Lokale SSDs


Wenn Ihre Arbeitslasten einen temporären Speicher mit hoher Leistung und niedriger Latenz benötigen, sollten Sie beim Erstellen Ihrer virtuellen Maschine (VM) die Verwendung von lokalen SSD-Laufwerken (Solid-State Drive) in Betracht ziehen. Lokale SSDs sind immer verschlüsselte Solid-State-Speicher für Compute Engine-VMs.

Lokale SSDs eignen sich ideal für die folgenden Anwendungsfälle:

  • Caches oder Speicher für vorübergehende Daten mit geringem Wert
  • temporärer Verarbeitungsspeicher für Hochleistungs-Computing oder Datenanalysen
  • Temporärer Datenspeicher, z. B. für die Systemdatenbank tempdb für Microsoft SQL Server

Lokale SSD-Laufwerke bieten im Vergleich zu Persistent Disk und Google Cloud Hyperdisk herausragende E/A-Vorgänge pro Sekunde (IOPS) und sehr niedrige Latenz. Das liegt daran, dass lokale SSDs physisch mit dem Server verbunden sind, auf dem Ihre VM gehostet wird. Aus demselben Grund können lokale SSDs nur temporären Speicher bereitstellen.

Da lokale SSDs nur für den temporären Speicher geeignet sind, müssen Sie Daten, die nicht temporär oder sitzungsspezifisch sind, in einer unserer langfristigen Speicheroptionen speichern.

Jedes lokale SSD-Laufwerk hat eine feste Größe und Sie können mehrere lokale SSD-Laufwerke beim Erstellen einer VM an diese einzelne VM anhängen. Die Anzahl der lokalen SSDs, die Sie an eine VM anhängen können, hängt vom Maschinentyp der VM ab. Weitere Informationen finden Sie unter Gültige Anzahl lokaler SSD-Laufwerke auswählen.

Wenn lokale SSD-Laufwerke Ihre Anforderungen an Redundanz oder Flexibilität nicht erfüllen, können Sie lokale SSD-Laufwerke in Kombination mit anderen Speicheroptionen verwenden.

Leistung

Die Leistung lokaler SSDs hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Anzahl der angehängten lokalen SSD-Laufwerke, die ausgewählte Laufwerksschnittstelle (NVMe oder SCSI) und der Maschinentyp der VM. Die verfügbare Leistung steigt, wenn Sie Ihrer VM mehr lokale SSDs zuweisen.

Leistung lokaler SSD nach Anzahl der hinzugefügten Laufwerke

In den folgenden Tabellen sind die maximalen IOPS und der Durchsatz für mit NVMe und SCSI angehängte lokale SSD-Laufwerke aufgeführt. Die Messwerte werden nach der Gesamtkapazität der lokalen SSD-Laufwerke aufgelistet, die an die VM angeschlossen sind.

Leistung lokaler NVMe-SSD

Anzahl der angehängten
lokalen SSDs
Gesamtspeicherplatz (GiB) Kapazität pro Laufwerk (GiB) IOPS
Durchsatz (MiB/s)
Lesen Schreiben Lesen Schreiben
1 375 375 170.000 90.000 660 350
2 750 375 340.000 180.000 1.320 700
3 1.125 375 510.000 270.000 1.980 1.050
4 1.500 375 680.000 360.000 2.650 1.400
5 1.875 375 680.000 360.000 2.650 1.400
6 2.250 375 680.000 360.000 2.650 1.400
7 2.625 375 680.000 360.000 2.650 1.400
8 3.000 375 680.000 360.000 2.650 1.400
16 6.000 375 1.600.000 800.000 6.240 3.120
24 9.000 375 2.400.000 1.200.000 9.360 4.680
32 12.000 375 3.200.000 1.600.000 12.480 6.240
Z3-Maschinenserie
12 36.000 3.000 6.000.000 6.000.000 36.000 30.000

Leistung lokaler SSD (SCSI)

