Auf dieser Seite erhalten Sie einen Überblick über die Funktionen von Google Cloud NetApp Volumes.
Network Attached Storage
NetApp Volumes gibt Dateisysteme oder Volumes für NAS-Clients (Network-Attached Storage) frei. NAS-Clients sind in der Regel virtuelle Maschinen (VMs), die unter Windows- oder Linux-Betriebssystemen mit den Branchenstandardprotokollen Network File System (NFS) und Server Message Block (SMB) ausgeführt werden.
Client-Server-Modell
Sowohl NFS als auch SMB verwenden ein Client-Server-Modell, bei dem ein Client Anfragen an einen Server sendet, um auf das Dateisystem zuzugreifen. Der Server führt Vorgänge wie das Erstellen oder Löschen von Dateien oder Ordnern, das Ändern von Dateien sowie das Durchsuchen und Lesen von Dateien aus.
Dateisysteme sind in Volumes eingebettet, die von vielen Clients gemeinsam genutzt werden können. In der Regel enthalten Windows-, Linux- und UNIX-Betriebssysteme integrierte SMB- und NFS-Clientsoftware.
Zugriffsberechtigungen
Alle Dateisystemobjekte müssen einen Inhaber haben. Sie können aber anderen Nutzern und Gruppen Zugriffsberechtigungen für Objekte erteilen.
Bei NFS wird die Inhaberschaft durch Nutzer- und Gruppen-IDs angegeben, die standardmäßige Nutzer- und Gruppenberechtigungen im UNIX-Stil verwenden. NFSv4.1 kann Nutzer- und Gruppen-IDs oder Sicherheitsprinzipale verwenden. Wenn Sie NFSv4.1 mit Kerberos verwenden, wird der Zugriff über Nutzer-IDs durch die Verwendung von Kerberos-Principals ersetzt, mit denen Nutzeridentitäten authentifiziert werden. Zusätzlich zu den standardmäßigen UNIX-Berechtigungen bietet NFSv4.1 auch NFSv4.1-Access Control Lists (ACLs) als alternative Methode zur Verwaltung des Zugriffs.
Bei SMB geben Windows-Sicherheitskennungen die Inhaberschaft an und verwenden NTFS-Zugriffssteuerungslisten, um den Zugriff auf Objekte zu verwalten.
Blockspeicher
Mit dem Service-Level „NetApp Volumes Flex Unified“ können Sie Blockspeicher mit den Protokollen iSCSI und NVMe/TCP bereitstellen. Mit Blockspeicher können Sie Arbeitslasten ausführen, die direkten Festplattenzugriff erfordern, z. B. Datenbanken, während die Nutzer weiterhin von einer vollständig verwalteten Umgebung profitieren. Die Integration von Blockspeicher mit iSCSI- und NVMe/TCP-Protokollen erhöht die Flexibilität bei der Bereitstellung und erweitert das Spektrum der Anwendungen, die Sie aufGoogle Cloudhosten können.
NetApp Volumes stellt Hosts Blockgeräte über ein TCP/IP-Netzwerk mit den Branchenstandardprotokollen iSCSI und NVMe/TCP zur Verfügung. Mit iSCSI können VMs, die unter Windows und Linux ausgeführt werden, auf NetApp Volumes als lokal angehängte Laufwerke zugreifen, obwohl der physische Speicher remote ist. Sie können NVMe/TCP nur mit Linux-Servern verwenden.
Initiator-Zielmodell
iSCSI verwendet ein Initiator-Ziel-Modell. Der Client, auch als iSCSI-Initiator bezeichnet, sendet SCSI-Befehle über IP-Netzwerke an das Speichersystem, das als iSCSI-Ziel fungiert. Das Ziel empfängt diese Befehle und führt Blockebenenoperationen wie das Lesen und Schreiben von Daten, das Formatieren von Festplatten und das Verwalten von Partitionen aus.
NetApp-Volumes werden Initiatoren als Blockgeräte in Form von iSCSI-LUNs (Logical Unit Numbers) präsentiert. Jede LUN wird dem Client als Rohdatenträger angezeigt, sodass das Betriebssystem eigene Dateisysteme wie NTFS, ext4 oder XFS erstellen und verwalten kann. Die meisten Windows- und Linux-Betriebssysteme haben eine integrierte iSCSI-Initiatorsoftware, die die Verbindung zu iSCSI-Zielen vereinfacht.
