Este documento descreve os recursos do Google Cloud Hyperdisk. O Hyperdisk é o disco durável mais rápido e eficiente para o Compute Engine. Se você precisar de discos de inicialização ou de dados para suas instâncias de computação (instâncias de máquina virtual [VM], contêineres e instâncias bare metal), o Google recomenda usar o Hyperdisk.
Para informações sobre as outras opções de armazenamento em blocos no Compute Engine, consulte Escolher um tipo de disco.
Para criar um volume do Hyperdisk, consulte Criar um volume do Hyperdisk.
Recursos do Hyperdisk
Com o Hyperdisk, é possível provisionar, gerenciar e escalonar suas cargas de trabalho do Compute Engine sem o custo e a complexidade de uma rede de área de armazenamento local (SAN) típica.
Os volumes de Hyperdisk têm os seguintes recursos:
Função como discos físicos: é possível usar um volume do Hyperdisk com uma instância de computação como se fosse um disco físico anexado à instância. Quando você lê ou grava em um volume do Hyperdisk, os dados são transmitidos pela rede.
Maior desempenho: o Hyperdisk oferece mais IOPS e capacidade de processamento do que Persistent Disk usando a tecnologia de descarga de armazenamento Titanium do Google.
Desempenho personalizável: é possível escolher o desempenho (IOPS ou capacidade de processamento) de cada volume do Hyperdisk. Também é possível aumentar ou diminuir o desempenho de um volume do Hyperdisk enquanto ele está em uso.
Suporte para alta disponibilidade: no caso improvável de uma interrupção zonal ou regional, é possível garantir a alta disponibilidade dos seus dados ativando um ou ambos os recursos a seguir:
Para proteger seus dados em caso de uma interrupção zonal, use o Hyperdisk Balanced High Availability. Os dados nos volumes do Hyperdisk Balanced High Availability são replicados de forma síncrona em duas zonas na mesma região para proteção contra até uma interrupção zonal.
Para proteger seus dados de uma interrupção regional, mantenha uma réplica deles em outra região usando a replicação assíncrona. Quando você ativa a replicação assíncrona para um disco, os dados em uma região são copiados continuamente para uma réplica em uma região secundária. Se ocorrer uma interrupção regional, é possível fazer o failover dos dados para uma região secundária. A replicação assíncrona está disponível para volumes do Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability e Hyperdisk Extreme.
Portabilidade: é possível mudar a instância de computação a que um volume do Hyperdisk está anexado.
Compartilhável entre VMs: para cargas de trabalho de alta disponibilidade, alguns tipos de Hyperdisk podem ser compartilhados por várias VMs. Cada VM tem acesso simultâneo de leitura e gravação ou somente leitura ao volume.
Suporte para capacidade e desempenho agrupados: para simplificar o planejamento, evitar o provisionamento excessivo de armazenamento e reduzir custos, é possível comprar armazenamento e desempenho do Hyperdisk em massa usando pools de armazenamento do Hyperdisk.
Escolher um tipo de hiperdisco para sua carga de trabalho
Para adicionar volumes do Hyperdisk às suas cargas de trabalho, escolha um tipo de Hyperdisk. Cada tipo de Hyperdisk é projetado e otimizado para um tipo específico de carga de trabalho. Confira a seguir uma lista dos tipos de Hyperdisk disponíveis.
- Hiperdisco equilibrado
- Hyperdisk Balanced High Availability
- Hiperdisco extremo
- Hyperdisk Throughput
- Hyperdisk ML
Para a maioria das cargas de trabalho, recomendamos o Hyperdisk Balanced.
Para selecionar um tipo de Hyperdisk, compare o tipo e os requisitos de desempenho da sua carga de trabalho com as informações na tabela a seguir. Para informações detalhadas sobre um tipo específico de Hyperdisk, consulte a página vinculada na coluna Tipo de Hyperdisk recomendado.
| Tipo de carga de trabalho | Tipo de Hyperdisk recomendado |
Características exclusivas | Máximo de IOPS e capacidade por volume |
|---|---|---|---|
|
Hiperdisco equilibrado |
|
IOPS: 160.000 Taxa de transferência: 2.400 MiB/s |
|
Hyperdisk Balanced High Availability |
|
IOPS: 100.000 Capacidade de processamento: 2.400 MiB/s |
|
Hiperdisco extremo |
|
IOPS: 350.000 Capacidade de processamento: 5.000 MiB/s1 |
|
Hyperdisk ML |
|
IOPS: 33.554.4322 Capacidade de processamento: 2.097.152 MiB/s |
|
Hyperdisk Throughput |
|
IOPS: 9.6002 Taxa de transferência: 2.400 MiB/s |
1 Não é possível especificar um nível de capacidade de processamento para volumes do Hyperdisk Extreme. A capacidade de processamento provisionada é baseada no nível de IOPS especificado.
