Opções de armazenamento

O Compute Engine oferece várias opções de armazenamento para suas instâncias. Cada uma delas tem características únicas de preço e desempenho:

Se você não tem certeza de qual opção usar, a solução mais comum é adicionar um disco permanente à instância.

Introdução

Por padrão, cada instância do Compute Engine tem um único disco permanente (DP) de inicialização que contém o sistema operacional. Quando os aplicativos precisarem de mais espaço de armazenamento, adicione uma ou mais opções de armazenamento à instância. Para ver uma comparação de preços, consulte Preços de discos.

DP
padrão
por zona
DP
padrão
regional
DP
balanceado
por zona
DP
balanceado
regional
DP SSD
por zona
DP SSD
regional
SSDs locais buckets do Cloud Storage
Tipo de armazenamento Armazenamento em blocos eficiente e confiável Armazenamento em blocos eficiente e confiável com replicação síncrona em duas zonas de uma região Armazenamento em blocos econômico e confiável Armazenamento em blocos econômico e confiável com replicação síncrona em duas zonas de uma região Armazenamento em blocos rápido e confiável Armazenamento em blocos rápido e confiável com replicação síncrona em duas zonas de uma região Armazenamento em blocos local de alto desempenho Armazenamento econômico de objetos
Capacidade mínima por disco 10 GB 200 GB 10 GB 10 GB 10 GB 10 GB 375 GB n/a
Capacidade máxima por disco 64 TB 64 TB 64 TB 64 TB 64 TB 64 TB 375 GB n/a
Aumento de capacidade 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 1 GB 375 GB n/a
Capacidade máxima por instância 257 TB* 257 TB* 257 TB* 257 TB* 257 TB* 257 TB* 9 TB Quase infinito
Escopo de acesso Zona Zona Zona Zona Zona Zona Instância Global
Redundância de dados Zonal Multizona Zonal Multizona Zonal Multizona Nenhuma Regional, birregional ou multirregional
Criptografia em repouso Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
Chaves de criptografia personalizadas Sim Sim Sim Sim Sim Sim Não Sim
Compatibilidade com tipos de máquina Todos os tipos de máquina Todos os tipos de máquina A maioria dos tipos de máquina A maioria dos tipos de máquina A maioria dos tipos de máquina A maioria dos tipos de máquina A maioria dos tipos de máquina Todos os tipos de máquina
Instruções Adicionar um disco permanente padrão Adicionar um disco permanente padrão regional Adicionar um disco permanente balanceado Adicionar um disco permanente regional balanceado Adicionar um disco permanente SSD Adicionar um disco permanente SSD regional Adicionar um SSD local Conectar um bucket

* Se você pretende criar um volume lógico maior que 64 TB, consulte desempenho de volume lógico maior.

Além das opções de armazenamento oferecidas pelo Google Cloud, é possível implantar soluções de armazenamento alternativas nas suas instâncias.

Discos permanentes

Os discos permanentes são dispositivos de armazenamento de rede duráveis que podem ser acessados por suas instâncias, como discos físicos em um desktop ou em um servidor. Os dados em cada disco permanente são distribuídos em vários discos físicos. O Compute Engine gerencia os discos físicos e a distribuição de dados para garantir a redundância e otimizar o desempenho.

Os discos permanentes estão localizados independentemente das instâncias de máquina virtual (VM, na sigla em inglês), portanto, é possível retirá-los ou movê-los para manter os dados mesmo que as instâncias sejam excluídas. Como o desempenho do disco permanente é dimensionado automaticamente de acordo com o tamanho, é possível redimensionar os discos permanentes atuais ou adicionar mais deles a uma instância para atender aos requisitos de desempenho e espaço de armazenamento.

Adicione um disco permanente à instância quando precisar de armazenamento confiável e econômico com características de desempenho consistente.

Adicionar um disco permanente à instância

Tipos de disco

Ao configurar um disco permanente por zona ou regional, você precisa selecionar um dos seguintes tipos de disco:

Os recursos de armazenamento em blocos têm características de desempenho diferentes. Considere o tamanho do seu armazenamento e os requisitos de desempenho para determinar o tipo de armazenamento em blocos adequado para as instâncias.