Anzahl der kombinierten
lokalen SSDs
Speicherplatz (GiB) IOPS
Durchsatz (MiB/s)
Lesen Schreiben Lesen Schreiben
1 375 100.000 70.000 390 270
2 750 200.000 140.000 780 550
3 1.125 300.000 210.000 1.170 820
4 1.500 400.000 280.000 1.560 1.090
5 1.875 400.000 280.000 1.560 1.090
6 2.250 400.000 280.000 1.560 1.090
7 2.625 400.000 280.000 1.560 1.090
8 3.000 400.000 280.000 1.560 1.090
16 6.000 900.000 800.000 6.240 3.120
24 9.000 900.000 800.000 9.360 4.680

VM für maximale Leistung konfigurieren

Um die angegebenen Leistungsstufen zu erreichen, müssen Sie Ihre VM so konfigurieren:

  • Hängen Sie die lokalen SSDs über die NVMe-Schnittstelle an. Laufwerke, die mit der SCSI-Schnittstelle angehängt sind, haben eine geringere Leistung.

  • Für die folgenden Maschinentypen ist außerdem eine Mindestanzahl an vCPUs erforderlich, um diese Höchstwerte zu erreichen:

    • Für die Maschinentypen N2, N2D und A2 sind mindestens 24 vCPUs erforderlich.
    • N1-Maschinentypen erfordern mindestens 32 vCPUs.
  • Wenn Ihre VM ein benutzerdefiniertes Linux-Image verwendet, muss dieses Version 4.14.68 oder höher des Linux-Kernels verwenden. Wenn Sie die von der Compute Engine bereitgestellten öffentlichen Images verwenden, müssen Sie nichts weiter unternehmen.

Weitere VM- und Laufwerkskonfigurationseinstellungen, mit denen sich die Leistung lokaler SSDs verbessern lässt, finden Sie unter Leistung lokaler SSDs optimieren.

Weitere Informationen zur Auswahl einer Laufwerkschnittstelle finden Sie unter Laufwerkschnittstelle auswählen.

Datenpersistenz auf lokalen SSDs

Compute Engine behält die Daten auf lokalen SSD-Laufwerken in bestimmten Szenarien bei. In anderen Fällen garantiert Compute Engine die Datenpersistenz auf lokalen SSDs nicht.

Die folgenden Informationen beschreiben diese Szenarien und gelten für jedes lokale SSD-Laufwerk, das an eine VM angeschlossen ist.

Szenarien, in denen Compute Engine lokale SSD-Daten speichert

Daten auf lokalen SSD-Laufwerken bleiben nur bei folgenden Ereignissen erhalten:

Szenarien, in denen Compute Engine lokale SSD-Daten möglicherweise nicht speichert

Daten auf lokalen SSD-Laufwerken gehen möglicherweise verloren, wenn auf der VM ein Hostfehler auftritt und Compute Engine die VM innerhalb eines bestimmten Zeitraums nicht wieder mit dem lokalen SSD-Laufwerk verbinden kann.

Mit dem Zeitlimit für die lokale SSD-Wiederherstellung können Sie steuern, wie viel Zeit gegebenenfalls für die Wiederherstellung der Daten aufgewendet wird. Wenn Compute Engine die Verbindung zum Laufwerk nicht wiederherstellen kann, bevor das Zeitlimit abläuft, wird die VM neu gestartet. Wenn die VM neu gestartet wird, können die Daten auf dem lokalen SSD nicht wiederhergestellt werden. Compute Engine hängt der neu gestarteten VM ein neues, leeres lokales SSD-Laufwerk an.

Das Zeitlimit für die Wiederherstellung lokaler SSDs ist Teil der Hostwartungsrichtlinie einer VM. Weitere Informationen finden Sie unter Zeitlimit für die Wiederherstellung lokaler SSDs.