2 Não é possível especificar um nível de IOPS para volumes do Hyperdisk Throughput e
do Hyperdisk ML. As IOPS provisionadas são baseadas no nível de capacidade de processamento especificado.
Limites de tamanho do Hyperdisk
A tabela a seguir lista os limites de tamanho para cada tipo de Hyperdisk.
| Tipo de disco | Tamanho mínimo | Tamanho máximo | Tamanho padrão |
|---|---|---|---|
| Hyperdisk Balanced | 4 GiB | 64 TiB1 | 100 GiB |
| Hyperdisk Balanced High Availability | 4 GiB | 64 TiB | 100 GiB |
| Hyperdisk Extreme | 64 GiB | 64 TiB | 1 TiB |
| Hyperdisk Throughput | 2 TiB | 32 TiB | 2 TiB |
| Hyperdisk ML | 4 GiB | 64 TiB | 100 GiB |
Desempenho do hiperdisco
Confira um resumo dos principais conceitos de desempenho do Hyperdisk:
- É possível configurar o limite de desempenho (IOPS e/ou capacidade de processamento) e o tamanho de cada volume do Hyperdisk. Também é possível aumentar ou diminuir o desempenho de um volume do Hyperdisk sem mudar o tamanho dele.
- O limite de performance especificado é chamado de performance provisionada. O desempenho provisionado não é o esperado, mas sim o máximo que o disco pode alcançar.
- O desempenho real de um volume do Hyperdisk é o desempenho observado enquanto ele está em uso.
- Para que um volume do Hyperdisk alcance o desempenho provisionado, anexe-o a uma instância de computação que ofereça o mesmo nível de desempenho ou um nível superior.
Para uma discussão sobre como o desempenho do Hyperdisk funciona, consulte Sobre o desempenho do Hyperdisk. Para conferir os limites de desempenho de cada tipo de Hyperdisk, consulte Limites de desempenho do Hyperdisk.
Latência
Cada tipo de hiperdisco tem perfis de latência diferentes. O Google recomenda comparar o Hyperdisk Throughput com a latência de uma unidade de disco rígido. É possível comparar a latência do Hyperdisk Balanced, do Hyperdisk Balanced High Availability, do Hyperdisk Extreme e do Hyperdisk ML com a latência de SSDs empresariais.
O Hyperdisk Balanced e o Hyperdisk Extreme oferecem latência abaixo de milissegundos.
Compatibilidade com séries de máquinas para o Hyperdisk
Esta seção lista as séries de máquinas compatíveis com cada tipo de Hyperdisk. Se uma série de máquinas não for compatível com o Hyperdisk, use o Persistent Disk.
Selecione uma ou mais séries de máquinas para ver os tipos de hiperdisco compatíveis.
| Série de máquina | Hiperdisco equilibrado | Hyperdisk Balanced HA | Hiperdisco extremo | Hyperdisk Throughput | Hyperdisk ML |
|---|---|---|---|---|---|
| A2 | — | — | — | — | |
| A3 (H100) | |||||
| A3 (H200) | — | ||||
| A4 | — | — | |||
| A4X | — | — | |||
| A4X Max | — | ||||
| C2 | — | — | — | — | — |
| C2D | — | — | — | — | — |
| C3 | |||||
| C3D | |||||
| C4 | |||||
| C4A | |||||
| C4D | — | — | |||
| E2 | — | — | — | — | — |
| G2 | — | — | — | ||
| G4 | |||||
| H3 | — | — | — | ||
| H4D | — | — | — | — | |
| M1 | — | — | — | ||
| M2 | — | — | — | ||
| M3 | — | ||||
| M4 | — | — | — | ||
| N1 | — | — | — | — | — |
| N1+GPU | — | — | — | — | — |
| N2 | — | — | — | ||
| N2D | — | — | — | — | |
| N4 | — | ||||
| N4A | — | ||||
| N4D | — | ||||
| T2A | — | — | — | — | — |
| T2D | — | — | — | — | |
| TPU v2 | — | — | — | — | — |
| TPU v3 | — | — | — | — | — |
| TPU v4 | — | — | — | — | — |
| TPU v5e | — | — | — | — | |
| TPU v5p | — | — | — | — | |
| TPU v6e | — | — | — | ||
| TPU7x | — | — | — | ||
| X4 | — | — | — | ||
| Z3 | — |
Restrições para compatibilidade com séries de máquinas
Esta seção lista as restrições que se aplicam às séries de máquinas compatíveis com cada tipo de Hyperdisk.