DP
padrão
por zona
DP
padrão
regional
DP
balanceado
por zona
DP
balanceado
regional
DP SSD
por zona
DP SSD
regional
SSD local (SCSI) SSD local (NVMe)
IOPS máximas sustentadas
IOPS de leitura por GB 0,75 0,75 6 6 30 30
IOPS de gravação por GB 1,5 1,5 6 6 30 30
IOPS de leitura por instância 7.500* 3.000* 15.000–80.000* 15.000–60.000* 15.000–100.000* 15.000–60.000* 900.000 2.400.000
IOPS de gravação por instância 15.000* 15.000* 15,000–30,000* 15,000–30,000* 15.000–100.000* 15.000–30.000* 800.000 1.200.000
Capacidade sustentada máxima (MB/s)
Capacidade de leitura por GB 0,12 0,12 0,28 0,28 0,48 0,48
Capacidade de gravação por GB 0,12 0,12 0,28 0,28 0,48 0,48
Capacidade de leitura por instância 240–1.200* 240–1.200* 240–1.200* 240–1.200* 240–1.200* 240–1.200* 9.360 9.360
Capacidade de gravação por instância 76–400** 38–200** 240–1.200* 120–600* 240–1.200* 120–600* 4.680 4.680
* O desempenho de IOPS e capacidade do disco permanente depende do tamanho do disco, número de vCPUs da instância e tamanho do bloco de E/S, entre outros fatores.
** Os discos permanentes podem alcançar um desempenho de capacidade maior em instâncias com mais vCPUs. Leia Limite de saída de rede na capacidade de gravação.

Discos permanentes por zona

Fácil de usar

O Compute Engine faz a maioria das tarefas de gerenciamento de disco para que você não precise lidar com particionamento, matrizes de disco redundantes ou gerenciamento de subvolumes. Geralmente, não é necessário criar volumes lógicos maiores, mas é possível estender a capacidade do disco permanente anexado e secundário para 257 TB por instância e aplicar essas práticas aos seus discos permanentes. Você economiza tempo e aprimora o desempenho quando formata os discos permanentes com um único sistema de arquivos e sem tabelas de partição.

Se for necessário separar os dados em vários volumes exclusivos, crie mais discos em vez de dividir os discos atuais em várias partições.

Quando precisar de mais espaço nos discos permanentes, redimensione os discos e o sistema de arquivos em vez de fazer o reparticionamento e a formatação.

Desempenho

O desempenho do disco permanente é previsível e dimensionado linearmente de acordo com a capacidade provisionada até que os limites das vCPUs provisionadas de uma instância sejam atingidos. Para mais informações sobre otimização e limites de dimensionamento de desempenho, consulte Desempenho do armazenamento em blocos.

Os discos permanentes padrão são eficientes e econômicos para lidar com operações sequenciais de leitura/gravação. No entanto, eles não são otimizados para processar altas taxas de operações aleatórias de entrada/saída por segundo (IOPS, na sigla em inglês). Se os aplicativos exigem altas taxas de IOPS aleatórias, use discos permanentes SSD. Eles foram projetados para alcançar latência de milissegundos com um dígito. A latência alcançada é específica para cada aplicativo.

O Compute Engine otimiza o desempenho e o dimensionamento em discos permanentes automaticamente. Você não precisa gravar vários discos juntos ou pré-aquecê-los para atingir o melhor desempenho. Quando você precisa de mais espaço em disco ou de desempenho melhor, basta redimensionar os discos e adicionar mais vCPUs para aumentar o espaço de armazenamento, capacidade e IOPS. O desempenho do disco permanente é baseado na capacidade total do disco permanente anexado a uma instância e no número de vCPUs nela.

No caso dos dispositivos de inicialização, é possível usar um disco permanente padrão para reduzir os custos. Discos permanentes pequenos de 10 GB funcionam nos casos de uso de gerenciamento básico de inicialização e de pacotes. No entanto, para garantir um desempenho consistente para uso mais geral do dispositivo de inicialização, use um disco permanente balanceado como disco de inicialização.

Cada operação de gravação do disco permanente contribui com o tráfego de saída de rede cumulativo para a instância. Isso significa que as operações de gravação de disco permanentes são limitadas pelo limite de saída da rede para a instância.