Szenarien, in denen Compute Engine lokale SSD-Daten nicht speichert

Bei den folgenden Ereignissen werden die Daten auf lokalen SSD-Laufwerken nicht gespeichert:

  • Wenn Sie das Gastbetriebssystem herunterfahren und so das Beenden der VM erzwingen.
  • Wenn Sie eine Spot-VM oder VM auf Abruf erstellen und die VM den vorzeitigen Beendigungsprozess durchläuft.
  • Wenn Sie die VM so konfigurieren, dass sie bei einer Hostwartung beendet wird und eine solche Hostwartung stattfindet.
  • Wenn Sie die lokale SSD falsch konfigurieren und sie dadurch nicht mehr erreichbar ist.
  • Wenn Sie die Projektabrechnung deaktivieren, wodurch die VM beendet wird.

Wenn Compute Engine die lokalen SSD-Daten einer VM nicht wiederherstellen konnte, startet Compute Engine die VM mit einem bereitgestellten und angehängten lokalen SSD-Laufwerk für jedes zuvor angehängte lokale SSD-Laufwerk neu.

Lokale SSD-Verschlüsselung

Compute Engine verschlüsselt Ihre Daten automatisch, wenn diese auf eine lokale SSD geschrieben werden. Sie können keine vom Kunden bereitgestellten Verschlüsselungsschlüssel mit einem lokalen SSD-Laufwerk verwenden.

Sicherung lokaler SSD-Daten

Da Sie keine lokalen SSD-Daten mit Laufwerk-Images, Standard-Snapshots oder Laufwerkklonen sichern können, empfiehlt Google, wertvolle Daten immer mit einer dauerhaften Speicheroption zu speichern.

Wenn Sie die Daten auf einem lokalen SSD-Laufwerk beibehalten möchten, fügen Sie der VM Persistent Disk oder Google Cloud Hyperdisk hinzu. Nachdem Sie die Persistent Disk- oder Hyperdisk-Kopie bereitgestellt haben, kopieren Sie die Daten vom lokalen SSD-Laufwerk auf das neu angehängte Laufwerk.

Laufwerksschnittstelle auswählen

Damit eine lokale SSD die höchste Leistung erzielt, müssen Sie Ihre Laufwerke mit der NVMe-Schnittstelle an die VM anhängen. Die Leistung ist bei Verwendung der SCSI-Schnittstelle geringer.

Die von Ihnen ausgewählte Laufwerkschnittstelle hängt auch vom Maschinentyp und Betriebssystem ab, das Ihre VM verwendet. Einige der verfügbaren Maschinentypen in Compute Engine ermöglichen die Auswahl zwischen NVMe- und SCSI-Schnittstellen, wobei andere nur NVMe oder nur SCSI unterstützen. Ebenso unterstützen einige der von Compute Engine bereitgestellten öffentlichen Betriebssystem-Images möglicherweise sowohl NVMe als auch SCSI oder nur eine von beiden.

Unterstützung von Laufwerkschnittstellen nach Maschinentyp und Betriebssystem-Image

Auf den folgenden Seiten finden Sie weitere Informationen zu verfügbaren Maschinentypen und unterstützten öffentlichen Images sowie Leistungsdetails.

  • Unterstützte Schnittstellen nach Maschinentypen: Siehe Vergleich der Maschinenserien. Wählen Sie in der Liste VM-Attribute zum Vergleich auswählen die Option Typ der Laufwerkschnittstelle aus.

  • Betriebssystem-Image: Eine Liste der öffentlichen Betriebssystem-Images, die von Compute Engine unterstützt werden, finden Sie auf dem Tab Schnittstellen für jede Tabelle in der Dokumentation zu den Betriebssystemdetails.

NVMe für benutzerdefinierte Images

Wenn Ihre VM ein benutzerdefiniertes Linux-Image verwendet, muss dieses Version 4.14.68 oder höher des Linux-Kernels verwenden, um eine optimale NVMe-Leistung zu erzielen.

Hinweise zu SCSI für benutzerdefinierte Images

Wenn Sie bereits eine Einrichtung haben, die eine SCSI-Schnittstelle erfordert, sollten Sie Multi-Queue-SCSI verwenden, um eine bessere Leistung als die Standard-SCSI-Schnittstelle zu erzielen.

Wenn Sie ein benutzerdefiniertes Image verwenden, das Sie importiert haben, lesen Sie die Informationen unter Multi-Queue-SCSI aktivieren.

