Descripción general de los grupos de Hyperdisk

En este documento, se analizan las características y los beneficios de los grupos de Hyperdisk en Compute Engine, y se explica cómo elegir el grupo adecuado para tus cargas de trabajo.

Puedes simplificar la administración de discos y reducir los costos con los grupos de Hyperdisk. Los grupos de Hyperdisk te permiten comprar capacidad y rendimiento de forma masiva en lugar de hacerlo para discos individuales. Luego, puedes crear discos en el grupo para consumir los recursos comprados. Los discos que se encuentran en un grupo se pueden usar como discos de arranque y discos de datos para tus instancias y contenedores.

Compute Engine ofrece dos tipos de agrupaciones:

Cuándo usar grupos

Los grupos ayudan a reducir los costos y simplifican la previsión de recursos y la administración de discos, especialmente en las siguientes situaciones:

  • Migración desde una SAN local: Los grupos ayudan a simplificar y acortar la transición a Google Cloud , ya que evitan las previsiones complejas de capacidad y rendimiento por disco.
  • Combatir la subutilización: Los discos se aprovisionan con frecuencia para obtener el máximo rendimiento, lo que puede generar desperdicio. Con los grupos, puedes usar el aprovisionamiento ligero para asignar recursos según sea necesario.
  • Costos más altos y administración de discos compleja: Los grupos están diseñados para evitar el tiempo de inactividad necesario para cambiar el tamaño de los discos cuando aumentan las necesidades de rendimiento o capacidad, y, al mismo tiempo, reducen el costo total de propiedad. Esto reduce la complejidad de administrar cientos o miles de discos individuales.

Beneficios de las piscinas

Los grupos de Hyperdisk ofrecen los siguientes beneficios:

  • Administración de costos simplificada: Predice la facturación con mayor precisión en función de los recursos aprovisionados del grupo en lugar de los discos individuales.
  • Rendimiento compartido: Comparte el rendimiento aprovisionado en todos los discos de un grupo, de modo que no tengas que comprar rendimiento para cada disco.
  • Mayor eficiencia y uso de recursos:
    • Asigna recursos a tus discos según sea necesario con el aprovisionamiento ligero, lo que reduce los costos y el desperdicio.
    • Aprovisiona discos para satisfacer sus necesidades de rendimiento máximo y, aun así, evita pagar por recursos no utilizados.
    • Reducir la subutilización midiendo la capacidad consumida de un grupo según los datos escritos en sus discos, no la capacidad aprovisionada de los discos
    • Usamos estrategias de reducción de datos para almacenar datos de manera más eficiente en los discos, lo que reduce los costos.
  • Administración flexible de discos: Aumenta o disminuye la capacidad del grupo en lugar de cambiar el tamaño de los discos individuales.

Cómo funcionan los grupos

Un grupo es una colección comprada previamente de recursos de Hyperdisk (capacidad, capacidad de procesamiento y IOPS) dentro de una zona. Usas los recursos comprados de los grupos cuando creas discos individuales dentro del grupo. Asigna algunos de los recursos del grupo a cada disco nuevo. No pagas por la capacidad o el rendimiento aprovisionados de cada disco individual, sino solo por lo que se compró para el grupo. Cuando borras un disco en un grupo, sus recursos asignados se devuelven al grupo para que los usen otros discos.

Cómo elegir un tipo de piscina

Compute Engine ofrece grupos de almacenamiento de Hyperdisk y Exapools de Hyperdisk. El tipo de grupo que usas depende de la escala de tu carga de trabajo.

Tipos de hiperdiscos admitidos para los grupos

Cuando creas un grupo, especificas un tipo de Hyperdisk para él. Todos los discos del grupo deben ser del mismo tipo de Hyperdisk. Los grupos de almacenamiento de Hyperdisk y los Hyperdisk Exapools admiten los siguientes tipos de Hyperdisk:

Para obtener información sobre las diferencias entre los tipos de Hyperdisk, consulta Elige un tipo de Hyperdisk.

Tipos de aprovisionamiento para grupos

Cuando creas un grupo, seleccionas los tipos de aprovisionamiento para la capacidad y el rendimiento. El tipo de aprovisionamiento que selecciones determinará qué funciones del grupo estarán disponibles. Los grupos de Hyperdisk ofrecen los siguientes tipos de aprovisionamiento:

Un grupo que usa el aprovisionamiento de capacidad avanzada se denomina grupo de capacidad avanzada, mientras que un grupo que usa el aprovisionamiento de capacidad estándar se denomina grupo de capacidad estándar.

