Panoramica dei pool Hyperdisk

Questo documento descrive le funzionalità e i vantaggi dei pool Hyperdisk in Compute Engine e come scegliere il pool giusto per i tuoi carichi di lavoro.

Puoi semplificare la gestione dei dischi e ridurre i costi con i pool Hyperdisk. I pool Hyperdisk ti consentono di acquistare capacità e prestazioni in blocco anziché per singoli dischi. Puoi quindi creare dischi nel pool per utilizzare le risorse acquistate. I dischi in un pool possono essere utilizzati come dischi di avvio e dischi dati per le istanze e i container.

Compute Engine offre due tipi di pool:

Quando utilizzare i pool

I pool aiutano a ridurre i costi e a semplificare la previsione delle risorse e la gestione dei dischi, soprattutto nei seguenti scenari:

  • Migrazione dalla SAN on-premise: i pool aiutano a semplificare e abbreviare la transizione a Google Cloud evitando previsioni complesse di capacità e prestazioni per disco.
  • Lotta alla sottoutilizzazione: i dischi vengono spesso sottoposti al provisioning per le prestazioni di picco, il che può portare a sprechi. Con i pool, puoi utilizzare il thin provisioning per allocare le risorse in base alle esigenze.
  • Costi più elevati e gestione complessa dei dischi: i pool sono progettati per evitare i tempi di inattività necessari per ridimensionare i dischi quando aumentano le esigenze di prestazioni o capacità, riducendo al contempo il costo totale di proprietà. In questo modo si riduce la complessità della gestione di centinaia o migliaia di singoli dischi.

Vantaggi dei pool

I pool Hyperdisk offrono i seguenti vantaggi:

  • Gestione dei costi semplificata: prevedi la fatturazione in modo più accurato in base alle risorse di cui è stato eseguito il provisioning del pool anziché ai singoli dischi.
  • Prestazioni condivise: condividi le prestazioni sottoposte a provisioning tra tutti i dischi di un pool, in modo da non dover acquistare prestazioni per ogni disco.
  • Maggiore efficienza e utilizzo delle risorse:
    • Alloca le risorse ai dischi in base alle necessità con il thin provisioning, riducendo i costi e gli sprechi.
    • Esegui il provisioning dei dischi per le esigenze di picco delle prestazioni ed evita comunque di pagare per le risorse inutilizzate.
    • Ridurre il sottoutilizzo misurando la capacità consumata di un pool in base ai dati scritti sui dischi, non alla capacità sottoposta a provisioning dei dischi.
    • Utilizza strategie di riduzione dei dati per archiviarli in modo più efficiente sui dischi, riducendo i costi.
  • Gestione flessibile dei dischi: aumenta o diminuisci la capacità del pool anziché ridimensionare i singoli dischi.

Come funzionano i pool

Un pool è una raccolta preacquistata di risorse Hyperdisk (capacità, throughput e IOPS) all'interno di una zona. Quando crei singoli dischi all'interno del pool, utilizzi le risorse acquistate dei pool. Assegni alcune risorse del pool a ogni nuovo disco. Non paghi la capacità o le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning di ogni singolo disco, ma solo ciò che è stato acquistato per il pool. Quando elimini un disco in un pool, le risorse allocate vengono restituite al pool per essere utilizzate da altri dischi.

Come scegliere un tipo di piscina

Compute Engine offre pool di archiviazione Hyperdisk e Hyperdisk Exapools. Il tipo di pool che utilizzi dipende dalla scalabilità del tuo workload.

Tipi di Hyperdisk supportati per i pool

Quando crei un pool, specifichi un tipo di Hyperdisk per il pool. Tutti i dischi nel pool devono essere dello stesso tipo di Hyperdisk. Hyperdisk Exapools e i pool di archiviazione Hyperdisk supportano i seguenti tipi di Hyperdisk:

Per scoprire le differenze tra i tipi di Hyperdisk, consulta Scegliere un tipo di Hyperdisk.

Tipi di provisioning per i pool

Quando crei un pool, selezioni i tipi di provisioning per capacità e prestazioni. Il tipo di provisioning selezionato determina le funzionalità del pool disponibili. I pool Hyperdisk offrono i seguenti tipi di provisioning:

Un pool che utilizza il provisioning della capacità avanzata è denominato pool con capacità avanzata, mentre un pool che utilizza il provisioning della capacità standard è denominato pool con capacità standard.

