Ce document décrit les fonctionnalités, les types, les performances et les avantages des volumes Persistent Disk. Si vous avez besoin d'un stockage de blocs pour une instance de machine virtuelle (VM) ou un conteneur, par exemple pour un disque de démarrage ou un disque de données, utilisez des volumes de disques persistants si Google Cloud Hyperdisk n'est pas disponible pour votre instance de calcul. Pour en savoir plus sur les autres options de stockage de blocs dans Compute Engine, consultez la page Choisir un type de disque.
Les volumes Persistent Disk sont des périphériques de stockage réseau durables auxquels vos instances peuvent accéder, au même titre que les disques physiques sur un ordinateur ou un serveur. Les volumes de disque persistant ne sont pas associés à la machine physique hébergeant l'instance. Ils sont plutôt associés à l'instance en tant qu'appareils de stockage réseau en mode bloc. Les données de chaque volume Persistent Disk sont réparties sur plusieurs disques physiques. Compute Engine gère les disques physiques et la distribution des données pour assurer la redondance et des performances optimales à votre place.
Les volumes Persistent Disk ne sont pas associés à la machine physique qui héberge l'instance. Ils sont plutôt associés à l'instance en tant qu'appareils de stockage réseau en mode bloc. Toutefois, votre instance de VM peut accéder aux volumes Persistent Disk comme aux disques physiques sur un ordinateur ou un serveur. Lorsque vous lisez ou écrivez à partir d'un disque persistant, les données sont transmises sur le réseau.
Vous pouvez dissocier ou déplacer les volumes pour conserver vos données même après avoir supprimé vos instances. Les performances des disques persistants augmentent avec la taille. Vous pouvez donc redimensionner vos volumes Persistent Disk existants ou ajouter des volumes Persistent Disk à une VM pour répondre à vos besoins en termes de performances et d'espace de stockage.
Ajoutez un disque non amorçable à votre instance lorsque vous avez besoin d'un stockage fiable et abordable avec des caractéristiques de performances constantes.
Ajouter un disque persistant à votre instance
Types Persistent Disk
Lorsque vous créez un volume de disque persistant, vous pouvez sélectionner l'un des types de disque suivants:
- Disque persistant équilibré (
pd-balanced)- Alternative aux disques persistants de performances (pd-ssd).
- Équilibre entre performances et coûts. Pour la plupart des formes de VM, à l'exception de celles qui sont très volumineuses, ces disques ont le même nombre maximal d'IOPS que les disques persistants SSD et un nombre inférieur d'IOPS par Gio. Ce type de disque offre des niveaux de performances adaptés à la plupart des applications à usage général, pour un prix situé entre ceux des disques persistants standards et de performance (pd-ssd).
- Reposent sur des disques durs SSD.
- Disque persistant de performance (SSD) (
pd-ssd)- Convient aux applications d'entreprise et aux bases de données hautes performances qui nécessitent une latence plus faible et davantage d'IOPS que ce qu'apportent les disques persistants standards.
- Reposent sur des disques durs SSD.
- Disque persistant standard (
pd-standard)- Conviennent aux charges de travail de traitement de données volumineuses utilisant principalement des E/S séquentielles.
- Reposent sur des disques durs standards (HDD).
- Disque persistant extrême (
pd-extreme)- Offre des performances élevées et cohérentes pour les charges de travail d'accès aléatoire et à débit soutenu.
- Solution conçue pour les charges de travail de base de données très exigeantes
- Vous permet de provisionner les IOPS cibles.
- Reposent sur des disques durs SSD.
- Disponibles avec un nombre limité de types de machines.
Si vous créez un disque dans la console Google Cloud, le type de disque par défaut est pd-balanced. Si vous créez un disque à l'aide de gcloud CLI ou de l'API Compute Engine, le type de disque par défaut est pd-standard.
