Hyperdisk 儲存空間集區可與 Compute Engine 搭配使用，提供大規模儲存空間。Hyperdisk 儲存空間集區是預先購買的容量、處理量和 IOPS 集合，可視需要佈建至應用程式。您可以使用 Hyperdisk 儲存空間集區，在集區中建立及管理磁碟，並在多個工作負載中使用這些磁碟。集中管理磁碟可節省成本，同時達到預期的容量和效能成長。在 Hyperdisk 儲存空間集區中，您只需使用所需的儲存空間，即可減少容量預測的複雜度，並將數百部磁碟整合至單一儲存空間集區，降低手動作業負擔。
儲存空間集區的優點包括：
- 降低總持有成本 (TCO)：Hyperdisk 儲存空間集區採用自動精簡配置和資料縮減技術，協助您有效率地儲存資料，並達到同類最佳的總持有成本。
- 效率更高：Hyperdisk 儲存空間集區可善用自動精簡配置和資料縮減功能，協助您提高資源使用率並降低總持有成本。
- 透過更高的彈性減少管理負擔：Hyperdisk 儲存空間集區中的磁碟可佈建為較大的大小，且只會使用所需容量，因此工作負載擁有者不必進行繁瑣的容量和效能預測，也不會因重新調整大小而發生停機情形。
- 工作負載不受影響：使用儲存空間集區時，個別工作負載使用 Hyperdisk 磁碟區的方式不會改變。工作負載不會停機或受到任何其他影響。
儲存空間集區中個別磁碟上的資料，與未在儲存空間集區中建立的磁碟一樣，都會維持相同的隔離狀態。
使用儲存空間集區的時機
您可以使用儲存集區解決下列問題：
從使用 SAN 的地端工作負載遷移工作負載時，難以規劃資源需求 Google Cloud
估算各應用程式的效能和容量需求既耗時又容易出錯，而且可能導致雲端遷移或應用程式推出作業延遲數週。
使用 Hyperdisk 儲存空間集區時，您可以高估所需容量或效能，在儲存空間集區中建立磁碟，然後只從儲存空間集區中取用寫入資料的磁碟空間量，或是工作負載使用的 IOPS 或處理量。
資源使用率偏低
確保磁碟區得到充分利用可能很複雜，而且非常困難。您會根據容量和效能需求上限佈建區塊儲存空間，避免服務中斷或效能下降，因此區塊儲存空間經常未充分運用。不過，許多應用程式很少達到這些尖峰值。Hyperdisk 儲存空間集區提供自動精簡配置的容量和效能，以及資料縮減功能，可協助您提高區塊儲存空間利用率，同時簡化作業。
工作負載使用的區塊儲存空間管理複雜
管理數百甚至數千個磁碟區非常耗時，而且會耗用資源，導致無法推出創新功能。
在儲存集區中為 Compute Engine 執行個體建立磁碟時，您可以指定遠大於工作負載預期用量的容量或效能限制。工作負載寫入磁碟時，系統會從佈建的儲存空間集區容量和效能中，提取空間和效能資源。系統只會從儲存空間集區的佈建容量和效能中，扣除您使用的區塊儲存空間資源量，而不是您在建立磁碟時佈建的量。在儲存空間集區中建立磁碟時，您指定的磁碟大小和效能會做為這些資源的上限。因此，只有在達到該限制時，您才需要修改磁碟的大小或佈建效能。
如果您在儲存空間集區中建立磁碟，且工作負載超出多個磁碟的容量和效能規劃，可以為儲存空間集區新增更多容量或效能。儲存空間集區中建立的所有磁碟，都能使用額外的容量和效能。
Hyperdisk 儲存空間集區功能
儲存空間集區具有下列功能：
- 容量和效能自動精簡配置： 系統會視需要分配容量和效能，而非預先分配所有資源。這樣做有助於避免儲存空間資源使用率偏低，也就是分配了大量磁碟空間或效能，但未實際使用。
- 資料縮減：儲存空間集區會使用各種資料縮減技術，提高儲存空間效率。資料縮減幅度取決於儲存的資料類型。如果資料在儲存至 Hyperdisk 儲存空間集區的磁碟前已壓縮或加密，就不會進一步縮減。
Hyperdisk 儲存空間集區的運作方式
您可建立儲存空間集區，並指定工作負載所需的總容量和效能，然後在儲存空間集區中建立磁碟。然後將磁碟連接至 VM。建立磁碟時，您可以建立比實際需求大很多的磁碟，或設定比實際需求高的效能上限。這可簡化規劃程序，並為日後的成長預留空間，不必在日後變更磁碟的佈建大小或效能。
如果工作負載增加，磁碟需要更多容量或效能，您可以增加儲存空間集區的佈建容量和效能。儲存集區中個別磁碟使用的磁碟空間或效能，隨後會增加至您建立磁碟時指定的上限。在進階容量或進階效能儲存空間集區中建立磁碟，並設定較大的初始大小或效能限制，然後透過儲存空間集區分配額外空間和效能，即可整合磁碟儲存空間管理作業並降低成本。