Per i pool di archiviazione Hyperdisk, puoi utilizzare il provisioning della capacità standard o avanzato. Puoi anche combinare diversi tipi di provisioning per capacità e rendimento. Ad esempio, puoi creare un pool di archiviazione che utilizza il provisioning avanzato per la capacità e il provisioning standard per le prestazioni.

Per gli exapool Hyperdisk, puoi utilizzare solo il provisioning avanzato per capacità e prestazioni.

Provisioning della capacità standard e avanzato

Il provisioning avanzato offre risparmi sui costi, una gestione dei dischi più flessibile e un consumo più efficiente delle risorse del pool rispetto al provisioning standard. I dischi in un pool di capacità standard non offrono funzionalità aggiuntive per il risparmio dei costi.

La seguente tabella evidenzia le differenze tra il provisioning della capacità standard e di quella avanzata.

Funzionalità Capacità standard Capacità avanzata Vantaggio della capacità avanzata
Consumo di capacità In base alla capacità di provisioning al momento della creazione In base ai byte effettivi scritti (dopo la riduzione dei dati) Maggiore efficienza: paghi solo per ciò che utilizzi nel pool e non per ciò che viene sottoposto a provisioning per i dischi. Riduce lo spazio sprecato.
Overprovisioning Non disponibile La capacità totale del disco può superare la capacità del pool Pianificazione della capacità e gestione dei dischi semplificate: esegui il provisioning dei dischi per le esigenze future di picco senza pagare in anticipo. Evita i tempi di inattività associati al ridimensionamento frequente del disco.
Condizione di ridimensionamento del pool La somma delle capacità dei dischi sottoposte a provisioning raggiunge la capacità del pool I dati effettivamente scritti (post-riduzione) raggiungono la capacità del pool Utilizzo della capacità migliorato: la capacità del pool è utilizzabile finché non viene riempita di dati, non solo allocata ai dischi.
Supporto per l'espansione automatica Non disponibile Disponibile per i pool di archiviazione (con un utilizzo dell'80%); non disponibile per Exapools Gestione proattiva: evita errori di spazio insufficiente aggiungendo automaticamente capacità in base al volume di scrittura.
Base di costo Somma della capacità sottoposta a provisioning per i singoli dischi Prestazioni totali di cui è stato eseguito il provisioning per il pool Costi inferiori: riduci il costo complessivo eseguendo il provisioning per il consumo stimato iniziale.

Provisioning della capacità standard

Il provisioning della capacità standard è l'opzione migliore per i carichi di lavoro con una delle seguenti proprietà:

  • L'obiettivo principale è semplificare la pianificazione della capacità e la gestione dei costi.
  • I requisiti di capacità per ogni disco sono fissi.
  • I dischi vengono creati ed eliminati di frequente. Con i pool, devi acquistare la capacità una sola volta e i dischi possono essere creati ed eliminati in base alle esigenze.

I dischi nei pool che utilizzano il provisioning della capacità standard hanno le seguenti proprietà:

  • Il consumo di capacità viene misurato in base alla quantità di spazio di cui è stato eseguito il provisioning, non alla quantità di dati scritti sul disco. Ad esempio, se crei un disco da 1 TiB in un pool con capacità standard, la capacità disponibile del pool viene ridotta di 1 TiB, anche se il disco non contiene dati.
  • Un pool che utilizza il provisioning di capacità standard è considerato pieno se tutta la capacità sottoposta a provisioning è stata allocata ai dischi all'interno del pool. Non puoi eseguire il provisioning di ulteriore capacità per i dischi o creare nuovi dischi. Devi eseguire il provisioning di una capacità maggiore per il pool o eliminare alcuni dischi. Ciò vale anche se tutti i dischi sono vuoti.

Provisioning della capacità avanzata

I dischi in un pool di capacità avanzata consumano la capacità in modo diverso rispetto ai dischi in un pool di capacità standard e ai dischi non appartenenti a un pool.

I dischi nei pool che utilizzano il provisioning della capacità avanzata hanno le seguenti caratteristiche:

Capacità di overprovisioning

La capacità di overprovisioning ti consente di eseguire il provisioning dei dischi per la loro capacità di picco, senza eseguire il provisioning del pool per la capacità combinata totale dei dischi. In questo modo puoi eseguire il provisioning delle prestazioni per i dischi, ridurre i costi ed evitare tempi di inattività dovuti al ridimensionamento.