En el caso de los grupos de almacenamiento de Hyperdisk, puedes usar el aprovisionamiento de capacidad estándar o avanzado. También puedes combinar diferentes tipos de aprovisionamiento para la capacidad y el rendimiento. Por ejemplo, puedes crear un grupo de almacenamiento que use el aprovisionamiento avanzado para la capacidad y el aprovisionamiento estándar para el rendimiento.

En el caso de los Hyperdisk Exapools, solo puedes usar el aprovisionamiento avanzado para la capacidad y el rendimiento.

Aprovisionamiento de capacidad estándar y avanzada

El aprovisionamiento avanzado ofrece ahorros de costos, una administración de discos más flexible y un consumo más eficiente de los recursos del grupo que el aprovisionamiento estándar. Los discos en un grupo de capacidad estándar no ofrecen ninguna función adicional de ahorro de costos.

En la siguiente tabla, se destacan las diferencias entre el aprovisionamiento de capacidad estándar y el aprovisionamiento de capacidad avanzado.

Función Capacidad estándar Capacidad avanzada Beneficio de la capacidad avanzada
Consumo de capacidad Según la capacidad aprovisionada en el momento de la creación Se basa en los bytes reales escritos (después de la reducción de datos) Mayor eficiencia: Solo pagas por lo que usas en el grupo, no por lo que se aprovisiona en los discos. Reduce el espacio desperdiciado.
Aprovisionamiento excesivo No disponible La capacidad total del disco puede exceder la capacidad del grupo. Planificación de capacidad y administración de discos simplificadas: Aprovisiona discos para las necesidades máximas futuras sin pagar por adelantado. Evita el tiempo de inactividad asociado con el cambio de tamaño frecuente del disco.
Condición de cambio de tamaño del grupo La suma de las capacidades de los discos aprovisionados alcanza la capacidad del grupo. Los datos escritos reales (después de la reducción) alcanzan la capacidad del grupo Mejora del uso de la capacidad: La capacidad del grupo se puede usar hasta que se llena de datos, no solo se asigna a los discos.
Compatibilidad con el aumento automático No disponible Disponible para grupos de almacenamiento (con un uso del 80%); no disponible para Exapools Administración proactiva: Evita errores de falta de espacio agregando capacidad automáticamente según el volumen de escritura.
Base del costo Suma de la capacidad aprovisionada para discos individuales Rendimiento total aprovisionado para el grupo Menores costos: Reduce tu costo general aprovisionando para el consumo inicial estimado.

Aprovisionamiento de capacidad estándar

El aprovisionamiento de capacidad estándar es la mejor opción para las cargas de trabajo con cualquiera de las siguientes propiedades:

  • El objetivo principal es simplificar la planificación de capacidad y la administración de costos.
  • Los requisitos de capacidad para cada disco son fijos.
  • Los discos se crean y borran con frecuencia. Con los grupos, solo necesitas comprar capacidad una vez, y los discos se pueden crear y borrar según sea necesario.

Los discos en grupos que usan el aprovisionamiento de capacidad estándar tienen las siguientes propiedades:

  • El consumo de capacidad se mide en función de la cantidad aprovisionada, no de la cantidad de datos escritos en el disco. Por ejemplo, si creas un disco de 1 TiB en un grupo con capacidad estándar, la capacidad disponible del grupo se reduce en 1 TiB, incluso si el disco no contiene datos.
  • Un grupo que usa el aprovisionamiento de capacidad estándar se considera completo si toda la capacidad aprovisionada se asignó a los discos dentro del grupo. No puedes aprovisionar más capacidad para los discos ni crear discos nuevos. Debes aprovisionar más capacidad para el grupo o borrar algunos discos. Esto es así incluso si todos los discos están en blanco.

Aprovisionamiento de capacidad avanzada

Los discos en un grupo de capacidad avanzada consumen capacidad de forma diferente a los discos en un grupo de capacidad estándar y a los discos que no están en un grupo.

Los discos en grupos que usan el aprovisionamiento de capacidad avanzada tienen las siguientes características:

Aprovisionamiento excesivo de capacidad

El aprovisionamiento excesivo de capacidad te permite aprovisionar los discos para su capacidad máxima, sin aprovisionar el grupo para la capacidad combinada total de los discos. Esto te permite aprovisionar generosamente el rendimiento de los discos, reducir los costos y evitar el tiempo de inactividad por el cambio de tamaño.

