Tentang Persistent Disk

Dokumen ini menjelaskan fitur, jenis, performa, dan manfaat volume Persistent Disk. Jika Anda memerlukan penyimpanan blok untuk instance atau penampung virtual machine (VM), seperti untuk disk booting atau disk data, gunakan volume Persistent Disk jika Google Cloud Hyperdisk tidak tersedia untuk instance komputasi Anda. Untuk mempelajari opsi penyimpanan blok lainnya di Compute Engine, lihat Memilih jenis disk.

Volume Persistent Disk adalah perangkat penyimpanan jaringan yang tahan lama dan dapat diakses instance Anda seperti disk fisik di desktop atau server. Volume Persistent Disk tidak terpasang ke mesin fisik yang menghosting instance. Sebagai gantinya, disk tersebut dipasang ke instance sebagai perangkat blok jaringan. Data pada setiap volume Persistent Disk didistribusikan ke beberapa disk fisik. Compute Engine mengelola disk fisik dan distribusi data untuk Anda guna memastikan redundansi dan performa yang optimal.

Volume Persistent Disk tidak terpasang ke mesin fisik yang menghosting instance. Sebagai gantinya, disk tersebut dilampirkan ke instance sebagai perangkat blok jaringan. Namun, instance VM Anda dapat mengakses volume Persistent Disk seperti disk fisik di desktop atau server. Saat Anda membaca atau menulis dari Persistent Disk, data akan ditransmisikan melalui jaringan.

Anda dapat melepas atau memindahkan volume untuk mempertahankan data meskipun instance dihapus. Performa Persistent Disk meningkat seiring dengan ukurannya, sehingga Anda dapat mengubah ukuran volume Persistent Disk yang ada atau menambahkan lebih banyak volume Persistent Disk ke VM untuk memenuhi persyaratan performa dan ruang penyimpanan Anda.

Tambahkan disk non-boot ke instance jika Anda memerlukan penyimpanan yang andal dan terjangkau dengan karakteristik performa yang konsisten.

Menambahkan Persistent Disk ke instance

Jenis Persistent Disk

Saat membuat volume Persistent Disk, Anda dapat memilih salah satu jenis disk berikut:

  • Balanced Persistent Disk (pd-balanced)
    • Alternatif untuk Persistent Disk performa (pd-ssd).
    • Keseimbangan performa dan biaya Untuk sebagian besar bentuk VM, kecuali yang sangat besar, disk ini memiliki IOPS maksimum yang sama dengan Persistent Disk SSD dan IOPS yang lebih rendah per GiB. Jenis disk ini menawarkan tingkat performa yang cocok untuk sebagian besar aplikasi tujuan umum di titik harga antara Persistent Disk standar dan performa (pd-ssd).
    • Didukung oleh solid state drive (SSD).
  • Persistent Disk Performa (SSD) (pd-ssd)
    • Cocok untuk aplikasi perusahaan dan database berperforma tinggi yang memerlukan latensi lebih rendah dan IOPS lebih banyak daripada yang disediakan Persistent Disk standar.
    • Didukung oleh solid state drive (SSD).
  • Persistent Disk Standar (pd-standard)
    • Cocok untuk workload pemrosesan data besar yang utamanya menggunakan I/O berurutan.
    • Didukung oleh hard disk drive (HDD) standar.
  • Extreme Persistent Disk (pd-extreme)
    • Menawarkan performa tinggi secara konsisten untuk workload akses acak dan throughput massal.
    • Dirancang untuk workload database kelas atas.
    • Memungkinkan Anda menyediakan IOPS target.
    • Didukung oleh solid state drive (SSD).
    • Tersedia dengan jumlah jenis mesin yang terbatas.

Jika Anda membuat disk di konsol Google Cloud , jenis disk default-nya adalah pd-balanced. Jika Anda membuat disk menggunakan gcloud CLI atau Compute Engine API, jenis disk default-nya adalah pd-standard.

Untuk informasi tentang dukungan jenis mesin, baca referensi berikut:

Ketahanan Persistent Disk

Ketahanan disk mewakili kemungkinan kehilangan data, secara desain, untuk disk standar dalam setahun, menggunakan serangkaian asumsi tentang kegagalan hardware, kemungkinan peristiwa bencana, praktik isolasi, dan proses engineering di pusat data Google, dan encoding internal yang digunakan oleh setiap jenis disk. Peristiwa kehilangan data Persistent Disk sangat jarang terjadi dan secara historis disebabkan oleh kegagalan hardware terkoordinasi, bug software, atau kombinasi keduanya. Google juga melakukan banyak langkah untuk mengurangi risiko kerusakan data senyap di seluruh industri. Kesalahan manusia oleh pelanggan Google Cloud , misalnya, ketika pelanggan tidak sengaja menghapus disk, berada di luar cakupan ketahanan Persistent Disk.