La capacità totale sottoposta a provisioning dei dischi dipende dal tipo di pool e dalla sua capacità sottoposta a provisioning. Per i pool di archiviazione Hyperdisk, il limite di overprovisioning è 5 volte la capacità sottoposta a provisioning del pool. Per gli exapool Hyperdisk, il limite di overprovisioning è 50 volte la capacità sottoposta a provisioning del pool. Ogni disco può consumare fino alle prestazioni e alla capacità di cui è stato eseguito il provisioning. Tuttavia, il consumo cumulativo di tutti i dischi nel pool non può superare la capacità sottoposta a provisioning del pool.

Thin provisioning per la capacità

La capacità viene allocata ai dischi in base alle necessità e non quando viene eseguito il provisioning del disco. Pertanto, il pool non è pieno quando tutto lo spazio sottoposto a provisioning è stato allocato ai dischi. Il pool è pieno quando tutto lo spazio di cui è stato eseguito il provisioning è stato utilizzato dai dati scritti.

Riduzione dei dati

Per ridurre lo spazio utilizzato dai dati scritti, Compute Engine applica strategie di riduzione dei dati ai dati scritti dalle applicazioni per ridurre i dati scritti sui dischi.

Aumento automatico per i pool di capacità avanzata

Se Compute Engine rileva che l'80% della capacità sottoposta a provisioning di un pool di capacità avanzata viene utilizzato, tenta una crescita automatica, ovvero un aumento della capacità sottoposta a provisioning del pool.

Se l'aumento automatico non riesce e la capacità del pool è completamente utilizzata dai dati scritti, le scritture su tutti i dischi del pool non andranno a buon fine finché non esegui una delle seguenti azioni:

  • Aumenta la capacità sottoposta a provisioning del pool.
  • Elimina i dischi nel pool.
  • Elimina i dati sui dischi nel pool.

Se elimini i dati sui dischi del pool per liberare spazio, tieni presente quanto segue:

  • La maggior parte delle applicazioni software interpreta gli errori restituiti quando lo spazio del pool è esaurito in modo simile agli errori hardware. Devi monitorare il pool per evitare di esaurire lo spazio su disco. Devi anche capire come reagisce il tuo workload se lo spazio su disco termina.

  • I pool non hanno visibilità sul file system, pertanto i dati eliminati vengono considerati in uso finché il sistema operativo (OS) non li contrassegna come inutilizzati con un comando DISCARD o TRIM. Tutte le immagini sistema operativo fornite da Google sono configurate per questo comportamento per impostazione predefinita. Se non utilizzi un'immagine sistema operativo fornita da Google, verifica che questa funzionalità sia disponibile. Per saperne di più, consulta Disattiva l'inizializzazione lazy e attiva i comandi DISCARD.

Confrontare i tipi di provisioning della capacità

Per gli esempi seguenti, supponi di avere due pool di archiviazione Hyperdisk Throughput, std-pool e adv-pool, di cui è stato eseguito il provisioning rispettivamente con capacità standard e capacità avanzata. Il provisioning di ogni pool viene eseguito con 100 TiB di capacità.

Esempio di capacità di provisioning eccessivo

A causa dell'overprovisioning, la capacità cumulativa massima di tutti i dischi in adv-pool è 500 TiB, ma solo 100 TiB per std-pool.

Esempio di capacità di thin provisioning

Supponiamo di creare un disco vuoto da 20 TiB in ogni pool. A causa del thin provisioning, la capacità utilizzata per adv-pool, ovvero la quantità di dati scritti su tutti i dischi del pool, è 0. Questo perché il disco che hai creato è vuoto. Per std-pool, il disco vuoto consuma 20 TiB di capacità. Utilizzando il provisioning della capacità avanzata, le tue applicazioni possono scrivere più dati prima di dover aumentare la capacità del pool.

Esempio di consumo di capacità

Supponiamo di scrivere 500 GiB di dati sui dischi in ogni pool. adv-pool ha ancora 99,5 TiB di spazio libero per i nuovi dati, mentre std-pool ha 80 TiB di spazio. Questo perché per adv-pool, il consumo di dati si basa sull'utilizzo, non sulla capacità sottoposta a provisioning.

Esempio di aumento della capacità

Se la capacità utilizzata di un pool di capacità avanzata si avvicina al massimo, puoi aumentare la capacità del pool senza ridimensionare i singoli dischi. Ad esempio, considera lo scenario seguente.

  • La capacità di adv-pool è di 100 TiB, ma contiene 50 dischi da 5 TiB, per una capacità totale sottoposta a provisioning di 250 TiB.
  • Ogni disco scrive 1 TiB di dati.
  • La domanda della tua applicazione indica che ogni disco scriverà altri 3 TiB di dati e la capacità totale prevista è ora di 200 TiB.
  • La capacità effettiva del pool è di 100 TiB e ne rimangono solo 50 TiB.