NVMe/TCP verwendet ein Initiator-Ziel-Modell, das innerhalb des umfassenderen Host-Subsystem-Architekturmodells für NVMe over Fabrics (NVMe-oF) funktioniert, um über IP-Netzwerke auf Blockspeicher zuzugreifen. Der Client fungiert als NVMe-Host und kommuniziert über das NVMe-Protokoll über TCP mit dem Speichersystem, das ein oder mehrere NVMe-Subsysteme bereitstellt. Das Speichersystem stellt NVMe-Blockspeicher als NVMe-Namespaces für Linux-Clients dar.
Weitere Informationen zum Erstellen und Verwalten von Hostgruppen finden Sie unter Hostgruppen.
Speicherpools
Speicherpools stellen Kapazität für Volumes bereit. Sie können die Kapazität eines Pools auf die Volumes in diesem Pool aufteilen. Logische Kapazität bezieht sich auf die Kapazität, die Sie für Volumes im Speicherpool bereitstellen. Dazu gehören Nutzerdaten (Dateien und LUNs), Snapshots und Metadaten.
Alle Volumes in einem Speicherpool haben die folgenden Informationen gemeinsam:
Standort
Service-Level
VPC-Netzwerk (Virtual Private Cloud)
Active Directory-Richtlinie
LDAP-Verwendung für NFS-Volumes, falls zutreffend
Richtlinie für kundenverwaltete Verschlüsselungsschlüssel (CMEK)
Zonale oder regionale Poolverfügbarkeit
Funktion für automatisches Tiering
Speicherpools bieten auch Leistungsfunktionen für Volumes:
Volumes in Speicherpools für die Service-Levels „Standard“, „Premium“ und „Extrem“ bieten jeweils 16, 64 und 128 MiBps Durchsatz pro TiB bereitgestellter Volume-Kapazität.
Volumes in Speicherpools für das Standardleistungs-Service-Level „Flex File“ teilen sich die Leistung des Pools, die 16 MiB/s pro TiB der bereitgestellten Poolkapazität beträgt.
Volumes in Speicherpools für die Service-Levels „Flex Unified“ oder „Flex File“ mit benutzerdefinierter Leistung teilen sich die Leistung des Pools. Sie können die Leistung des Pools unabhängig von der Kapazität konfigurieren.
Abrechnung
Ihnen wird die logische Kapazität in Rechnung gestellt, die Sie einem Speicherpool zuweisen, und nicht der tatsächliche physische Speicherplatz oder die Nutzung einzelner Volumes. Die Abrechnung hängt vom Standort, Service-Level und der insgesamt zugewiesenen Größe des Pools ab, unabhängig davon, wie viel Kapazität die Volumes physisch belegen.
Weitere Informationen zur Abrechnung finden Sie unter NetApp Volumes-Preise.
Wenn Sie das automatische Tiering für einen Speicherpool aktivieren, hängt die Abrechnung vom Servicelevel des Pools ab. Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Abschnitten:
Flex-Speicherpools vom Typ „Einheitlich“ mit automatischem Tiering
Bei Flex Unified-Speicherpools mit aktiviertem automatischen Tiering werden selten genutzte Daten automatisch in einen kostengünstigeren Speicher verschoben. Kapazität und Abrechnung für diese Pools hängen von den folgenden Werten ab:
Größe der heißen Speicherstufe: Die für aktive Daten zugewiesene Kapazität, die zum Tarif der heißen Speicherstufe abgerechnet wird.
Poolgröße: Die Gesamtkapazität des Pools, die sowohl die Größe des Hot-Tiers als auch die tatsächliche Nutzung des Cold-Tiers umfasst.
Mit diesem Abrechnungsmodell können Sie die Kosten basierend auf Ihrer Arbeitslast optimieren:
Ihnen wird die gesamte zugewiesene Größe des Hot-Tiers zum Flex Unified-Tarif in Rechnung gestellt.