Pour en savoir plus sur les types de machines compatibles, consultez les pages suivantes :
Durabilité des disques Persistent Disk
La durabilité du disque représente, de par sa conception, la probabilité de perte de données pour un disque type au cours d'une année type. Elle repose sur un ensemble d'hypothèses sur les défaillances matérielles, la probabilité de sinistres, les pratiques d'isolation et les processus d'ingénierie dans les centres de données Google, ainsi que les encodages internes utilisés par chaque type de disque. Les événements de perte de données sur les disques Persistent Disk sont extrêmement rares et résultent généralement de défaillances matérielles coordonnées, de bugs logiciels ou d'une combinaison des deux. Google prend également de nombreuses mesures pour limiter le risque de corruption des données silencieuses dans l'ensemble du secteur. Une erreur humaine commise par un client Google Cloud , par exemple lorsqu'un client supprime un disque par inadvertance, n'entre pas dans le cadre de la durabilité des disques Persistent Disk.
Le risque très faible d'une perte de données sur un volume de disque persistant régional est dû à ses encodages et à sa réplication de données internes. Le disque persistant régional offre une haute disponibilité et peut être utilisé pour la reprise après sinistre si un centre de données entier est perdu et ne peut pas être récupéré. Les disques persistants régionaux fournissent deux fois plus de réplications de disque que les disques persistants zonaux, chaque réplication étant répartie entre deux zones d'une même région. Si une zone principale devient indisponible pendant une interruption, l'instance dupliquée de la deuxième zone est accessible immédiatement.
Pour en savoir plus sur les considérations spécifiques à chaque région, consultez la section Zones géographiques et régions.
Le tableau suivant indique la durabilité pour la conception de chaque type de disque. Une durabilité de 99,999 % signifie qu'avec 1 000 disques, vous atteindrez probablement une centaine d'années sans perdre un seul disque.
| Disque Persistent Disk standard zonal | Disque Persistent Disk zonal avec équilibrage | Disque Persistent Disk SSD zonal | Disque Persistent Disk Extreme zonal | Disque Persistent Disk standard régional | Disque Persistent Disk régional avec équilibrage | Disque Persistent Disk SSD régional |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Mieux que 99,99 % | Mieux que 99,999 % | Mieux que 99,999 % | Mieux que 99,9999 % | Mieux que 99,999 % | Mieux que 99,9999 % | Mieux que 99,9999 % |
Compatibilité avec les séries de machines
Sélectionnez une série de machines pour afficher les types de disques persistants (PD) compatibles.
| Série de machines | Disques persistants SSD | Disques persistants équilibrés | Disques persistants extrêmes | Disques persistants standards |
|---|---|---|---|---|
| C4A | — | — | — | — |
| C4 | — | — | — | — |
| C3 | — | — | ||
| C3D | — | — | ||
| N4 | — | — | — | — |
| N2 | ||||
| N2D | — | |||
| N1 | — | |||
| T2D | — | |||
| T2A | — | |||
| E2 | — | |||
| Z3 | — | — | ||
| H3 | — | — | — | |
| C2 | — | |||
| C2D | — | |||
| X4 | — | — | — | — |
| M3 | — | |||
| M2 | ||||
| M1 | ||||
| N1 + GPU | — | |||
| A3 (H100) | — | — | ||
| A3 (H200) | — | — | — | — |
| A2 | — | |||
| G2 | — | — |
Capacité maximale
Les volumes de disque persistant peuvent atteindre 64 To. Vous pouvez ajouter jusqu'à 127 volumes de disques persistants zonaux non amorçables secondaires à une instance de VM. Toutefois, la capacité totale combinée de tous les volumes de disque persistant associés à une seule VM ne peut pas dépasser 257 Tio.
Vous pouvez créer des volumes logiques uniques de 257 Tio au maximum en utilisant la gestion du volume logique au sein de votre VM. Pour en savoir plus sur la façon d'optimiser les performances avec des volumes de plus grande taille, consultez la section Taille du volume logique.
Disque Persistent Disk zonal
Un disque persistant zonal est un disque persistant accessible uniquement dans une zone spécifique, par exemple europe-west-2.