- Para o Hyperdisk Extreme, as seguintes restrições se aplicam:
- Os tipos de máquina A3 exigem pelo menos 104 vCPUs. Portanto,
a3-highgpu-1gea3-highgpu-2gnão são compatíveis. - O tipo de máquina C3 exige pelo menos 88 vCPUs.
- Os tipos de máquina C3D exigem pelo menos 60 vCPUs.
- Os tipos de máquina C4 e G4 exigem pelo menos 96 vCPUs.
- Os tipos de máquina M1 exigem pelo menos 80 vCPUs.
- Os tipos de máquina C4A, C4D, M3 e M4 exigem pelo menos 64 vCPUs.
- Os tipos de máquina N2 exigem pelo menos 80 vCPUs. Os tipos de máquina N2 personalizados não são compatíveis.
- Os tipos de máquina A3 exigem pelo menos 104 vCPUs. Portanto,
- Para o Hyperdisk Throughput, as seguintes restrições se aplicam:
- Não é possível usar o Hyperdisk Throughput em instâncias bare metal, exceto nas instâncias bare metal A4X Max.
- Outras limitações se aplicam à conexão de volumes do Hyperdisk Throughput a determinadas séries de máquinas, incluindo C4, C4A e N4. Para mais informações, consulte Limitações para anexar volumes do Hyperdisk Throughput a instâncias de quarta geração.
Disponibilidade regional do Hyperdisk
Alguns tipos de hiperdisco estão disponíveis em todas as regiões e zonas, enquanto outros estão disponíveis apenas em locais específicos. A tabela a seguir resume a disponibilidade regional de cada tipo de hiperdisco.
| Tipo de Hyperdisk | Regiões compatíveis |
|---|---|
| Hiperdisco equilibrado | Disponível em todas as zonas e regiões |
| Hyperdisk Balanced High Availability | Disponível em todas as zonas e regiões, exceto nas zonas de IA |
| Hiperdisco extremo | Disponível em todas as zonas e regiões |
| Hyperdisk ML | Disponível em todas as zonas e regiões |
| Hyperdisk Throughput | Disponível em todas as zonas e regiões |
Quando usar pools de hiperdisco com sua carga de trabalho
É possível simplificar o gerenciamento de disco e reduzir os custos com pools do Hyperdisk. Com eles, é possível comprar capacidade e desempenho em massa, em vez de para discos individuais. Depois, é possível criar discos no pool para consumir os recursos comprados. Os discos em um pool podem ser usados como discos de inicialização e de dados para suas instâncias e contêineres.
Os pools do Hyperdisk também foram projetados para oferecer desempenho previsível a cargas de trabalho com alta capacidade de pico e necessidades de desempenho. Se os discos de um projeto tiverem alta capacidade simultânea ou provisionada, IOPS ou uso de capacidade de processamento em uma zona, o Google recomenda usar pools do Hyperdisk para gerenciar os discos do projeto.
Como diretriz geral, se a carga de trabalho tiver um ou mais dos seguintes requisitos em um único projeto e zona, use pools do Hyperdisk:
| Tipo de carga de trabalho | Limiares para usar pools do Hyperdisk | Tipo de pool recomendado |
|---|---|---|
|
Instâncias de acelerador (GPU / TPU) com discos de inicialização e temporários anexados Sistemas de arquivos paralelos, como HDFS ou Lustre, com alto uso simultâneo |
|
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|
Grandes cargas de trabalho empresariais, como apps empresariais, SGBDs ou apps de linha de negócios Cargas de trabalho de simulação de IA/ML e HPC |
|
|
Confira exemplos de cargas de trabalho adequadas para pools de hiperdisco:
-
Exemplos de cargas de trabalho para Hyperdisk Exapools:
- Cargas de trabalho de IA/ML que abrangem 4.000 VMs de TPU e usam 2 PiB do Hyperdisk Balanced com desempenho provisionado de 20.000.000 IOPS e capacidade de processamento de 3 TiB/s, impulsionando a capacidade de processamento agregado simultâneo de 500 GiB/s.