如果進階容量儲存集區達到 100% 使用率，且儲存集區中沒有剩餘空間，則在您刪除資料或磁碟，減少儲存集區中的已用空間之前，寫入儲存集區中所有磁碟的作業都會失敗。當集區空間用盡時，大多數商用軟體會以類似硬體故障的方式解讀傳回的錯誤。
請務必主動管理及監控儲存空間集區，以免發生空間不足錯誤。您也應瞭解工作負載在儲存集區的磁碟空間不足時，會如何回應。
當儲存空間集區中所有磁碟的總效能使用率，達到為儲存空間集區佈建的總效能時，磁碟可能會發生效能爭用。如果系統在集區中任何磁碟的進階效能儲存集區偵測到效能資源爭用，自動擴充功能就會嘗試自動增加儲存集區中磁碟可用的 IOPS，避免發生效能問題。
Hyperdisk 儲存空間集區的佈建類型
建立 Hyperdisk 儲存空間集區時，您可以設定容量和效能的標準或進階佈建。
標準容量儲存空間集區
使用標準容量佈建時，您可以在儲存空間集區中建立磁碟，直到儲存空間集區中所有磁碟的已佈建總容量達到儲存空間集區的已佈建容量為止。標準容量儲存空間集區中的磁碟會消耗容量，與非儲存空間集區磁碟類似。
進階容量儲存空間集區
進階容量儲存空間集區中的磁碟，與標準容量儲存空間集區中的磁碟和非儲存空間集區磁碟相比，容量消耗方式有所不同。進階容量儲存空間集區提供容量自動精簡配置和資料縮減功能，讓您佈建的磁碟容量超出購買量。進階容量儲存空間集區中的磁碟只會根據資料縮減後寫入磁碟的位元組數消耗容量，這表示您可以為終端使用者和應用程式佈建的容量，比您在儲存空間集區中購買的容量還多。
使用進階容量時，您可以在儲存空間集區中建立磁碟，所有磁碟的累計大小最多可超出儲存空間集區的已佈建容量 1,000%。儲存空間集區的已使用容量取決於寫入的資料量，而非佈建的磁碟容量。
只要寫入儲存空間集區中所有磁碟的資料不超過儲存空間集區容量，您就能將進階容量儲存空間集區中的磁碟填滿至佈建大小。如果儲存空間集區的使用率達到集區佈建容量的 80%，自動成長功能會嘗試自動增加儲存空間集區的容量。如果儲存空間集區的容量已完全用盡，您必須刪除資料或磁碟，降低儲存空間集區的已用容量，否則所有寫入儲存空間集區磁碟的作業都會失敗。大多數軟體應用程式會以類似於硬體故障的方式，解讀集區空間耗盡時傳回的錯誤，因此請務必：
- 監控儲存空間集區，以免磁碟空間不足
- 瞭解工作負載在發生這種情況時的反應
儲存空間集區無法查看檔案系統，因此在作業系統使用 DISCARD 或 TRIM 指令將資料標示為未使用前，系統會將已刪除的資料視為仍在使用中。根據預設，所有 Google 提供的 OS 映像檔都會進行這項設定，大多數常見的第三方 OS 映像檔也是如此，但如果您未使用 Google 提供的 OS 映像檔，請務必確認。如要進一步瞭解如何驗證或設定這項功能，請參閱「停用延遲初始化並啟用 DISCARD 指令」。
標準效能儲存空間集區
標準效能佈建最適合下列類型的工作負載：
- 如果效能受限於儲存空間集區資源，工作負載就無法順利完成
- 儲存集區中的磁碟可能出現相關效能尖峰的工作負載，例如每天早上使用率達到高峰的資料庫資料磁碟。
使用標準效能佈建時，無法使用自動精簡配置。此外，在 Standard 效能儲存空間集區中建立的磁碟，不會與儲存空間集區的其餘部分共用效能資源。在儲存空間集區中建立的所有磁碟，其效能總和不得超過儲存空間集區的已佈建總 IOPS 或處理量。
建立儲存空間集區時，請在集區中佈建足夠的效能，以滿足集區中所有磁碟的總尖峰效能需求。在儲存空間集區中建立磁碟時，您佈建的效能數量會涵蓋該磁碟的尖峰效能需求。您可以繼續在儲存空間集區中建立磁碟，直到所有磁碟的已佈建總 IOPS 達到儲存空間集區的已佈建量為止。
在效能為 Standard 的 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區中，儲存空間集區內每部磁碟的前 3,000 IOPS 和 140 MiB/s 輸送量 (即基準效能) 不會耗用儲存空間集區資源。在儲存空間集區中建立磁碟時，超出基準值的任何 IOPS 和處理量都會耗用儲存空間集區的 IOPS 和處理量。
進階效能儲存空間集區
進階效能佈建最適合沒有高度相關尖峰用量時間的工作負載。如果工作負載都在同一時間達到尖峰，進階效能儲存集區可能會達到儲存集區的效能上限，導致效能資源爭用。