Gültige Anzahl lokaler SSDs auswählen

Die meisten in der Compute Engine verfügbaren Maschinentypen unterstützen lokale SSDs. Einige Maschinentypen enthalten standardmäßig eine feste Anzahl lokaler SSD-Laufwerke; bei anderen hingegen können Sie eine bestimmte Anzahl von Laufwerken hinzufügen. Sie können lokale SSD-Laufwerke nur beim Erstellen der VM hinzufügen. Nach dem Erstellen einer VM können Sie ihr keine lokalen SSD-Laufwerke mehr hinzufügen.

Bei VMs, die auf der Z3-Maschinenserie basieren,hat jedes angeschlossene Laufwerk eine Kapazität von 3.000 GiB. Bei allen anderen Maschinenreihen hat jedes angeschlossene Laufwerk eine Kapazität von 375 GiB.

Maschinentypen, bei denen lokale SSD-Laufwerke automatisch bereitgestellt werden

In der folgenden Tabelle sind die Maschinentypen aufgeführt, die standardmäßig lokale SSD-Laufwerke umfassen, und die Anzahl der beim Erstellen der VM angehängten Laufwerke.

Maschinentyp Anzahl der automatisch pro VM angehängten
lokalen SSD-Laufwerke
C3-Maschinentypen
Nur die -lssd-Varianten der C3-Maschinentypen unterstützen lokale SSDs.
c3-standard-4-lssd 1
c3-standard-8-lssd 2
c3-standard-22-lssd 4
c3-standard-44-lssd 8
c3-standard-88-lssd 16
c3-standard-176-lssd 32
C3D-Maschinentypen
Nur die -lssd-Varianten der C3D-Maschinentypen unterstützen lokale SSDs.
c3d-standard-8-lssd 1
c3d-standard-16-lssd 1
c3d-standard-30-lssd 2
c3d-standard-60-lssd 4
c3d-standard-90-lssd 8
c3d-standard-180-lssd 16
c3d-standard-360-lssd 32
c3d-highmem-8-lssd 1
c3d-highmem-16-lssd 1
c3d-highmem-30-lssd 2
c3d-highmem-60-lssd 4
c3d-highmem-90-lssd 8
c3d-highmem-180-lssd 16
c3d-highmem-360-lssd 32
A3 Mega-Maschinentypen
a3-megagpu-8g 16
A3 High-Maschinentypen
a3-highgpu-1g 2
a3-highgpu-2g 4
a3-highgpu-4g 8
a3-highgpu-8g 16
A3 Edge-Maschinentypen
a3-edgegpu-8g 16
A2-Ultra-Maschinentypen
a2-ultragpu-1g 1
a2-ultragpu-2g 2
a2-ultragpu-4g 4
a2-ultragpu-8g 8
Z3-Maschinentypen
Jedes Laufwerk hat eine Größe von 3 TiB.
z3-highmem-88 12
z3-highmem-176 12

Maschinentypen, bei denen Sie eine bestimmte Anzahl von lokalen SSD-Laufwerken auswählen müssen

Bei den in der folgenden Tabelle aufgeführten Maschinentypen werden lokalen SSD-Laufwerken keine neu erstellten VMs automatisch bereitgestellt. Da Sie nach dem Erstellen einer VM keine lokalen SSD-Laufwerke hinzufügen können, verwenden Sie die Informationen in diesem Abschnitt, um festzustellen, wie viele lokale SSD-Laufwerke beim Erstellen einer VM angehängt werden sollen.