La capacidad total aprovisionada de los discos depende del tipo de grupo y de su capacidad aprovisionada. En el caso de los grupos de almacenamiento de Hyperdisk, el límite de aprovisionamiento excesivo es 5 veces la capacidad aprovisionada del grupo. En el caso de los hiperdiscos Exapools, el límite de aprovisionamiento excesivo es 50 veces la capacidad aprovisionada del grupo. Cada disco puede consumir hasta su rendimiento y capacidad aprovisionados. Sin embargo, el consumo acumulativo en todos los discos del grupo no puede exceder la capacidad aprovisionada del grupo.

Aprovisionamiento delgado para la capacidad

La capacidad se asigna a los discos según sea necesario, no cuando se aprovisiona el disco. Por lo tanto, el grupo no está lleno cuando todo el espacio aprovisionado se asignó a los discos. El grupo está lleno cuando los datos escritos utilizan todo el espacio aprovisionado.

Reducción de datos

Para reducir el espacio que usan los datos escritos, Compute Engine aplica estrategias de reducción de datos a los datos que escriben tus aplicaciones para reducir la cantidad de datos escritos en los discos.

Crecimiento automático para grupos de capacidad avanzada

Si Compute Engine detecta que se utiliza el 80% de la capacidad aprovisionada de un grupo de capacidad avanzada, Compute Engine intenta un crecimiento automático, es decir, un aumento de la capacidad aprovisionada del grupo.

Si la expansión automática falla y la capacidad del grupo se usa por completo con los datos escritos, las operaciones de escritura en todos los discos del grupo fallarán hasta que realices una de las siguientes acciones:

  • Aumenta la capacidad aprovisionada del grupo.
  • Borra los discos del grupo.
  • Borra los datos de los discos del grupo.

Si borras datos de los discos del grupo para liberar espacio, ten en cuenta lo siguiente:

  • La mayoría de las aplicaciones de software interpretan los errores que se muestran cuando se agota el espacio del grupo de manera similar a las fallas de hardware. Debes supervisar tu grupo para evitar quedarte sin espacio en el disco. También debes comprender cómo responde tu carga de trabajo si se queda sin espacio en el disco.

  • Los grupos no tienen visibilidad de tu sistema de archivos, por lo que se considera que los datos borrados están en uso hasta que tu sistema operativo (SO) los marque como sin usar con un comando DISCARD o TRIM. Todas las imágenes del SO proporcionadas por Google están configuradas para hacerlo de forma predeterminada. Si no usas una imagen de SO proporcionada por Google, confirma que esta función esté disponible. Para obtener más información, consulta Inhabilita la inicialización diferida y habilita los comandos DISCARD.

Comparación de los tipos de aprovisionamiento de capacidad

En los siguientes ejemplos, supón que tienes dos grupos de almacenamiento de Hyperdisk Throughput, std-pool y adv-pool, que se aprovisionan con capacidad estándar y aprovisionamiento de capacidad avanzada, respectivamente. Cada grupo se aprovisiona con 100 TiB de capacidad.

Ejemplo de aprovisionamiento excesivo de capacidad

Debido al aprovisionamiento excesivo, la capacidad acumulativa máxima de todos los discos en adv-pool es de 500 TiB, pero solo de 100 TiB para std-pool.

Ejemplo de capacidad de aprovisionamiento ligero

Supongamos que creas un disco en blanco de 20 TiB en cada grupo. Debido al aprovisionamiento delgado, la capacidad consumida para adv-pool, o la cantidad de datos que se escribieron en todos los discos del grupo, es 0. Esto se debe a que el disco que creaste está en blanco. En el caso de std-pool, el disco en blanco consume 20 TiB de capacidad. Con el aprovisionamiento de capacidad avanzada, tus aplicaciones pueden escribir más datos antes de que debas aumentar la capacidad del grupo.

Ejemplo de consumo de capacidad

Supongamos que escribes 500 GiB de datos en los discos de cada grupo. adv-pool aún tiene 99.5 TiB de espacio libre para datos nuevos, mientras que std-pool tiene 80 TiB de espacio. Esto se debe a que, en el caso de adv-pool, el consumo de datos se basa en el uso, no en la capacidad aprovisionada.

Ejemplo de aumento de capacidad

Si la capacidad consumida de un grupo de capacidad avanzada se acerca a su máximo, puedes aumentar la capacidad del grupo sin cambiar el tamaño de los discos individuales. Por ejemplo, considera la siguiente situación.

  • La capacidad de adv-pool es de 100 TiB, pero contiene 50 discos de 5 TiB, lo que da una capacidad aprovisionada total de 250 TiB.
  • Cada disco escribe 1 TiB de datos.
  • La demanda de tu aplicación indica que cada disco escribirá 3 TiB adicionales de datos, y la capacidad total prevista ahora es de 200 TiB.
  • La capacidad real del grupo es de 100 TiB y solo le quedan 50 TiB de capacidad.