透過進階效能 IOPS 和處理量佈建功能，您可以在儲存空間集區中，在所有磁碟之間共用佈建的效能集區。當儲存集區中的磁碟讀取及寫入資料時，儲存集區會動態分配效能資源。只有儲存空間集區中磁碟使用的 IOPS 和處理量，會消耗儲存空間集區效能。
由於進階效能儲存空間集區採用精簡佈建，因此您可以為儲存空間集區中的磁碟分配更多 IOPS 或總處理量，最多可達儲存空間集區佈建 IOPS 或總處理量的 500%。舉例來說，如果您為儲存空間集區佈建 100,000 IOPS，儲存空間集區中可以有 10 個磁碟，每個磁碟佈建 50,000 IOPS。
在採用進階效能佈建的 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區中，磁碟沒有基準效能。儲存空間集區中 Hyperdisk Balanced 磁碟的每次讀取和寫入作業，都會耗用已佈建的儲存空間集區資源。
在任何時間點，當儲存空間集區中所有磁碟使用的匯總效能達到為儲存空間集區佈建的總效能時，磁碟可能會爭奪效能資源。因此磁碟無法達到您為磁碟佈建的最高效能等級。如果 Compute Engine 偵測到資源爭用情況持續一段時間，就會嘗試自動為儲存集區增加效能。使用進階效能儲存空間集區時，請注意下列事項：
- 監控儲存空間集區，避免佈建的效能用盡
- 瞭解工作負載在發生這種情況時的反應
範例
假設您有一個 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區，佈建的 IOPS 為 100,000。
使用標準效能佈建時：
- 在儲存空間集區中建立 Hyperdisk Balanced 磁碟時，最多可佈建 100,000 個匯總 IOPS。
- 系統會針對 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區佈建的 100,000 IOPS 效能向您收費。
與在儲存空間集區外建立的磁碟一樣，標準效能儲存空間集區中的 Hyperdisk Balanced 磁碟，會自動佈建最多 3,000 個基準 IOPS 和 140 MiB/秒的基準輸送量。這項基準效能不會計入儲存集區的佈建效能。只有在您將磁碟新增至儲存空間集區時，佈建的效能高於基準效能，才會計入儲存空間集區的佈建效能，例如：
- 佈建 3,000 IOPS 的磁碟會使用 0 個集區 IOPS，集區仍有 100,000 個佈建的 IOPS 可供其他磁碟使用。
- 佈建 13,000 IOPS 的磁碟會使用 10,000 個集區 IOPS，而集區還剩下 90,000 個佈建 IOPS，可分配給儲存空間集區中的其他磁碟。
進階效能佈建：
- 在儲存空間集區中建立磁碟時，最多可佈建 500,000 IOPS 的 Hyperdisk 總效能。
- 您需要為儲存空間集區佈建的 100,000 IOPS 付費。
- 如果您在儲存空間集區中建立單一磁碟 (
Disk1)，且該磁碟具有 5,000 IOPS，則不會耗用儲存空間集區佈建的 IOPS。不過，您現在可以為儲存空間集區中建立的新磁碟佈建 495,000 個 IOPS。 - 如果
Disk1開始讀取及寫入資料，且在一分鐘內使用 5,000 IOPS 的上限，則儲存空間集區佈建的 IOPS 會消耗 5,000 IOPS。在同一個儲存空間集區中建立的任何其他磁碟，在同一分鐘內最多可使用 95,000 個 IOPS，不會發生爭用情形。
Hyperdisk 儲存空間集區類型
您建立的 Hyperdisk 儲存空間集區類型，會決定您可以在儲存空間集區中建立的磁碟類型。
- Hyperdisk Throughput 儲存空間集區：建立儲存空間集區時，請指定要為儲存空間集區佈建的容量和處理量。您在儲存空間集區中建立的每個 Hyperdisk Throughput 磁碟，都會使用部分佈建的容量和處理量。
- Hyperdisk Balanced 儲存空間集區：建立儲存空間集區時，您要指定儲存空間集區的佈建容量、處理量和 IOPS。在儲存空間集區中建立的每個 Hyperdisk Balanced 磁碟，如果佈建的容量和效能高於基準值，就會使用部分儲存空間集區佈建的容量和效能。
Hyperdisk Throughput 儲存空間集區
