdisk 的耐用性
Compute Engine 會將 Hyperdisk 磁碟區的資料分配到多個實體磁碟,確保資料耐久性並發揮最佳效能。
磁碟耐用性是指一般磁碟在一般年份中,因設計而導致資料遺失的機率。Hyperdisk 資料遺失事件極為罕見,過去通常是因硬體故障、軟體錯誤或兩者合併所致。Google 採取多項措施,以降低業界普遍存在的無聲資料損毀風險。
耐久性是根據一組假設計算而得,包括硬體故障、災難性事件的可能性、Google 資料中心的隔離做法和工程程序,以及各磁碟類型使用的內部編碼。
Google Cloud 客戶的人為錯誤 (例如客戶不慎刪除磁碟) 不在 Hyperdisk 持久性範圍內。
下表列出各磁碟類型設計的耐用性。99.999% 的耐用性表示,如果使用 1,000 個 Hyperdisk 磁碟區,您可能一百年都不會遺失任何一個磁碟區。
Hyperdisk Balanced | Hyperdisk Extreme | Hyperdisk ML | Hyperdisk Throughput | Hyperdisk Balanced High Availability |
---|---|---|---|---|
高於 99.999% | 高於 99.9999% | 高於 99.999% | 高於 99.999% | 高於 99.9999% |
支援的磁碟介面
視執行個體的機器類型而定,Hyperdisk 磁碟區會透過 NVMe 或 SCSI 介面,以磁碟形式掛接至 VM。
Hyperdisk 儲存空間集區
Hyperdisk 儲存空間集區可協助您降低區塊儲存空間總持有成本,並簡化區塊儲存空間管理作業。使用 Hyperdisk 儲存空間集區,您可以在單一專案中,透過最多 1,000 個磁碟共用容量和效能集區。儲存空間集區提供自動精簡配置和資料縮減功能,因此可提高效率。
儲存空間集區可簡化內部部署 SAN 遷移至雲端的程序,並讓您更輕鬆地為工作負載提供所需的容量和效能。
您可以在特定區域中,為專案的所有工作負載建立儲存集區,並預估容量和效能。接著,您可以在這個儲存集區中建立磁碟,並將磁碟連接至現有 VM。您也可以在儲存集區中建立磁碟,做為建立新 VM 的一部分。每個儲存空間集區都包含一種磁碟,例如 Hyperdisk Throughput。Hyperdisk 儲存空間集區分為兩種:
- Hyperdisk Balanced 儲存空間集區:適用於一般用途工作負載,最適合搭配 Hyperdisk Balanced 磁碟
- Hyperdisk Throughput 儲存空間集區:適用於串流、冷資料和分析工作負載,最適合使用 Hyperdisk Throughput 磁碟
如要瞭解如何使用 Hyperdisk 儲存空間集區,請參閱儲存空間集區簡介。
定價
系統會按照 Hyperdisk 磁碟區的總佈建容量計費,直到您刪除這些項目為止。即使磁碟區未連結至任何執行個體,或是執行個體已暫停或停止,仍會產生費用。系統會按月收取每 GiB 的費用。此外,系統也會針對下列項目向您收費:
- 對於已超出基準值 3,000 的 IOPS 和 140 MiB/s 的處理量,Hyperdisk Balanced 會按照每月費率,針對佈建 IOPS 和佈建處理量 (以 MiB/s 為單位) 收取費用。
- Hyperdisk Extreme 會按照佈建 IOPS 按月收費。
- Hyperdisk ML 會按照佈建輸送量 (以 MiB/s 為單位) 按月收費。 將多個 VM 附加至單一 Hyperdisk ML 磁碟區不會產生額外費用。
- Hyperdisk 處理量會按照佈建輸送量 (以 MiB/s 為單位) 按月收費。
由於區域磁碟的資料會寫入兩個位置,因此 Hyperdisk Balanced 高可用性儲存空間的費用是 Hyperdisk Balanced 儲存空間的兩倍。
如需更多定價資訊,請參閱「磁碟定價」。
Hyperdisk 和承諾使用折扣
Hyperdisk 磁碟區不適用於下列項目:
- 依資源計算的承諾使用折扣 (CUD)
- 續用折扣 (SUD)
Hyperdisk 和先占 VM 執行個體
Hyperdisk 可與 Spot VM (或先占 VM) 搭配使用。但 Hyperdisk 沒有折扣現貨價格。
Hyperdisk 的限制
- 您無法從 Hyperdisk 磁碟區建立機器映像檔。
- 您無法從 Hyperdisk Extreme、Hyperdisk Throughput 或 Hyperdisk Balanced High Availability 磁碟區建立映像檔。
- 您無法從 Hyperdisk ML 或 Hyperdisk Throughput 磁碟區建立即時快照。
- 您無法將 Hyperdisk Throughput 或 Hyperdisk Extreme 磁碟區連接至多部 VM。
- Hyperdisk Extreme、Hyperdisk ML 和 Hyperdisk Throughput 磁碟區無法做為開機磁碟。
- 您最多可以每 30 秒將 Hyperdisk ML 磁碟區連結至 100 個 VM。
- 您無法透過快照或磁碟映像檔,以讀寫模式建立 Hyperdisk ML 磁碟。您必須以唯讀模式建立磁碟。
- 如果為 Hyperdisk ML 磁碟區啟用唯讀模式,就無法重新啟用讀寫模式。
- 如要以多重寫入器模式建立磁碟區,請參閱其他限制。
- 如果您在機密模式下建立 Hyperdisk Balanced 磁碟區,請參閱其他限制。
- 在 C3D 機型上使用 AMD SEV 的機密 VM 不支援 Hyperdisk Balanced 和 Hyperdisk Throughput。
後續步驟
- 瞭解如何建立 Hyperdisk 磁碟區。
- 瞭解如何複製 Hyperdisk 磁碟區。
- 瞭解 Hyperdisk Balanced High Availability 的同步磁碟複製功能。
- 瞭解 Hyperdisk 儲存空間集區。
- 查看磁碟定價資訊。
- 瞭解如何最佳化 Hyperdisk 效能。