Simplicité d'utilisation
Compute Engine assure la plupart des tâches de gestion des disques à votre place pour vous éviter de devoir gérer le partitionnement, les baies de disques redondantes ou les sous-volumes. En règle générale, vous n'avez pas besoin de créer de volumes logiques plus importants. Toutefois, vous pouvez étendre la capacité de votre disque persistant secondaire à 257 Tio par VM et appliquer ces pratiques à vos volumes de disque persistant. Toutefois, il est possible de gagner du temps et d'obtenir des performances optimales en formatant vos volumes Persistent Disk avec un seul système de fichiers et aucune table de partition.
Si vous devez séparer vos données en plusieurs volumes uniques, créez des disques supplémentaires plutôt que de diviser vos disques existants en plusieurs partitions.
Si vous avez besoin d'espace supplémentaire sur vos volumes Persistent Disk, il vous suffit de redimensionner vos disques plutôt que de les repartitionner et les formater.
Performances
Les performances des disques persistants sont prévisibles et évoluent de manière linéaire avec la capacité provisionnée jusqu'à ce que les limites d'une VM en matière de processeurs virtuels provisionnés soient atteintes. Pour en savoir plus sur les limites et l'optimisation du scaling des performances, consultez la section Configurer des disques pour répondre aux exigences de performances.
Les volumes Persistent Disk standards sont efficaces et économiques pour la gestion des opérations de lecture/écriture séquentielles, mais ne sont pas optimisés pour gérer des taux élevés d'opérations d'entrée/sortie par seconde (IOPS) aléatoires. Si vos applications nécessitent des taux élevés d'IOPS aléatoires, utilisez des disques Persistent Disk SSD ou Extreme. Les disques Persistent Disk SSD sont conçus pour des latences de l'ordre de la milliseconde. La latence observée est spécifique à chaque application.
Compute Engine optimise automatiquement les performances et le scaling sur les volumes Persistent Disk. La répartition sur plusieurs disques ou le préchauffage des disques n'est pas nécessaire pour obtenir des performances optimales. Lorsque vous avez besoin d'espace disque supplémentaire ou de meilleures performances, redimensionnez vos disques et ajoutez éventuellement des processeurs virtuels pour augmenter l'espace de stockage, le débit et les IOPS. Les performances d'un Persistent Disk sont basées sur la capacité totale du disque persistant attaché à une instance, et sur le nombre de processeurs virtuels disponibles sur la VM.
Pour les périphériques de démarrage, vous pouvez réduire les coûts à l'aide d'un disque Persistent Disk standard. De petits volumes de Persistent Disk de 10 Gio peuvent fonctionner pour les cas d'utilisation de base pour la gestion des packages et des périphériques de démarrage. Toutefois, pour garantir des performances constantes pour une utilisation plus générale du périphérique de démarrage, utilisez un Persistent Disk avec équilibrage comme disque de démarrage.
Étant donné que les opérations d'écriture sur Persistent Disk contribuent au trafic réseau sortant cumulé de votre VM, elles sont limitées par le plafond de sortie réseau de votre VM.
Fiabilité
Les Persistent Disk sont dotés d'une fonction de redondance intégrée qui protège les données contre les pannes de matériel et qui assure la disponibilité de ces données lors des événements de maintenance du centre de données. Le calcul d'une somme de contrôle pour toutes les opérations du Persistent Disk permet de s'assurer que les données lues sont bien identiques à celles qui ont été écrites.
Vous pouvez également créer des instantanés de Persistent Disk pour vous protéger contre les pertes de données dues aux erreurs des utilisateurs. Les instantanés sont incrémentiels et sont créés en quelques minutes seulement, même sur des disques associés à des VM en cours d'exécution.
Stockage Persistent Disk régional
Les volumes Persistent Disk régionaux présentent des qualités de stockage équivalentes à celles d'un disque Persistent Disk zonal. Cependant, les volumes Persistent Disk régionaux fournissent un stockage et une réplication durables des données entre deux zones de la même région.