Risiko kehilangan data yang terjadi pada volume Persistent Disk regional sangat kecil karena encoding dan replikasi data internalnya. Persistent Disk Regional memberikan ketersediaan tinggi dan dapat digunakan untuk pemulihan dari bencana jika seluruh pusat data hilang dan tidak dapat dipulihkan. Persistent Disk regional menyediakan dua kali lebih banyak replika disk dibandingkan Persistent Disk zona, dengan setiap replika didistribusikan di antara dua zona di region yang sama. Jika zona utama tidak tersedia selama pemadaman layanan, replika di zona kedua dapat segera diakses.

Tabel berikut menunjukkan ketahanan untuk setiap desain jenis disk. Ketahanan 99,999% berarti dengan 1.000 disk, Anda mungkin akan bertahan seratus tahun tanpa kehilangan satu disk.

Persistent Disk standar zona Persistent Disk seimbang zonal Persistent Disk SSD zona Persistent Disk ekstrem zonal Persistent Disk standar regional Persistent Disk seimbang regional Persistent Disk SSD regional
Lebih baik daripada 99,99% Lebih baik daripada 99,999% Lebih baik daripada 99,999% Lebih baik daripada 99,9999% Lebih baik daripada 99,999% Lebih baik daripada 99,9999% Lebih baik daripada 99,9999%

Dukungan seri mesin

Pilih seri mesin untuk melihat jenis Persistent Disk (PD) yang didukung.

Seri mesin PD SSD PD seimbang PD ekstrem PD standar
C4A — — — —
C4 — — — —
C3 — —
C3D — —
N4 — — — —
N2
N2D —
N1 —
T2D —
T2A —
E2 —
Z3 — —
H3 — — —
C2 —
C2D —
X4 — — — —
M3 —
M2
M1
N1+GPU —
A3 — —
A2 —
G2 — —

Kapasitas maksimum

Volume Persistent Disk dapat berukuran hingga 64 TiB. Anda dapat menambahkan hingga 127 volume Persistent Disk zona non-booting sekunder ke instance VM. Namun, total kapasitas gabungan dari semua volume Persistent Disk yang dipasang ke satu VM tidak boleh melebihi 257 TiB.

Anda dapat membuat satu volume logis hingga 257 TiB menggunakan pengelolaan volume logis di dalam VM Anda. Untuk mengetahui informasi tentang cara memastikan performa maksimum dengan volume besar, lihat Ukuran volume logis.

Persistent Disk Zona

Persistent Disk zona adalah Persistent Disk yang hanya dapat diakses dalam satu zona tertentu, misalnya, europe-west-2.

Kemudahan penggunaan

Compute Engine menangani sebagian besar tugas pengelolaan disk, sehingga Anda tidak perlu berurusan dengan partisi, array disk redundan, atau pengelolaan subvolume. Umumnya, Anda tidak perlu membuat volume logis yang lebih besar. Namun, Anda dapat memperluas kapasitas Persistent Disk terpasang sekunder hingga 257 TiB per VM dan menerapkan praktik ini ke volume Persistent Disk. Anda dapat menghemat waktu dan mendapatkan performa terbaik jika memformat volume Persistent Disk dengan sistem file tunggal dan tanpa tabel partisi.

Jika Anda perlu memisahkan data menjadi beberapa volume unik, buat disk tambahan, bukan membagi disk yang ada menjadi beberapa partisi.

Jika Anda memerlukan ruang tambahan pada volume Persistent Disk, ubah ukuran disk Anda, bukan melakukan partisi ulang dan pemformatan.

Performa

Performa Persistent Disk dapat diprediksi dan diskalakan secara linear dengan kapasitas yang disediakan hingga batas untuk vCPU yang disediakan untuk VM tercapai. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang pengoptimalan dan batas penskalaan performa, baca Mengonfigurasi disk untuk memenuhi persyaratan performa.

Volume Persistent Disk Standar efisien dan ekonomis untuk menangani operasi baca/tulis berurutan, tetapi tidak dioptimalkan untuk menangani tingkat operasi input/output acak per detik (IOPS) yang tinggi. Jika aplikasi Anda memerlukan tingkat IOPS acak yang tinggi, gunakan SSD atau Persistent Disk ekstrem. Persistent Disk SSD dirancang untuk latensi milidetik satu digit. Latensi yang diamati bersifat khusus untuk aplikasi.