- Cargas de trabalho de treinamento de IA/ML com 15.000 instâncias de GPU usando o Hyperdisk Balanced para discos de inicialização e temporários com uma capacidade total de 8 PiB, gerando uma capacidade de processamento de pico agregada simultânea de 1 TiB/s.
- Sistema de arquivos paralelos com capacidade de 6 PiB ou mais e picos agregados simultâneos de 800 GiB/s de capacidade de leitura intensa.
-
Exemplos de cargas de trabalho para pools de armazenamento do Hyperdisk:
- Cargas de trabalho de simulação de IA/ML e HPC com 1.000 instâncias de GPU usando volumes Hyperdisk Balanced em conjunto com SSD local como cache compartilhado.
- Carga de trabalho distribuída em vários bancos de dados e aplicativos, com 100 TiB de capacidade provisionada em vários volumes usados por bancos de dados e aplicativos.
É possível usar volumes do Hyperdisk Balanced ou do Hyperdisk Throughput com pools do Hyperdisk. Para mais informações sobre pools, consulte Sobre os pools do Hyperdisk.
Compartilhar volumes do Hyperdisk entre instâncias
É possível compartilhar um volume do Hyperdisk entre várias instâncias anexando simultaneamente o mesmo volume a várias delas.
Há suporte para os seguintes cenários:
Acesso simultâneo de leitura e gravação a um único volume em várias instâncias. Recomendado para sistemas de arquivos em cluster e cargas de trabalho altamente disponíveis, como a infraestrutura do cluster de failover do SQL Server. Compatível com os seguintes tipos de hiperdisco:
- Hiperdisco equilibrado
- Hiperdisco extremo
- Hyperdisk Balanced High Availability
Acesso simultâneo e somente leitura a um único volume em várias instâncias. Isso é mais econômico do que ter vários discos com os mesmos dados. Recomendado para cargas de trabalho de machine learning com otimização para aceleradores. Compatível com volumes do Hyperdisk ML.
Para saber mais sobre o compartilhamento de disco, consulte Compartilhar um disco entre instâncias.
Proteção de alta disponibilidade e recuperação de desastres para volumes do Hyperdisk
É possível proteger seus dados no caso raro de uma interrupção zonal ou regional ativando a replicação, ou seja, mantendo uma cópia dos dados em outra zona ou região.
Replicação síncrona entre zonas
Para replicar dados em outra zona na mesma região, use volumes do Hyperdisk Balanced High Availability. O Hyperdisk Balanced High Availability é o único tipo de hiperdisco compatível com a replicação zonal.
Para mais informações, consulte Sobre a replicação síncrona de discos.
Replicação assíncrona entre regiões
É possível proteger seus dados no caso improvável de uma interrupção regional ativando a replicação assíncrona. A replicação assíncrona mantém uma cópia dos dados no seu volume em outra região. Por exemplo, para proteger um volume do Hyperdisk em us-west1,
use a replicação assíncrona para replicar o volume em um volume secundário na
região us-east4. Se o volume em us-west1
ficar indisponível, use o volume secundário em us-east4.
É possível usar a replicação assíncrona com os seguintes tipos de Hyperdisk:
- Hiperdisco equilibrado
- Hiperdisco extremo
- Hyperdisk Balanced High Availability
Para saber mais sobre a replicação entre regiões, consulte Replicação assíncrona.
Criptografia para volumes do Hyperdisk
Por padrão, o Compute Engine protege seus volumes do Hyperdisk com Google Cloud-powered encryption keys. Também é possível criptografar seus volumes do Hyperdisk com chaves de criptografia gerenciadas pelo cliente (CMEK).
Para mais informações, consulte Sobre a criptografia de disco.
Computação confidencial com volumes do Hyperdisk
É possível adicionar criptografia baseada em hardware a um disco Hyperdisk Balanced ativando o modo confidencial para o disco ao criá-lo. Só é possível usar o modo confidencial com discos Hyperdisk Balanced anexados a VMs confidenciais.
Para mais informações, consulte Modo confidencial para volumes do Hyperdisk Balanced.
Durabilidade do hiperdisco
O Compute Engine distribui os dados em volumes de hiperdisco em vários discos físicos para garantir a durabilidade e otimizar o desempenho.
A durabilidade do disco representa a probabilidade de perda de dados, por padrão, para um disco típico em um ano típico. Os eventos de perda de dados do hiperdisco são extremamente raros e, historicamente, resultam de falhas de hardware coordenadas, bugs de software ou uma combinação dos dois. O Google toma muitas medidas para reduzir o risco de corrupção silenciosa de dados em todo o setor.