À propos de la réplication synchrone des disques
Lorsque vous créez un volume Persistent Disk, vous pouvez soit le créer dans une zone, soit le répliquer dans deux zones d'une même région.
Par exemple, si vous créez un disque dans une zone, telle que us-west1-a, vous disposez d'une copie du disque. Un disque créé dans une seule zone est appelé "disque zonal". Vous pouvez augmenter la disponibilité du disque en stockant une autre copie du disque dans une zone différente de la région, telle que us-west1-b.
Un volume Persistent Disk répliqué sur deux zones de la même région est un volume Persistent Disk régional. Vous pouvez également utiliser un volume Hyperdisk équilibré à haute disponibilité pour la réplication synchrone interzones de Google Cloud Hyperdisk.
Il est peu probable qu'une région soit totalement défaillante, mais des défaillances de zone peuvent se produire. La réplication dans la région sur différentes zones, comme illustré dans l'image suivante, permet de gagner en disponibilité et de réduire la latence des disques. Si les deux zones de réplication sont défaillantes, cela est considéré comme une défaillance à l'échelle de la région.
Le disque est répliqué dans deux zones.
Dans le scénario répliqué, les données sont disponibles dans la zone locale (us-west1-a), qui est la zone dans laquelle la machine virtuelle (VM) s'exécute. Ensuite, les données sont répliquées sur une autre zone (us-west1-b). Au moins une des zones doit être la même que celle dans laquelle la VM s'exécute.
En cas d'indisponibilité d'une zone, vous pouvez généralement faire basculer la charge de travail en cours d'exécution sur le volume Persistent Disk régional vers une autre zone. Pour en savoir plus, consultez la page Basculement du disque Persistent Disk régional.
Considérations de conception pour les volumes Persistent Disk régionaux
Si vous concevez des systèmes robustes ou des services à haute disponibilité sur Compute Engine, utilisez des volumes Persistent Disk régionaux en parallèle d'autres bonnes pratiques, telles que la sauvegarde des données à l'aide d'instantanés. Les volumes Persistent Disk régionaux sont également conçus pour fonctionner avec des groupes d'instances gérés régionaux.
Performances
Les volumes Persistent Disk régionaux sont conçus pour des charges de travail nécessitant un objectif de reprise après sinistre (RPO, Recovery Point Objective) et un objectif de temps de récupération (RTO, Recovery Time Objective) inférieurs à ceux des instantanés Persistent Disk.
Les disques Persistent Disk régionaux peuvent être utilisés lorsque les performances des opérations d'écriture sont moins essentielles que la redondance des données sur plusieurs zones.
Tout comme les volumes Persistent Disk zonaux, les volumes Persistent Disk régionaux peuvent atteindre des performances d'IOPS et de débit supérieures sur les VM comportant un plus grand nombre de processeurs virtuels. Pour en savoir plus à ce sujet et sur les autres limites, consultez la section Configurer les disques pour répondre aux exigences de performances.
Lorsque vous avez besoin d'espace disque supplémentaire ou de meilleures performances, vous pouvez redimensionner vos disques régionaux pour augmenter l'espace de stockage, le débit et les IOPS.
Fiabilité
Compute Engine réplique les données de votre disque Persistent Disk régional dans les zones que vous avez sélectionnées lors de la création de vos disques. Les données de chaque instance dupliquée sont réparties sur plusieurs machines physiques dans la zone pour assurer la redondance.
Comme pour les disques Persistent Disk zonaux, vous pouvez créer des instantanés de disques Persistent Disk pour vous protéger contre la perte de données due aux erreurs des utilisateurs. Les instantanés sont incrémentiels et sont créés en quelques minutes seulement, même sur des disques associés à des VM en cours d'exécution.
Limites des disques persistants régionaux
- Vous ne pouvez associer un disque persistant régional qu'aux VM qui utilisent les types de machines E2, N1, N2 et N2D.