Compute Engine mengoptimalkan performa dan penskalaan pada volume Persistent Disk secara otomatis. Anda tidak perlu memisah beberapa disk atau disk pra-penyiapan untuk mendapatkan performa terbaik. Jika Anda membutuhkan lebih banyak kapasitas disk atau performa yang lebih baik, ubah ukuran disk Anda dan mungkin tambahkan lebih banyak vCPU untuk menambahkan lebih banyak ruang penyimpanan, throughput, dan IOPS. Performa Persistent Disk didasarkan pada total kapasitas Persistent Disk yang terpasang ke VM dan jumlah vCPU yang dimiliki VM.

Untuk perangkat booting, Anda dapat mengurangi biaya dengan menggunakan Persistent Disk standar. Volume Persistent Disk kecil berukuran 10 GiB dapat berfungsi untuk kasus penggunaan pengelolaan paket dan booting dasar. Namun, untuk memastikan performa yang konsisten pada penggunaan perangkat booting yang lebih umum, gunakan Persistent Disk yang seimbang sebagai boot disk Anda.

Karena operasi tulis Persistent Disk berkontribusi pada traffic keluar jaringan kumulatif untuk VM Anda, operasi tulis Persistent Disk dibatasi oleh batas keluar jaringan untuk VM Anda.

Keandalan

Persistent Disk memiliki redundansi bawaan untuk melindungi data Anda dari kegagalan peralatan dan untuk memastikan ketersediaan data melalui peristiwa pemeliharaan pusat data. Checksum dihitung untuk semua operasi Persistent Disk, sehingga kami dapat memastikan bahwa yang Anda baca adalah apa yang Anda tulis.

Selain itu, Anda dapat membuat snapshot Persistent Disk agar terlindung dari kehilangan data karena error pengguna. Snapshot bersifat inkremental, dan pembuatannya hanya memerlukan waktu beberapa menit meskipun Anda mengambil snapshot dari disk yang terpasang pada VM yang sedang berjalan.

Persistent Disk Regional

Volume Persistent Disk Regional memiliki kualitas penyimpanan yang mirip dengan Persistent Disk zona. Namun, volume Persistent Disk regional menyediakan penyimpanan dan replikasi data yang andal di antara dua zona di region yang sama.

Tentang replikasi disk sinkron

Saat membuat Persistent Disk baru, Anda dapat membuat disk di satu zona, atau mereplikasinya di dua zona dalam region yang sama.

Misalnya, jika Anda membuat satu disk di zona, seperti di us-west1-a, Anda memiliki satu salinan disk. Disk yang dibuat hanya di satu zona disebut sebagai disk zonal. Anda dapat meningkatkan ketersediaan disk dengan menyimpan salinan disk lain di zona yang berbeda dalam region, seperti di us-west1-b.

Persistent Disk yang direplikasi di dua zona dalam region yang sama disebut Persistent Disk Regional. Anda juga dapat menggunakan Hyperdisk Balanced High Availability untuk replikasi sinkron lintas zona Google Cloud Hyperdisk.

Region tidak mungkin gagal sepenuhnya, tetapi kegagalan zona dapat terjadi. Mereplikasi dalam region ke zona yang berbeda, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut, membantu meningkatkan ketersediaan dan mengurangi latensi disk. Jika kedua zona replikasi gagal, hal ini dianggap sebagai kegagalan seluruh region.

Ilustrasi VM yang memiliki disk regional. Disk memiliki dua replika, satu di zona yang sama dengan VM, dan satu di zona kedua.

Disk direplikasi dalam dua zona.

Dalam skenario yang direplikasi, data tersedia di zona lokal (us-west1-a) yang merupakan zona tempat virtual machine (VM) berjalan. Kemudian, data direplikasi ke zona lain (us-west1-b). Salah satu zona harus berada di zona yang sama dengan tempat VM berjalan.

Jika terjadi pemadaman layanan zona, Anda biasanya dapat melakukan failover workload yang berjalan di Persistent Disk Regional ke zona lain. Untuk mempelajari lebih lanjut, lihat Failover Persistent Disk Regional.

Pertimbangan desain untuk Persistent Disk Regional

Jika Anda merancang sistem yang tangguh atau layanan ketersediaan tinggi di Compute Engine, gunakan Persistent Disk Regional yang digabungkan dengan praktik terbaik lainnya seperti mencadangkan data menggunakan snapshot. Volume Persistent Disk Regional juga dirancang untuk berfungsi dengan grup instance terkelola regional.

Performa

Volume Persistent Disk Regional dirancang untuk workload yang memerlukan lebih sedikit Batas Titik Pemulihan (RPO) dan Batas Waktu Pemulihan (RTO) dibandingkan dengan menggunakan snapshot Persistent Disk.