Con adv-pool, puedes aumentar la capacidad del grupo a 500 TiB sin cambiar el tamaño de los discos individuales, ya que todos se aprovisionan a 5 TiB.

Con std-pool, deberías aumentar la capacidad del grupo y de cada disco individual.

Aprovisionamiento de rendimiento estándar y avanzado

Cuando creas un grupo, debes elegir un tipo de aprovisionamiento para el rendimiento. El tipo de aprovisionamiento que elijas determinará qué funciones del grupo estarán disponibles.

En el caso de los grupos de almacenamiento de Hyperdisk, puedes elegir el aprovisionamiento de rendimiento estándar o avanzado. También puedes combinar diferentes tipos de aprovisionamiento para la capacidad y el rendimiento. Por ejemplo, puedes crear un grupo que use el aprovisionamiento avanzado para la capacidad y el aprovisionamiento estándar para el rendimiento.

En el caso de los Hyperdisk Exapools, solo puedes usar el aprovisionamiento de rendimiento avanzado.

En la siguiente tabla, se destacan las diferencias entre el aprovisionamiento de rendimiento estándar y el avanzado.

Función Rendimiento estándar Rendimiento avanzado Beneficio del rendimiento avanzado
Consumo del grupo Según las IOPS o la capacidad de procesamiento aprovisionadas Según las IOPS o la capacidad de procesamiento utilizadas Uso más eficiente del rendimiento del grupo aprovisionado: Aprovisiona para el uso agregado, no para el rendimiento máximo de cada disco.
Compartir el rendimiento No compatible Los discos comparten los recursos de rendimiento del grupo Mejora de la utilización: El rendimiento que no usan los discos inactivos está disponible para los discos activos.
Aprovisionamiento excesivo No compatible El rendimiento total aprovisionado del disco puede superar el rendimiento aprovisionado del grupo. Planificación del rendimiento y administración de discos simplificadas: aprovisiona discos para las necesidades máximas futuras sin pagar por adelantado. Evita las actualizaciones frecuentes del rendimiento del disco.
Riesgo de contención Riesgo bajo; ideal para picos correlacionados Mayor riesgo; es posible que haya contención si muchos discos alcanzan su punto máximo de forma simultánea Menores costos: Permite ahorrar costos y mejorar la eficiencia cuando los discos no requieren un rendimiento máximo de forma simultánea
Base del costo Suma del rendimiento aprovisionado para los discos individuales Rendimiento total aprovisionado para el grupo Menores costos: Se aprovisiona para el uso máximo agregado esperado en lugar de la suma de los picos individuales de disco.

Aprovisionamiento de rendimiento estándar

El aprovisionamiento de rendimiento estándar es la mejor opción para las cargas de trabajo con cualquiera de las siguientes propiedades:

  • Cargas de trabajo que no pueden completarse si el rendimiento está limitado por los recursos del grupo.
  • Cargas de trabajo en las que es probable que los discos del grupo tengan picos de rendimiento correlacionados, por ejemplo, discos de datos para bases de datos que alcanzan el pico de utilización todas las mañanas

Los discos en un grupo de rendimiento estándar tienen las siguientes propiedades:

  • El consumo de rendimiento se mide en función de la cantidad aprovisionada para el disco y no de la cantidad de rendimiento que el disco consume de forma activa. Por ejemplo, si aprovisionas un disco con 500 MiB/s de capacidad de procesamiento en un grupo de rendimiento estándar, se reduce el rendimiento disponible del grupo, incluso si el disco está inactivo.
  • Si todo el rendimiento del grupo se aprovisionó para los discos dentro del grupo, no puedes crear discos nuevos en el grupo ni agregar más rendimiento a los discos existentes. Esto es así incluso si todos los discos están inactivos. Para crear discos nuevos, debes aprovisionar más rendimiento para el grupo, reducir el rendimiento aprovisionado de algunos discos o borrar algunos discos.

Aprovisionamiento de rendimiento avanzado

Los grupos de rendimiento avanzado son adecuados para los discos que no tienen tiempos de uso máximo correlacionados. Los discos de los grupos que usan el aprovisionamiento de rendimiento avanzado tienen las siguientes propiedades:

Aprovisionamiento excesivo para el rendimiento

El aprovisionamiento excesivo te permite aprovisionar los discos para su rendimiento máximo, sin aprovisionar el grupo para el rendimiento combinado total de los discos. Cada disco puede consumir rendimiento hasta su límite aprovisionado. Sin embargo, en cualquier momento, el rendimiento simultáneo total del grupo no puede exceder el rendimiento aprovisionado del grupo.