Con adv-pool, puoi aumentare la capacità del pool fino a 500 TiB senza ridimensionare i singoli dischi, poiché tutti sono sottoposti a provisioning a 5 TiB.

Con std-pool, dovresti aumentare sia la capacità del pool sia quella di ogni singolo disco.

Provisioning di Prestazioni standard e avanzate

Quando crei un pool, devi scegliere un tipo di provisioning per le prestazioni. Il tipo di provisioning scelto determina le funzionalità del pool disponibili.

Per i pool di archiviazione Hyperdisk, puoi scegliere il provisioning delle prestazioni standard o avanzate. Puoi anche combinare diversi tipi di provisioning per capacità e rendimento. Ad esempio, puoi creare un pool che utilizza il provisioning avanzato per la capacità e il provisioning standard per le prestazioni.

Per gli Exapool Hyperdisk, puoi utilizzare solo il provisioning delle prestazioni avanzate.

La seguente tabella evidenzia le differenze tra il provisioning delle prestazioni standard e quello delle prestazioni avanzate.

Funzionalità Prestazioni standard Prestazioni avanzate Vantaggio delle prestazioni avanzate
Consumo del pool In base alle IOPS o al throughput di provisioning In base alle IOPS o al throughput utilizzati Utilizzo più efficiente delle prestazioni del pool di cui è stato eseguito il provisioning: esegui il provisioning per l'utilizzo aggregato, non per le prestazioni di picco di ogni disco.
Condivisione del rendimento Non supportata I dischi condividono le risorse di prestazioni del pool Utilizzo migliorato: le prestazioni non utilizzate dai dischi inattivi sono disponibili per i dischi attivi.
Overprovisioning Non supportata Le prestazioni totali del disco sottoposte a provisioning possono superare le prestazioni sottoposte a provisioning del pool Pianificazione semplificata delle prestazioni e gestione dei dischi: esegui il provisioning dei dischi per le esigenze future di picco senza pagare in anticipo. Evita aggiornamenti frequenti delle prestazioni del disco.
Rischio di contenzioso Rischio basso; ideale per picchi correlati Rischio maggiore; la contesa è possibile se molti dischi raggiungono il picco contemporaneamente Costi inferiori: consente di risparmiare e aumentare l'efficienza quando i dischi non richiedono contemporaneamente le massime prestazioni
Base di costo Somma delle prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning per i singoli dischi Prestazioni totali di cui è stato eseguito il provisioning per il pool Costi inferiori: provisioning per l'utilizzo di picco aggregato previsto anziché la somma dei picchi dei singoli dischi

Provisioning di Prestazioni standard

Il provisioning di Prestazioni standard è l'opzione migliore per i workload con una delle seguenti proprietà:

  • Workload che non possono essere completati se le prestazioni sono limitate dalle risorse del pool.
  • Workload in cui i dischi nel pool hanno maggiori probabilità di avere picchi di prestazioni correlati, ad esempio i dischi di dati per i database che registrano il picco di utilizzo ogni mattina.

I dischi di un pool di prestazioni standard hanno le seguenti proprietà:

  • Il consumo delle prestazioni viene misurato in base alla quantità di prestazioni sottoposte a provisioning per il disco e non in base alla quantità di prestazioni che il disco consuma attivamente. Ad esempio, se esegui il provisioning di un disco con un throughput di 500 MiB/s in un pool con prestazioni standard, le prestazioni disponibili del pool vengono ridotte, anche se il disco è inattivo.
  • Se tutte le prestazioni del pool sono state sottoposte a provisioning per i dischi all'interno del pool, non puoi creare nuovi dischi nel pool o aggiungere altre prestazioni ai dischi esistenti. Questo vale anche se tutti i dischi sono inattivi. Per creare nuovi dischi, devi eseguire il provisioning di prestazioni maggiori per il pool, ridurre le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning di alcuni dischi o eliminare alcuni dischi.

Provisioning di Prestazioni avanzate

I pool di prestazioni avanzate sono adatti ai dischi che non hanno periodi di picco di utilizzo correlati. I dischi nei pool che utilizzano il provisioning di Prestazioni avanzate hanno le seguenti proprietà:

Overprovisioning per le prestazioni

Il provisioning eccessivo ti consente di eseguire il provisioning dei dischi per le loro prestazioni di picco, senza eseguire il provisioning del pool per le prestazioni combinate totali dei dischi. Ogni disco può consumare prestazioni fino al limite di cui è stato eseguito il provisioning. Tuttavia, in qualsiasi momento, le prestazioni simultanee totali del pool non possono superare le prestazioni sottoposte a provisioning del pool.