Persistent Disk Regional adalah opsi saat performa penulisan kurang penting dibandingkan redundansi data di beberapa zona.

Seperti Persistent Disk zona, Persistent Disk Regional dapat mencapai IOPS dan performa throughput yang lebih besar pada VM dengan jumlah vCPU yang lebih besar. Untuk informasi lebih lanjut tentang hal ini dan batasan lainnya, baca Mengonfigurasi disk untuk memenuhi persyaratan performa.

Jika memerlukan lebih banyak kapasitas disk atau performa yang lebih baik, Anda dapat mengubah ukuran disk regional untuk menambahkan lebih banyak ruang penyimpanan, throughput, dan IOPS.

Keandalan

Compute Engine mereplikasi data Persistent Disk regional Anda ke zona yang Anda pilih saat membuat disk. Data setiap replika tersebar di beberapa mesin fisik dalam zona untuk memastikan redundansi.

Serupa dengan Persistent Disk zona, Anda dapat membuat snapshot Persistent Disk untuk melindungi dari kehilangan data akibat error pengguna. Snapshot bersifat inkremental, dan pembuatannya hanya memerlukan waktu beberapa menit meskipun Anda mengambil snapshot dari disk yang terpasang pada VM yang sedang berjalan.

Batasan untuk Persistent Disk Regional

  • Meksiko, Osaka, dan Montreal memiliki tiga zona yang ditempatkan di satu atau dua pusat data fisik. Karena data yang disimpan di region ini dapat hilang jika terjadi penghancuran pusat data yang jarang terjadi, Anda dapat mempertimbangkan untuk mencadangkan data yang sangat penting bagi bisnis ke region kedua untuk meningkatkan perlindungan data.
  • Anda dapat memasang Persistent Disk regional hanya ke VM yang menggunakan jenis mesin E2, N1, N2, dan N2D.
  • Anda hanya dapat memasang Hyperdisk Balanced High Availability ke jenis mesin yang didukung.
  • Anda tidak dapat membuat Persistent Disk regional dari image, atau dari disk yang dibuat dari image.
  • Saat menggunakan mode hanya baca, Anda dapat memasang Persistent Disk regional seimbang ke maksimum 10 instance VM.
  • Ukuran minimum Persistent Disk standar regional adalah 200 GiB.
  • Anda hanya dapat meningkatkan ukuran volume Persistent Disk regional atau Hyperdisk Balanced High Availability; Anda tidak dapat mengurangi ukurannya.
  • Volume Persistent Disk Regional dan Hyperdisk Balanced High Availability memiliki karakteristik performa yang berbeda dengan disk zona yang sesuai. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Performa block storage.
  • Anda tidak dapat menggunakan volume Hyperdisk Balanced High Availability yang dalam mode multi-penulis sebagai disk booting.
  • Jika Anda membuat disk yang direplikasi dengan meng-clone disk zona, kedua replika zona tidak sepenuhnya disinkronkan pada saat pembuatan. Setelah pembuatan, Anda dapat menggunakan clone disk regional rata-rata dalam waktu 3 menit. Namun, Anda mungkin perlu menunggu puluhan menit sebelum disk mencapai status replikasi sepenuhnya dan toleransi durasi kehilangan data (RPO) mendekati nol. Pelajari cara memeriksa apakah disk yang direplikasi telah direplikasi sepenuhnya.

Jenis antarmuka penyimpanan

Antarmuka penyimpanan dipilih secara otomatis saat Anda membuat instance atau menambahkan volume Persistent Disk ke VM. Tau T2A dan VM generasi ketiga (seperti M3) menggunakan antarmuka NVMe untuk Persistent Disk.

Instance Confidential VM juga menggunakan Persistent Disk NVMe. Semua seri mesin Compute Engine lainnya menggunakan antarmuka disk SCSI untuk Persistent Disk.

Sebagian besar image publik mencakup driver NVMe dan SCSI. Sebagian besar image menyertakan kernel dengan driver yang dioptimalkan, sehingga VM Anda dapat mencapai performa terbaik menggunakan NVMe. Gambar Linux yang Anda impor mencapai performa terbaik dengan NVMe jika image tersebut menyertakan versi kernel 4.14.68 atau yang lebih baru.

Untuk menentukan apakah versi sistem operasi mendukung NVMe, lihat halaman detail sistem operasi.

Mode multi-penulis

Anda dapat memasang Persistent Disk SSD dalam mode multi-penulis ke maksimal dua VM N2 secara bersamaan, sehingga kedua VM dapat membaca dan menulis ke disk.