- Vous ne pouvez associer les disques Hyperdisk équilibrés à haute disponibilité Balanced qu'aux types de machines compatibles.
- Vous ne pouvez pas créer de disque persistant régional à partir d'une image ou d'un disque créé à partir d'une image.
- Lorsque vous utilisez le mode lecture seule, vous pouvez associer un disque persistant avec équilibrage à un maximum de 10 instances de VM.
- La taille minimale d'un disque persistant standard régional est de 200 Gio.
- Vous ne pouvez qu'augmenter la taille d'un volume de disque persistant régional ouHyperdisk équilibré à haute disponibilité ; vous ne pouvez pas la réduire.
- Les volumes Persistent Disk régionaux et Hyperdisk équilibrés à haute disponibilité ont des caractéristiques de performances différentes de celles des disques zonaux correspondants. Pour en savoir plus, consultez la page Performances des options de stockage de blocs.
- Vous ne pouvez pas utiliser un volume Hyperdisk équilibré à haute disponibilité en mode écriture simultanée comme disque de démarrage.
- Si vous créez un disque répliqué en clonant un disque zonal, les deux instances dupliquées zonales ne sont pas entièrement synchronisées au moment de la création. Une fois créé, vous pouvez utiliser le clone de disque régional dans un délai moyen de trois minutes. Toutefois, vous devrez peut-être attendre quelques dizaines de minutes avant que le disque n'atteigne un état entièrement répliqué et que l'objectif de point de récupération (RPO, Recovery Point Objective) soit proche de zéro. Découvrez comment vérifier si votre disque répliqué est entièrement répliqué.
Types d'interfaces de stockage
L'interface de stockage est choisie automatiquement lorsque vous créez votre instance ou ajoutez des volumes Persistent Disk à une VM. Les VM Tau T2A et les VM de troisième génération (telles que M3) utilisent l'interface NVMe pour les disques persistants.
Les instances Confidential VM utilisent également des disques persistants NVMe. Toutes les autres séries de machines Compute Engine utilisent l'interface disque SCSI pour les disques persistants.
La plupart des images publiques incluent des pilotes NVMe et SCSI. La plupart des images incluent un noyau avec des pilotes optimisés qui permettent à votre VM d'atteindre des performances optimales à l'aide de NVMe. Les images Linux que vous importez offrent les meilleures performances avec NVMe si elles incluent la version de noyau 4.14.68 ou une version ultérieure.
Pour déterminer si une version de système d'exploitation est compatible avec NVMe, consultez la page Détails des systèmes d'exploitation.
Mode écriture simultanée
Vous pouvez installer un Persistent Disk SSD en mode écriture simultanée dans deux VM N2 simultanément, afin que les deux VM puissent lire et écrire sur le disque.
Un Persistent Disk en mode écriture simultanée offre une fonctionnalité de stockage de blocs partagé et constitue une base d'infrastructure pour la création de bases de données et de systèmes de fichiers partagés à disponibilité élevée. Ces systèmes de fichiers et bases de données spécialisés doivent être conçus pour fonctionner avec un stockage de blocs partagé et gérer la cohérence du cache entre les VM à l'aide d'outils tels que les réservations persistantes SCSI.
Toutefois, un disque Persistent Disk en mode écriture simultanée ne doit généralement pas être utilisé directement. De nombreux systèmes de fichiers, tels que EXT4, XFS et NTFS, ne sont pas conçus pour être utilisés avec le stockage de blocs partagé. Pour en savoir plus sur les bonnes pratiques lors du partage de disques Persistent Disk entre des VM, consultez la section Bonnes pratiques.
Si vous avez besoin d'un stockage de fichiers entièrement géré, vous pouvez installer un partage de fichiers Filestore sur vos VM Compute Engine.