Confiabilidade

Os discos permanentes têm redundância incorporada para proteger os dados contra falhas de equipamentos e garantir a disponibilidade dos dados por meio de eventos de manutenção de datacenter. As somas de verificação são calculadas para todas as operações de discos permanentes para garantir que você leia exatamente aquilo que foi gravado.

Além disso, crie snapshots de discos permanentes para se proteger contra perda de dados devido a erros do usuário. Os snapshots são incrementais e levam apenas alguns minutos para serem criados, mesmo se os discos deles estiverem anexados a instâncias em execução.

Criptografia do disco permanente

O Compute Engine criptografa automaticamente os dados antes que eles saiam da instância para o espaço de armazenamento do disco permanente. Cada disco permanente continua criptografado com chaves definidas pelo sistema ou fornecidas pelo cliente. O Google distribui dados de discos permanentes em vários discos físicos de maneira não controlada pelos usuários.

Quando você exclui um disco permanente, o Google descarta as chaves de criptografia, tornando os dados irrecuperáveis. Esse processo é irreversível.

Se quiser controlar as chaves usadas para criptografar os dados, crie os discos com as próprias chaves de criptografia.

Restrições

  • Não é possível anexar um disco permanente a uma instância em outro projeto.

  • É possível anexar um disco permanente balanceado para no máximo 10 instâncias de VM no modo somente leitura.

  • As instâncias com tipos de máquina com núcleo compartilhado são limitadas a até 16 discos permanentes.

  • Para tipos de máquina personalizados ou tipos de máquina predefinidos que tenham no mínimo uma vCPU, é possível anexar até 128 discos permanentes.

  • Cada disco permanente pode ter até 64 TB. Por isso, não é necessário gerenciar matrizes de discos para criar volumes lógicos grandes. Cada instância pode anexar apenas uma quantidade limitada de espaço total em disco permanente e um número limitado de discos permanentes individuais. Os tipos de máquina predefinidos e os tipos de máquina personalizados têm os mesmos limites de discos permanentes.

  • A maioria das instâncias pode ter até 128 discos permanentes e até 257 TB de espaço anexado nesses discos. O espaço total em disco permanente para uma instância inclui o tamanho do disco permanente de inicialização.

  • Os tipos de máquina com núcleo compartilhado estão limitados a 16 discos permanentes e a 3 TB de espaço total neles.

  • A criação de volumes lógicos maiores do que 64 TB pode exigir considerações especiais. Para mais informações, consulte Desempenho de volume lógico maior.

Discos permanentes regionais

Os discos permanentes regionais têm atributos de armazenamento semelhantes aos discos permanentes por zona. No entanto, eles proporcionam replicação de dados e armazenamento durável entre duas zonas na mesma região.

Se você estiver projetando sistemas robustos ou serviços de alta disponibilidade no Compute Engine, use discos permanentes regionais com outras práticas recomendadas, como fazer backup dos dados com snapshots. Os discos permanentes regionais também são projetados para funcionar com grupos gerenciados de instâncias regionais.

No caso improvável de uma interrupção na zona, normalmente é possível fazer o failover da carga de trabalho em execução em discos permanentes regionais para outra zona usando a sinalização --force-attach. A sinalização --force-attach permite anexar o disco permanente regional a uma instância de VM em espera, mesmo que o disco não possa ser removido da VM original devido à indisponibilidade. Para saber mais, consulte Failover de disco permanente regional. Não é possível forçar a anexação de um disco permanente zonal a uma instância.

Desempenho

Os discos permanentes regionais foram projetados para cargas de trabalho que exigem um objetivo de ponto de recuperação (RPO, na sigla em inglês) e um objetivo de tempo de recuperação (RTO, na sigla em inglês) menores em comparação com o uso de snapshots de disco permanente (páginas em inglês).

Os discos permanentes regionais são uma opção quando o desempenho de gravação é menos importante do que a redundância de dados em várias zonas.

Assim como os discos permanentes por zona, os discos permanentes regionais podem alcançar melhor desempenho de IOPS e capacidade em instâncias com um número maior de vCPUs. Para mais informações sobre essa e outras limitações, consulte Limites de desempenho do disco permanente SSD .

Quando você precisa de mais espaço em disco ou de desempenho melhor, redimensione os discos regionais para adicionar mais espaço de armazenamento, capacidade e IOPS.