N1-Maschinentypen Anzahl der zulässigen lokalen SSD-Laufwerke pro VM
Alle N1-Maschinentypen 1 bis 8, 16 oder 24
N2-Maschinentypen
Maschinentypen mit 2 bis 10 vCPUs (einschließlich) 1, 2, 4, 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 12 bis 20 vCPUs (einschließlich) 2, 4, 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 22 bis 40 vCPUs (einschließlich) 4, 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 42 bis 80 vCPUs (einschließlich) 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 82 bis 128 vCPUs (einschließlich) 16 oder 24
N2D-Maschinentypen
Maschinentypen mit 2 bis 16 vCPUs (einschließlich) 1, 2, 4, 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 32 oder 48 vCPUs 2, 4, 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 64 oder 80 vCPUs 4, 8, 16 oder 24
Maschinentypen mit 96 bis 224 vCPUs (einschließlich) 8, 16 oder 24
C2-Maschinentypen
Maschinentypen mit 4 oder 8 vCPUs 1, 2, 4 oder 8
Maschinentypen mit 16 vCPUs 2, 4, oder 8
Maschinentypen mit 30 vCPUs 4 oder 8
Maschinentypen mit 60 vCPUs 8
C2D-Maschinentypen
Maschinentypen mit 2 bis 16 vCPUs (einschließlich) 1, 2, 4, 8
Maschinentypen mit 32 vCPUs 2, 4, 8
Maschinentypen mit 56 vCPUs 4, 8
Maschinentypen mit 112 vCPUs 8
A2-Standardmaschinentypen
a2-highgpu-1g 1, 2, 4 oder 8
a2-highgpu-2g 2, 4 oder 8
a2-highgpu-4g 4 oder 8
a2-highgpu-8g oder a2-megagpu-16g 8
G2-Maschinentypen
g2-standard-4 1
g2-standard-8 1
g2-standard-12 1
g2-standard-16 1
g2-standard-24 2
g2-standard-32 1
g2-standard-48 4
g2-standard-96 8
M1-Maschinentypen
m1-ultramem-40 Nicht verfügbar
m1-ultramem-80 Nicht verfügbar
m1-megamem-96 1 bis 8
m1-ultramem-160 Nicht verfügbar
M3-Maschinentypen
m3-ultramem-32 4, 8
m3-megamem-64 4, 8
m3-ultramem-64 4, 8
m3-megamem-128 8
m3-ultramem-128 8
E2-, C3-Metall-, M2-, N4-, Tau-T2D-, Tau-T2A- und X4-Maschinentypen Diese Maschinentypen unterstützen keine lokalen SSD-Laufwerke.

Preise

Für jedes von Ihnen erstellte lokale SSD-Laufwerk wird Ihnen die Gesamtkapazität des Laufwerks für die Lebensdauer der VM berechnet, an die es angehängt ist.

Ausführliche Informationen zu den Preisen für lokale SSDs und verfügbaren Rabatten finden Sie unter Preise für lokale SSDs.

Lokale SSD-Laufwerke und Spot-VM-Instanzen

Wenn Sie eine Spot-VM oder eine VM auf Abruf mit einem lokalen SSD-Laufwerk starten, berechnet Compute Engine ermäßigte Spot-Preise für die Nutzung der lokalen SSD. Lokale SSD-Laufwerke, die mit Spot-VMs oder VMs auf Abruf verknüpft sind, funktionieren wie normale lokale SSD-Laufwerke. Sie haben die gleichen Datenpersistenz-Merkmale und bleiben angehängt, solange die VM besteht.

In Compute Engine werden lokale SSD-Laufwerke auf einer Spot-VM oder einer VM auf Abruf nicht berechnet, wenn die VM innerhalb einer Minute nach Beginn der Ausführung vorzeitig beendet wird.

Lokale SSDs mit Rabatten für zugesicherte Nutzung reservieren

Informationen zum Reservieren von lokalen SSD-Ressourcen in einer bestimmten Zone finden Sie unter Zonale Compute Engine-Ressourcen reservieren.

Wenn Sie Rabatte für zugesicherte Nutzung für lokale SSD-Laufwerke in einer bestimmten Zone erhalten möchten, müssen Sie ressourcenbasierte Zusicherungen für die lokalen SSD-Ressourcen erwerben und auch Reservierungen an Ihre Zusicherungen anhängen, die übereinstimmende lokale SSD-Ressourcen angeben. Weitere Informationen finden Sie unter Reservierungen an ressourcenbasierte Zusicherungen anhängen.