Pour activer le mode écriture simultanée pour les nouveaux volumes Persistent Disk, créez un disque persistant et spécifiez l'option --multi-writer dans gcloud CLI ou la propriété multiWriter dans l'API Compute Engine. Pour en savoir plus, consultez la page Partager des volumes Persistent Disk entre plusieurs VM.
Chiffrement des disques Persistent Disk
Compute Engine chiffre automatiquement vos données avant leur transfert depuis votre VM vers l'espace de stockage Persistent Disk. Chaque disque Persistent Disk reste chiffré au moyen de clés définies par le système ou de clés fournies par le client. Google distribue les données du disque Persistent Disk sur plusieurs disques physiques, d'une manière que les utilisateurs ne contrôlent pas.
Lorsque vous supprimez un volume Persistent Disk, Google supprime les clés de chiffrement, ce qui rend les données irrécupérables. Ce processus est irréversible.
Si vous souhaitez contrôler les clés de chiffrement utilisées pour chiffrer vos données, créez vos disques avec vos propres clés de chiffrement.
Restrictions
Vous ne pouvez pas associer un volume Persistent Disk à une VM d'un autre projet.
Vous pouvez associer un volume Persistent Disk avec équilibrage à un maximum de 10 VM en mode lecture seule.
Pour les types de machines personnalisés ou les types de machines prédéfinis dotés d'au moins un processeur virtuel, vous pouvez associer jusqu'à 128 volumes Persistent Disk.
Chaque volume Persistent Disk peut atteindre une taille de 64 Tio. Il n'est donc pas nécessaire de gérer des baies de disques pour créer de grands volumes logiques. Chaque VM ne peut être associée qu'à une quantité limitée d'espace Persistent Disk total et à un nombre limité de disques Persistent Disk individuels. Les types de machines prédéfinis et les types de machines personnalisés sont soumis aux mêmes limites Persistent Disk.
La plupart des VM peuvent contenir jusqu'à 128 volumes Persistent Disk et 257 Tio d'espace disque total associés. L'espace disque total d'une VM inclut la taille du disque de démarrage.
Les types de machines à cœur partagé sont limités à 16 volumes Persistent Disk et à 3 Tio d'espace Persistent Disk total.
La création de volumes logiques d'une taille supérieure à 64 Tio peut nécessiter une attention particulière. Pour plus d'informations sur les performances des volumes logiques de plus grande taille, consultez la section Taille de volume logique.
Disque persistant et Colossus
Le disque persistant est conçu pour être exécuté en tandem avec le système de fichiers Google, Colossus, qui est un système de stockage de blocs distribué. Les pilotes de disque persistant chiffrent automatiquement les données sur la VM avant qu'elles ne soient transmises depuis la VM sur le réseau. Ensuite, Colossus conserve les données. Lorsque Colossus lit les données, le pilote déchiffre les données entrantes.
Les volumes Persistent Disk utilisent Colossus pour le backend de stockage.
L'utilisation de disques en tant que service est utile dans de nombreux cas, par exemple :
- Il est plus facile de redimensionner les disques pendant que l'instance est en cours d'exécution que d'arrêter d'abord l'instance. Vous pouvez augmenter la taille du disque sans arrêter l'instance.
- Il est plus facile d'associer et de dissocier des disques lorsque les disques et les VM n'ont pas besoin de partager le même cycle de vie ou n'ont pas besoin d'être colocalisés. Il est possible d'arrêter une VM et d'utiliser son disque de démarrage persistant pour démarrer une autre VM.
- Les fonctionnalités de haute disponibilité telles que la réplication sont simplifiées, car le pilote de disque peut masquer les détails de la réplication et fournir une réplication automatique au moment de l'écriture.
Étape suivante
Découvrez comment ajouter un volume Persistent Disk à votre VM.
Consultez les informations concernant les tarifs des disques et des images.
Découvrez comment cloner un volume Persistent Disk.
Découvrez comment partager des volumes Persistent Disk entre des VM.
Découvrez comment optimiser les performances des disques persistants.
- Consultez les bonnes pratiques pour les instantanés de disque.