您可以使用 Hyperdisk Throughput 儲存空間集區，管理 Hyperdisk Throughput 磁碟用量。
機器類型支援
支援 Hyperdisk Throughput 的機器系列也支援 Hyperdisk Throughput 儲存空間集區。如需支援的機器系列清單，請參閱「支援 Hyperdisk Throughput 的機型」。
Hyperdisk Throughput 儲存空間集區的區域適用情形
只要可用區提供 Hyperdisk Throughput 磁碟，就能使用 Hyperdisk Throughput 儲存空間集區。如需可用地區的清單，請參閱「Hyperdisk Throughput 的適用區域」。
您也可以使用下列指令，查看可用區域和可用區的最新更新：
gcloud compute storage-pool-types list --filter="name=hyperdisk-throughput"
Hyperdisk Balanced 儲存空間集區
您可以使用 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區管理 Hyperdisk Balanced 磁碟用量。
在佈建標準效能的 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區中，只有超出基準值 (每顆磁碟 3,000 IOPS 和 140 MiB/s 處理量) 的 IOPS 和處理量，才會計入 Hyperdisk Balanced 磁碟的用量。例如：
- 如果您在佈建標準效能的儲存空間集區中，佈建 IOPS 為 3,000，處理量為 140 MiB/s 的 Hyperdisk Balanced 磁碟，該磁碟不會耗用儲存空間集區的任何 IOPS 或處理量。
- 如果您在佈建標準效能的儲存空間集區中，佈建 IOPS 為 4,000，處理量為 180 MiB/s 的 Hyperdisk Balanced 磁碟，則該磁碟會從儲存空間集區消耗 1,000 IOPS 和 40 MiB/s 的處理量。
機器類型支援
Hyperdisk Balanced 儲存空間集區支援的機器系列，與 Hyperdisk Balanced 相同。如需支援的機器系列清單，請參閱「支援 Hyperdisk Balanced 的機器系列」。
Hyperdisk Balanced 儲存空間集區的區域可用性
只要可用區提供 Hyperdisk Balanced，就能使用 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區。如需可用區域的清單，請參閱 Hyperdisk Balanced 的區域適用情形。
您也可以使用下列指令，查看可用區域和可用區的最新更新：
gcloud compute storage-pool-types list --filter="name=hyperdisk-balanced"
儲存空間集區限制
下表列出不同儲存集區類型的限制。
Hyperdisk Balanced 儲存空間集區
| 限制 | 值 |
|---|---|
| 儲存空間集區佈建容量上限 | 5 PiB |
| 儲存空間集區的最低佈建容量 | 10 TiB |
| 儲存空間容量增量 | 1 TiB 的倍數 |
| 每個可用區的 Hyperdisk 儲存空間集區數量上限 | 10 |
| Hyperdisk 儲存空間集區中的磁碟數量上限 | 10,000 |
| 每個儲存空間集區的最高 IOPS | 4,194,304 |
| 每 GiB 的最大 IOPS | 4 |
| 每個儲存空間集區的最低 IOPS |
|
| IOPS 增量 | 10,000 的倍數 |
| 每個儲存集區的處理量上限 | 1 TiB/秒 |
| 每 GiB 容量的總處理量上限 | 1 MiB/秒 |
| 每個儲存空間集區的最低處理量 | 1 GiB/秒 |
| 處理量增量 | 1 GiB/秒的倍數 |
| 儲存空間集區容量變更頻率 | 24 小時內最多可傳送兩次 |
| 儲存空間集區效能變更的頻率 | 24 小時內最多可傳送兩次 |
Hyperdisk Throughput 儲存空間集區
| 限制 | 值 |
|---|---|