Confiabilidade

O Compute Engine replica dados de seu disco permanente regional para as zonas selecionadas quando você criou seus discos. Os dados de cada réplica são distribuídos por várias máquinas físicas dentro da zona para garantir a redundância.

Assim como os discos permanentes por zona, é possível criar snapshots de discos permanentes para se proteger contra perda de dados devido a um erro do usuário. Os snapshots são incrementais e levam apenas alguns minutos para serem criados, mesmo se os discos deles estiverem anexados a instâncias em execução.

Restrições

SSDs locais

Os SSDs locais são anexados fisicamente ao servidor que hospeda a instância de VM. Eles têm mais capacidade e menos latência do que os discos permanentes padrão ou discos permanentes SSD. Os dados armazenados em um SSD local permanecem somente até você interromper ou excluir a instância. Cada SSD local tem um tamanho de 375 GB, mas é possível anexar no máximo 24 partições SSD locais para um total de 9 TB por instância.

Crie uma instância com SSDs locais quando você precisar de um cache ou disco de trabalho rápido e não quiser usar a memória da instância.

Criar uma instância com SSDs locais

Desempenho

Os SSDs locais foram projetados para oferecer taxas de IOPS muito altas e baixa latência. Ao contrário dos discos permanentes, nos SSDs locais é preciso gerenciar a gravação por conta própria. Combine várias partições SSD locais em um único volume lógico para conseguir o melhor desempenho de SSD local por instância ou formate partições SSD locais individualmente.

O desempenho do SSD local depende da interface selecionada. Os SSDs locais estão disponíveis nas interfaces SCSI e NVMe (páginas em inglês).

A tabela a seguir traz uma visão geral da capacidade do SSD local e do desempenho estimado usando o NVMe. Para alcançar os limites máximos de desempenho com 16 ou 24 partições SSD locais, use uma VM com 32 ou mais vCPUs.

Espaço de armazenamento Partições IOPS Capacidade
(MB/s)
Leitura Gravação Leitura Gravação
3 TB 8 680.000 360.000 2.650 1.400
6 TB 16 1.600.000 800.000 6.240 3.120
9 TB 24 2.400.000 1.200.000 9.360 4.680

Para mais informações, consulte Desempenho do SSD local e Como otimizar o desempenho do SSD local.

Criptografia do SSD local

O Compute Engine criptografa automaticamente os dados quando eles são gravados no espaço de armazenamento SSD local. Não é possível usar chaves de criptografia fornecidas pelo cliente com SSDs locais.

Permanência de dados em SSDs locais

Leia Persistência de dados do SSD local para saber quais eventos preservam os dados do seu SSD local e quais eventos podem fazer com que eles não sejam recuperáveis.

Limitações gerais

  • É possível criar uma instância com 16 ou 24 partições de SSD local para 6 TB ou 9 TB de espaço de SSD local, respectivamente. Essa capacidade está disponível em instâncias com todos os tipos de máquina N1 e tipos de máquina personalizados. Para atingir os limites máximos de IOPS, use uma instância de VM com 32 ou mais vCPUs.

  • As instâncias com tipos de máquina de núcleo compartilhado não podem anexar nenhuma partição de SSD local.

SSDs locais e tipos de máquina

É possível anexar SSDs locais a quase todos os tipos de máquina disponíveis no Compute Engine, salvo indicação em contrário. No entanto, há limitações do número de SSDs locais que pode ser anexado com base em cada tipo de máquina. Por exemplo, se você estiver usando um tipo de máquina N2 com 2 vCPUs, então, como mostrado na tabela abaixo, poderá anexar 1, 2, 4 ou 8 partições de SSD local a essa VM, mas não poderá anexar 3, 5, 6, 7, 16 ou 24 partições.