Lokale SSD-Laufwerke mit einer VM verwenden

So verwenden Sie ein lokales SSD-Laufwerk mit einer VM:

Gerätebenennung auf Linux-VMs

Die Linux-Gerätenamen für die an Ihre VM angehängten Laufwerke hängen von der Schnittstelle ab, die Sie beim Erstellen der Laufwerke auswählen. Wenn Sie den Betriebssystembefehl lsblk verwenden, um Ihre Geräte aufzurufen, wird das Präfix nvme für Laufwerke angezeigt, die mit der NVMe-Schnittstelle verbunden sind, und das Präfix sd für Laufwerke, die mit der SCSI-Schnittstelle verbunden sind.

Die Reihenfolge der Laufwerknummern oder NVMe-Controller ist nicht vorhersehbar oder konsistent bei VM-Neustarts. Beim ersten Start kann ein nichtflüchtiger Speicher nvme0n1 (oder sda für SCSI) sein. Beim zweiten Start kann der Gerätename für denselben nichtflüchtigen Speicher nvme2n1 oder nvme0n3 (oder sdc für SCSI) lauten.

Verwenden Sie für den Zugriff auf angeschlossene Laufwerke stattdessen die in /dev/disk/by-id/ erstellten symbolischen Links. Diese Namen bleiben auch nach einem Neustart bestehen. Weitere Informationen zu Symbollinks finden Sie unter Symbolische Links für an eine VM angeschlossene Laufwerke.

Weitere Informationen zu Gerätenamen finden Sie unter Gerätenamen auf Linux-VMs.

VM mit lokalem SSD beenden

Wenn Sie eine VM beenden oder anhalten, verwirft Compute Engine die Daten aller lokalen SSD-Laufwerke, die standardmäßig an die VM angehängt sind.

Wenn Sie die Daten der an die VM angehängten lokalen SSD-Laufwerke beibehalten möchten, müssen Sie die VM beenden oder anhalten. Verwenden Sie dazu die gcloud CLI und fügen Sie das Flag --discard-local-ssd=false hinzu. Dadurch wird die verwaltete Migration lokaler SSD-Daten in den nichtflüchtigen Speicher gestartet. Die zusätzliche Speicherauslastung wird Ihnen in Rechnung gestellt, bis Sie die VM neu starten. Möglicherweise müssen Sie das lokale SSD-Laufwerk nach dem Neustart der VM noch einmal im Dateisystem bereitstellen.

Beschränkungen

  • --discard-local-ssd=false ist in der öffentlichen Vorschau und nicht durch die GA-Nutzungsbedingungen für Compute Engine abgedeckt.
  • Compute Engine unterstützt die Verwendung von --discard-local-ssd=false nur in VMs mit höchstens 32 angehängten lokalen SSD-Laufwerken.
  • Lokale SSD-Daten können nicht beibehalten werden, wenn Sie eine VM über die Google Cloud Console beenden oder anhalten. Sie müssen die Google Cloud CLI, die Cloud-Clientbibliotheken oder die Compute Engine API verwenden.
  • Das Speichern der Daten auf der lokalen SSD ist ein langsamer Vorgang. Das Kopieren der Daten auf der lokalen SSD beginnt erst nach dem Empfang der Anfrage suspend oder stop.
  • Bei Verwendung von Spot-VMs oder VMs auf Abruf kann das vorzeitige Beenden jederzeit erfolgen und einen Versuch zum Anhalten oder Fortsetzen unterbrechen. In diesem Fall wird die VM vorzeitig beendet (STOPPED), nicht angehalten (SUSPENDED), und die lokalen SSD-Daten bleiben im nichtflüchtigen Speicher erhalten, wenn die VM fortgesetzt oder neu gestartet wird.

Lokale SSDs entfernen

Wenn Sie lokale SSD-Laufwerke entfernen oder löschen möchten, löschen Sie die VM, an die sie angehängt sind. Bevor Sie eine VM mit lokalen SSD-Laufwerken löschen, migrieren Sie Ihre kritischen Daten vom lokalen SSD-Laufwerk zu einem nichtflüchtigen Speicher, Hyperdisk oder einer anderen VM.