A durabilidade é calculada com um conjunto de suposições sobre falhas de hardware, a probabilidade de eventos catastróficos, práticas de isolamento e processos de engenharia em data centers do Google, além das codificações internas usadas por cada tipo de disco.
Um erro humano de um cliente do Google Cloud, como quando um cliente exclui acidentalmente um disco, está fora do escopo de durabilidade do Hyperdisk.
A tabela abaixo mostra a durabilidade para o design de cada tipo de disco. 99,999% de durabilidade significa que, com 1.000 volumes do Hyperdisk, você provavelmente ficaria cem anos sem perder um único.
| Hiperdisco equilibrado | Hiperdisco extremo | Hyperdisk ML | Hyperdisk Throughput | Hyperdisk Balanced High Availability |
|---|---|---|---|---|
| Melhor que 99,999% | Melhor que 99,9999% | Melhor que 99,999% | Melhor que 99,999% | Melhor que 99,9999% |
Interfaces de disco compatíveis
Os volumes do Hyperdisk são montados como um disco em uma VM usando a interface NVMe ou SCSI, dependendo do tipo de máquina da instância.
Preços
A capacidade total provisionada dos volumes do Hyperdisk será cobrada até você os excluir. As cobranças são feitas mesmo que o volume não esteja anexado a nenhuma instância ou se a instância estiver suspensa ou interrompida. A cobrança é feita por GiB mensalmente. Além disso, há cobrança dos seguintes valores:
- O Hyperdisk Balanced cobra uma taxa mensal pelas IOPS e a capacidade de processamento provisionadas (em MiB/s) que excedem os valores de referência de 3.000 IOPS e 140 MiB/s de capacidade de processamento.
- Taxa mensal do Hyperdisk Extreme com base nas IOPS provisionadas.
- O Hyperdisk ML cobra uma taxa mensal com base na capacidade de processamento provisionada (em MiB/s). Não há custo adicional ao anexar várias VMs a um único volume do Hyperdisk ML.
- O Hyperdisk Throughput cobra uma taxa mensal com base na capacidade de processamento provisionada (em MiB/s).
Como os dados dos discos regionais são gravados em dois locais, o custo do armazenamento do Hyperdisk Balanced High Availability é o dobro do custo do armazenamento do Hyperdisk Balanced.
Para ver mais informações sobre preços, consulte Preços de disco.
Hiperdisco e descontos por compromisso de uso
Os volumes de hiperdisco não estão qualificados para:
- Descontos por uso contínuo (CUDs) baseados em recursos
- Descontos por uso prolongado (SUDs)
Hiperdisco e instâncias de VM preemptivas
O Hyperdisk pode ser usado com VMs spot (ou VMs preemptivas). No entanto, não há preços Spot com desconto para o Hyperdisk.
Limitações do Hyperdisk
- Não é possível criar uma imagem de máquina em um volume do Hyperdisk.
- Não é possível criar uma imagem com base em um volume do Hyperdisk Extreme, do Hyperdisk Throughput ou do Hyperdisk Balanced High Availability.
- Não é possível criar um Instant Snapshot de um volume do Hyperdisk ML ou do Hyperdisk Throughput.
- Os volumes do Hyperdisk Extreme, do Hyperdisk ML e do Hyperdisk Throughput não podem ser usados como discos de inicialização.
- É possível anexar um volume do Hyperdisk ML a até 100 VMs no máximo uma vez a cada 30 segundos.
- Não é possível criar um disco Hyperdisk ML no modo de leitura e gravação com base em um snapshot ou uma imagem do disco. É necessário criar o disco no modo somente leitura.
- Se você ativar o modo somente leitura para um volume do Hyperdisk ML, não poderá reativar o modo de leitura e gravação.
- Se você criar um volume no modo de vários gravadores, consulte as limitações adicionais.
- Se você criar um volume do Hyperdisk Balanced no modo confidencial, consulte as limitações adicionais.
- As VMs confidenciais com AMD SEV em tipos de máquina C3D não são compatíveis com Hyperdisk Balanced e Hyperdisk Throughput.
A seguir
- Saiba como criar um volume Hyperdisk.
- Saiba como clonar um volume do Hyperdisk.
- Saiba mais sobre a replicação síncrona de disco com o Hyperdisk Balanced High Availability.
- Saiba mais sobre os pools do Hyperdisk.
- Consulte as informações sobre preços de discos.
- Saiba como otimizar o desempenho do Hyperdisk.