Tipos de máquina N1 Número de partições de SSD local permitidas por instância de VM
Todos os tipos de máquina N1 1 a 8, 16 ou 24
Tipos de máquina N2
Tipos de máquina com duas a 10 vCPUs, inclusive 1, 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 12 a 20 vCPUs, inclusive 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 22 a 40 vCPUs, inclusive 4 ou 8
Tipos de máquina com 42 a 80 vCPUs, inclusive 8
Tipos de máquina N2D
Tipos de máquina com 2 a 16 vCPUs, inclusive 1, 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 32 ou 48 vCPUs 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 64 ou 80 vCPUs 4 ou 8
Tipos de máquina com 96 a 224 vCPUs, inclusive 8
Tipos de máquina C2
Tipos de máquina com 4 ou 8 vCPUs 1, 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 16 vCPUs 2, 4 ou 8
Tipos de máquina com 30 vCPUs 4 ou 8
Tipos de máquina com 60 vCPUs 8

SSDs locais e instâncias de VM preemptivas

É possível iniciar uma instância de VM preemptiva com um SSD local. Nesse caso, o Compute Engine cobra os preços relacionados pelo uso do SSD local. Os SSDs locais conectados a instâncias preemptivas funcionam como SSDs locais normais, mantêm as mesmas características de persistência de dados e permanecem vinculados por toda a vida útil da instância. Solicite uma cota separada para SSDs locais preemptivos ou use a cota de SSD local normal ao criar SSDs locais preemptivos.

No Compute Engine, não haverá cobrança pelos SSDs locais se as instâncias deles forem definidas como preemptivas a partir do primeiro minuto de execução.

Para mais informações sobre SSDs locais, consulte Como adicionar SSDs locais.

Como reservar SSDs locais com descontos por uso contínuo

Para reservar recursos de SSD local em uma zona específica, consulte Como reservar recursos zonais. É necessário reservar recursos para aplicar as tarifas por uso contínuo referentes aos SSDs locais.

Buckets do Cloud Storage

Os buckets do Cloud Storage são a opção de armazenamento mais flexível, escalonável e durável para as instâncias de VM. Se os aplicativos não exigirem a menor latência de discos permanentes e SSDs locais, armazene os dados em um bucket do Cloud Storage.

Conecte a instância a um bucket do Cloud Storage quando a latência e a capacidade não forem prioridade, e quando você precisar compartilhar dados com facilidade entre várias instâncias ou zonas.

Conectar a instância a um bucket do Cloud Storage

Desempenho

O desempenho dos buckets do Cloud Storage depende da classe de armazenamento selecionada e do local do bucket relacionado à instância.

A classe de armazenamento padrão usada no mesmo local da instância tem um desempenho comparável ao dos discos permanentes, mas com maior latência e características de capacidade menos consistentes. Essa classe quando usada em um local multirregional armazena os dados de forma redundante em pelo menos duas regiões em um local multirregional maior.

As classes Nearline e Coldline Storage servem principalmente para arquivamento de dados a longo prazo. Ao contrário da classe de armazenamento padrão, essas classes de arquivamento têm cargas de leitura e durações de armazenamento mínimas. Por isso, elas são melhores para o armazenamento a longo prazo de dados que são acessados com pouca frequência.

Confiabilidade

Todos os buckets do Cloud Storage têm redundância integrada para proteger os dados contra falhas de equipamento e garantir a disponibilidade deles por meio de eventos de manutenção do datacenter. As somas de verificação são calculadas para todas as operações do Cloud Storage para garantir que você leia exatamente aquilo que foi gravado.

Flexibilidade

Ao contrário dos discos permanentes, os buckets do Cloud Storage não estão restritos à zona em que a instância está localizada. Além disso, é possível ler e gravar dados em um bucket a partir de várias instâncias ao mesmo tempo. Por exemplo, configure instâncias em várias zonas para ler e gravar dados no mesmo bucket em vez de replicar os dados em discos permanentes em várias zonas.

Além disso, é possível ativar um bucket do Cloud Storage para a instância como um sistema de arquivos. Os buckets ativados têm o mesmo funcionamento de um disco permanente quando você lê ou grava arquivos. No entanto, os buckets do Cloud Storage são armazenamentos de objetos que não têm as mesmas restrições de gravação que um sistema de arquivos POSIX. Também não é possível usá-los como discos de inicialização. A instância pode gravar dados em um arquivo e substituir dados importantes de outras instâncias que também estão fazendo gravações no objeto de armazenamento simultaneamente.

Criptografia do Cloud Storage

O Compute Engine criptografa automaticamente os dados antes que eles saiam da instância para os buckets do Cloud Storage. Você não precisa criptografar os arquivos nas instâncias antes de gravá-los em um bucket.

Assim como nos discos permanentes, é possível criptografar buckets com suas próprias chaves de criptografia.

A seguir