| 儲存空間集區佈建容量上限 | 5 PiB |
| 儲存空間集區的最低佈建容量 | 10 TiB |
| 儲存空間容量增量 | 1 TiB 的倍數 |
| 每項專案的 Hyperdisk 儲存空間集區數量上限 | 10 |
| Hyperdisk 儲存空間集區中的磁碟數量上限 | 10,000 |
| 每個儲存集區的處理量上限 | 18 GiB/秒 |
| 每 TiB 容量的最高處理量 | 18 MiB/秒 |
| 每個儲存空間集區的最低處理量 | 100 MiB/秒 |
| 每 TiB 容量的最低總處理量 | 10 MiB/秒 |
| 處理量增量 | 10 MiB/秒的倍數 |
| 儲存空間集區容量變更頻率 | 24 小時內最多可傳送兩次 |
| 儲存空間集區效能變更的頻率 | 24 小時內最多可傳送兩次 |
效能
儲存空間集區中的磁碟效能，與未在儲存空間集區中建立的磁碟相同。
儲存空間集區的限制
Hyperdisk 儲存空間集區有下列限制：
資源限制：
- 您可以建立 Hyperdisk 儲存空間集區，佈建容量最高可達 5 PiB。
- 每小時最多可建立 5 個儲存集區。
- 你每天最多可以建立 10 個儲存集區。
- 每個專案最多可建立 10 個儲存集區。
- 集區的佈建模式無法變更。舉例來說，您無法將標準容量儲存空間集區變更為進階容量儲存空間集區，也無法將進階效能儲存空間集區變更為標準效能儲存空間集區。
- 集區是可用區資源。
- 一個儲存集區最多可建立 10,000 個磁碟。
- Hyperdisk 儲存空間集區只能與 Compute Engine 搭配使用。Cloud SQL 執行個體無法使用 Hyperdisk 儲存空間集區。
- 您最多可以在 24 小時內變更儲存空間集區的佈建容量或效能兩次。
- 您只能在 Hyperdisk Balanced 集區中建立 Hyperdisk Balanced 磁碟，且只能在 Hyperdisk Throughput 集區中建立 Hyperdisk Throughput 磁碟
- 如要變更 Exapool 的佈建容量、IOPS 或處理量，請務必與帳戶團隊聯絡。
- 如要刪除 Exapool，請與帳戶團隊聯絡。
儲存空間集區中的磁碟限制：
- 只有位於相同專案和可用區的新磁碟，才能在集區中建立。
- 您無法將磁碟移入或移出集區。如要將磁碟移進或移出集區，必須透過快照重新建立磁碟。詳情請參閱「變更磁碟類型」。
- 如要在集區中建立開機磁碟，必須使用 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區或 Hyperdisk Balanced Exapool。
- 集區不支援區域性磁碟。
- 您無法複製、建立即時快照，或設定集區中磁碟的非同步複製。
預留項目
您可以搭配預留項目使用 Hyperdisk 儲存空間集區。 您可以建立使用預訂資源的運算執行個體，並在儲存空間集區中使用 Hyperdisk。或者，您也可以建立會耗用預留項目的執行個體，然後將在儲存空間集區中建立的 Hyperdisk 附加至該執行個體。詳情請參閱「使用預留項目」。
定價
系統會根據佈建的儲存空間集區容量、處理量和 IOPS，按月收取 Hyperdisk 儲存空間集區費用。您不必為儲存空間集區中建立的磁碟佈建 IOPS、處理量或容量支付費用。
如果使用標準容量和標準效能的儲存空間集區，容量和佈建效能的價格與基礎磁碟相同。舉例來說，Hyperdisk Balanced 儲存空間集區的標準容量價格，與獨立 Hyperdisk Balanced 磁碟容量的價格相同。
由於自動精簡配置和資料縮減功能，進階容量和進階效能儲存集區的價格較高。即使有這項溢價，自動精簡配置和資料縮減功能帶來的節省效益，仍可透過提高效率和使用率，降低區塊儲存空間總成本。
如需更多定價資訊，請參閱「磁碟定價」。
搭配 Hyperdisk 儲存空間集區使用承諾使用折扣
Hyperdisk 儲存空間集區不適用於：
- 依資源計算的承諾使用折扣 (CUD)
- 續用折扣 (SUD)
後續步驟
- 瞭解如何建立 Hyperdisk 儲存空間集區。
- 瞭解如何將現有磁碟移至儲存空間集區，詳情請參閱「變更磁碟類型」。
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