Persistent Disk dalam mode multi-penulis menyediakan kemampuan block storage bersama dan menyajikan dasar infrastruktur untuk membangun database dan sistem file bersama yang sangat tersedia. Sistem file dan database khusus ini harus dirancang untuk berfungsi dengan block storage bersama dan menangani koherensi cache antar-VM menggunakan alat seperti Pemesanan Persistent SCSI.

Namun, Persistent Disk dengan mode multi-penulis umumnya tidak boleh digunakan secara langsung. Banyak sistem file seperti EXT4, XFS, dan NTFS tidak dirancang untuk digunakan dengan block storage bersama. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang praktik terbaik saat berbagi Persistent Disk antar-VM, baca Praktik terbaik.

Jika memerlukan penyimpanan file yang terkelola sepenuhnya, Anda dapat memasang berbagi file Filestore pada VM Compute Engine.

Guna mengaktifkan mode multi-penulis untuk volume Persistent Disk baru, buat Persistent Disk baru dan tentukan flag --multi-writer di gcloud CLI atau properti multiWriter di Compute Engine API. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, baca artikel Berbagi volume Persistent Disk antar-VM.

Enkripsi Persistent Disk

Compute Engine otomatis mengenkripsi data Anda sebelum data berpindah ke luar VM Anda menuju ruang penyimpanan Persistent Disk. Setiap Persistent Disk tetap dienkripsi dengan kunci yang ditetapkan oleh sistem atau dengan kunci yang disediakan oleh pelanggan. Google mendistribusikan data Persistent Disk ke beberapa disk fisik dengan cara yang tidak dikontrol pengguna.

Saat Anda menghapus volume Persistent Disk, Google akan menghapus kunci cipher, sehingga merender data yang tidak dapat diambil. Proses ini tidak dapat diurungkan.

Jika Anda ingin mengontrol kunci enkripsi yang digunakan untuk mengenkripsi data, buat disk dengan kunci enkripsi Anda sendiri.

Pembatasan

  • Anda tidak dapat memasang volume Persistent Disk ke VM di project lain.

  • Anda dapat memasang Persistent Disk seimbang ke maksimum 10 VM dalam mode hanya baca.

  • Untuk jenis mesin kustom atau jenis mesin yang telah ditetapkan dengan minimum 1 vCPU, Anda dapat memasang hingga 128 volume Persistent Disk.

  • Setiap volume Persistent Disk dapat berukuran hingga 64 TiB, sehingga Anda tidak perlu mengelola array disk untuk membuat volume logis yang besar. Setiap VM hanya dapat memasang total ruang Persistent Disk dalam jumlah terbatas dan volume Persistent Disk individual dalam jumlah terbatas. Jenis mesin yang telah ditetapkan dan jenis mesin kustom memiliki batas Persistent Disk yang sama.

  • Sebagian besar VM dapat memiliki hingga 128 volume Persistent Disk dan total kapasitas disk yang terpasang hingga 257 TiB. Total kapasitas disk untuk VM termasuk ukuran boot disk.

  • Jenis mesin dengan inti bersama dibatasi hingga 16 volume Persistent Disk dan 3 TiB dari total ruang Persistent Disk.

  • Membuat volume logis yang lebih besar dari 64 TiB mungkin memerlukan pertimbangan khusus. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang performa volume logis yang lebih besar, baca ukuran volume logis.

Persistent Disk dan Colossus

Persistent Disk dirancang untuk berjalan bersama sistem file Google, Colossus, yang merupakan sistem penyimpanan blok terdistribusi. Driver Persistent Disk otomatis mengenkripsi data di VM sebelum dikirim dari VM ke jaringan. Lalu, Colossus mempertahankan data tersebut. Saat Colossus membaca data, driver akan mendekripsi data yang masuk.

gambar

Volume Persistent Disk menggunakan Colossus untuk backend penyimpanan.

Memiliki disk sebagai layanan (disk as services) berguna dalam sejumlah kasus, misalnya:

  • Mengubah ukuran disk saat instance berjalan menjadi lebih mudah daripada menghentikan instance terlebih dahulu. Anda dapat meningkatkan ukuran disk tanpa menghentikan instance.
  • Memasang dan melepas disk menjadi lebih mudah jika disk dan VM tidak harus berbagi siklus proses yang sama atau ditempatkan bersama. Anda dapat menghentikan VM dan menggunakan boot disk Persistent Disk untuk mem-booting VM lain.
  • Fitur ketersediaan tinggi seperti replikasi menjadi lebih mudah karena driver disk dapat menyembunyikan detail replikasi dan menyediakan replikasi waktu tulis otomatis.

Langkah selanjutnya