En el caso de los grupos de almacenamiento de Hyperdisk, el límite de aprovisionamiento excesivo es 5 veces el rendimiento aprovisionado del grupo. En el caso de los Hyperdisk Exapools, el límite de aprovisionamiento excesivo es 50 veces el rendimiento de escritura aprovisionado del grupo.

Aprovisionamiento delgado y rendimiento compartido

El rendimiento se asigna a los discos según sea necesario, no cuando se aprovisiona el disco. Además, los discos de un grupo de rendimiento avanzado pueden compartir su rendimiento aprovisionado, hasta el límite de rendimiento aprovisionado para cada disco. Esto puede generar ahorros en los costos de los discos que tienen diferentes horas de uso pico.

Aumento automático para el rendimiento del grupo

Los discos de un grupo de rendimiento avanzado pueden competir entre sí por los recursos de rendimiento si el rendimiento total que consumen al mismo tiempo alcanza el rendimiento aprovisionado del grupo.

La contención del rendimiento significa que es posible que los discos no alcancen el rendimiento máximo aprovisionado. Si Compute Engine detecta contención de recursos de rendimiento durante un período prolongado, intentará agregar rendimiento automáticamente al grupo.

No se intenta el crecimiento automático cuando el rendimiento total aprovisionado para los discos del grupo es del 80% o más del rendimiento del grupo. En cambio, el crecimiento automático se intenta cuando los discos consumen el 80% o más del rendimiento del grupo al mismo tiempo.

Cuando uses grupos de rendimiento avanzado, debes hacer lo siguiente:

  • Supervisa tus grupos para evitar quedarte sin rendimiento aprovisionado.
  • Comprende cómo responde tu carga de trabajo si se agota el rendimiento aprovisionado.

Comparación de los tipos de aprovisionamiento de rendimiento

En los siguientes ejemplos, supongamos que estás diseñando una carga de trabajo con 1,000 discos, en la que cada disco debe aprovisionarse con 10,000 IOPS, y debes elegir un tipo de aprovisionamiento de rendimiento.

Ejemplo de aprovisionamiento excesivo para el rendimiento

Supongamos que el requisito de rendimiento acumulativo para todos los discos es de 10,000,000 de IOPS.

En el caso de un grupo de rendimiento estándar, debes aprovisionar y pagar 10,000,000 de IOPS.

En el caso de un grupo de rendimiento avanzado, puedes aprovisionarlo con 1,000,000 de IOPS. Debido a que el grupo admite el sobreaprovisionamiento, puedes aprovisionar cada disco con 10,000 IOPS para un total de 10,000,000 IOPS. Sin embargo, solo pagas por las 1,000,000 de IOPS aprovisionadas para el grupo.

Ejemplo de rendimiento compartido

Supongamos que, aunque cada disco necesita 10,000 IOPS, alcanzan su punto máximo en diferentes momentos. Determinas que los discos del grupo necesitan hasta 1,000,000 de IOPS en cualquier momento.

En el caso de un grupo de rendimiento estándar, debes aprovisionar y pagar 10,000,000 de IOPS (10,000 IOPS por disco), aunque los discos nunca necesiten más de 1,000,000 de IOPS a la vez.

En el caso de un grupo de rendimiento avanzado con 1,000,000 de IOPS, los discos pueden compartir el rendimiento del grupo. Dado que los discos tienen diferentes picos de rendimiento, pueden consumir simultáneamente hasta 1,000,000 de IOPS, aunque el rendimiento total aprovisionado sea de 10,000,000 de IOPS.

Precios

Se te facturan los grupos de Hyperdisk según la capacidad y el rendimiento que compraste para el grupo. No se te factura por las IOPS, la capacidad de procesamiento o la capacidad aprovisionadas para los discos creados en el grupo de almacenamiento.

Los Exapools de Hyperdisk son aptos para descuentos por compromiso de uso (CUD) basados en recursos con un compromiso mínimo de 1 año o hasta 3 años. Cuando compras un Exapool de 1 o 3 años, cumples automáticamente con los requisitos para obtener CUD basados en recursos en compromisos de 1 o 3 años.

Los grupos de almacenamiento de Hyperdisk no son aptos para los CUD ni los descuentos por uso continuo (SUD).

Para obtener más información, consulta Precios de discos.

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