Per i pool di archiviazione Hyperdisk, il limite di overprovisioning è 5 volte le prestazioni sottoposte a provisioning del pool. Per gli Exapool Hyperdisk, il limite di overprovisioning è 50 volte le prestazioni di scrittura di cui è stato eseguito il provisioning del pool.

Thin provisioning e prestazioni condivise

Le prestazioni vengono allocate ai dischi in base alle necessità, non quando viene eseguito il provisioning del disco. Inoltre, i dischi di un pool con Prestazioni avanzate possono condividere le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning, fino al limite di prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning per ogni disco. Ciò può comportare un risparmio sui costi per i dischi con orari di utilizzo di picco diversi.

Scalabilità automatica per il rendimento del pool

I dischi in un pool con prestazioni avanzate possono entrare in conflitto per le risorse di prestazioni se le prestazioni totali che consumano contemporaneamente raggiungono le prestazioni sottoposte a provisioning del pool.

La contesa per le prestazioni significa che i dischi potrebbero non raggiungere le prestazioni massime di provisioning. Se Compute Engine rileva un conflitto per le risorse di prestazioni per un periodo di tempo prolungato, tenta di aggiungere automaticamente prestazioni al pool.

La crescita automatica non viene tentata quando il rendimento totale di cui è stato eseguito il provisioning per i dischi nel pool è pari o superiore all'80% del rendimento del pool. La crescita automatica viene tentata quando i dischi consumano l'80% o più delle prestazioni del pool contemporaneamente.

Quando utilizzi i pool di archiviazione Prestazioni avanzate, ricorda di:

  • Monitora i pool per evitare di esaurire le prestazioni sottoposte a provisioning.
  • Comprendere la risposta del tuo workload se esaurisce le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning.

Confrontare i tipi di provisioning delle prestazioni

Per gli esempi seguenti, supponiamo di progettare un workload con 1000 dischi, in cui ogni disco deve essere sottoposto a provisioning con 10.000 IOPS e devi scegliere un tipo di provisioning delle prestazioni.

Esempio di overprovisioning per le prestazioni

Supponiamo che il requisito di prestazioni cumulativo per tutti i dischi sia 10.000.000 IOPS.

Per un pool di prestazioni standard, devi eseguire il provisioning e pagare 10.000.000 IOPS.

Per un pool con Prestazioni avanzate, puoi eseguire il provisioning con 1.000.000 IOPS. Poiché il pool supporta l'overprovisioning, puoi eseguire il provisioning di ogni disco con 10.000 IOPS per un totale di 10.000.000 IOPS. Tuttavia, paghi solo le 1.000.000 IOPS sottoposte a provisioning per il pool.

Esempio di rendimento condiviso

Supponiamo che,anche se ogni disco ha bisogno di 10.000 IOPS, raggiungano il picco in momenti diversi. Determini che i dischi nel pool hanno bisogno di un massimo di 1.000.000 di IOPS in un dato momento.

Per un pool di prestazioni standard, devi eseguire il provisioning e pagare 10.000.000 IOPS (10.000 IOPS per disco), anche se i dischi non hanno mai bisogno di più di 1.000.000 IOPS alla volta.

Per un pool con Prestazioni avanzate con 1.000.000 di IOPS, i dischi possono condividere le prestazioni del pool. Poiché i dischi hanno picchi di prestazioni diversi, possono consumare contemporaneamente fino a 1.000.000 di IOPS, anche se le prestazioni totali sottoposte a provisioning sono pari a 10.000.000 di IOPS.

Prezzi

I pool Hyperdisk vengono fatturati in base alla capacità e alle prestazioni acquistate per il pool. Non ti viene addebitato alcun costo per IOPS, throughput o capacità sottoposti a provisioning per i dischi creati nel pool di archiviazione.

Gli Exapool Hyperdisk sono idonei per gli sconti per impegno di utilizzo (CUD) basati sulle risorse con un impegno minimo di 1 anno o fino a 3 anni. Quando acquisti un Exapool di 1 o 3 anni, hai automaticamente diritto a CUD basati sulle risorse in impegni di 1 o 3 anni.

I pool di archiviazione Hyperdisk non sono idonei per gli sconti per impegno di utilizzo (CUD) o per utilizzo sostenuto (SUD).

Per saperne di più, consulta la sezione Prezzi dei dischi.

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