Ihnen wird nur die tatsächliche Nutzung der Cold-Stufe in Rechnung gestellt.
Nicht verwendete Poolkapazität wird Ihnen nicht in Rechnung gestellt.
Angenommen, Sie erstellen einen 12 TiB-Pool, von dem 1 TiB dem Hot-Tier zugewiesen ist, und schreiben im Laufe der Zeit 5 TiB Daten in den Pool. Nachdem 4,5 TiB an kalten Daten in den kalten Datenspeicher verschoben wurden, verbleiben 0,5 TiB im warmen Datenspeicher. In diesem Szenario werden Ihnen folgende Gebühren in Rechnung gestellt:
Heiße Speicherstufe: Ihnen wird die volle Zuweisung von 1 TiB für die heiße Speicherstufe zum Flex Unified-Tarif in Rechnung gestellt, obwohl nur 0,5 TiB in der heißen Speicherstufe verbleiben.
Kalter Tier: Ihnen werden die 4,5 TiB, die im kalten Tier gespeichert sind, sowie alle anfallenden Gebühren für Netzwerkoperationen für das Verschieben der Daten in Rechnung gestellt.
Nicht verwendete Kapazität: Die verbleibenden 6,5 TiB nicht verwendeter Poolkapazität werden Ihnen nicht in Rechnung gestellt.
Speicherpools vom Typ „Premium“ und „Extrem“ mit automatischem Tiering
Bei Premium- und Extreme-Speicherpools mit aktiviertem automatischen Tiering werden selten genutzte Daten automatisch in einen kostengünstigeren Speicher verschoben. Kapazität und Abrechnung für diese Pools hängen von den folgenden Werten ab:
Poolgröße: Die insgesamt zugewiesene Kapazität des Pools.
Größe der kalten Speicherstufe: Die Kapazität, die von Daten im kalten Datenspeicher verwendet wird.
Größe des Hot-Tiers: Die verbleibende Poolkapazität, die automatisch als Poolgröße minus Größe des Cold-Tiers berechnet wird. Die warme Speicherstufe umfasst sowohl aktive Daten als auch nicht genutzte Poolkapazität. Für jeden Pool wird Ihnen eine Mindestkapazität von 2 TiB im Hot-Tier in Rechnung gestellt.
Ihnen wird die gesamte zugewiesene Poolkapazität für die Hot- und Cold-Tiers in Rechnung gestellt:
Die Abrechnung erfolgt für die Größe der warmen Speicherstufe (aktive Daten und ungenutzte Poolkapazität) zum Premium- oder Extreme-Tarif.
Die Größe der Cold-Tier-Speicherklasse wird zum niedrigeren Cold-Tier-Tarif abgerechnet.
Angenommen, Sie erstellen einen Pool mit 12 TiB und schreiben 5 TiB Daten in den Pool. Nachdem 4,5 TiB an „kalten“ Daten in die kalte Speicherstufe verschoben wurden, verbleiben 0,5 TiB an aktiven Daten und 7 TiB an ungenutzter Kapazität in der warmen Speicherstufe. In diesem Szenario werden Ihnen folgende Gebühren in Rechnung gestellt:
Hot-Tier: Ihnen werden 7,5 TiB Hot-Tier-Kapazität (12 TiB Poolgröße minus 4,5 TiB Cold-Tier-Größe) zum Premium- oder Extreme-Tarif in Rechnung gestellt.
Kalte Ebene: Die 4,5 TiB, die in der kalten Ebene gespeichert sind, werden zum niedrigeren Tarif für die kalte Ebene abgerechnet.Hinzu kommen alle anfallenden Gebühren für Netzwerkoperationen für das Verschieben der Daten.
Flex Unified: Standardmodus im Vergleich zum ONTAP-Modus
Das Service-Level „Flex“ – „Einheitlich“ bietet zwei Möglichkeiten zum Bereitstellen von Speicherpools:
Standardmodus
ONTAP-Modus
Sofern nicht anders angegeben, gelten alle Informationen in dieser Dokumentation für beide Modi.
Standardmodus
Der Standardmodus wird vollständig von Google verwaltet. Alle Ressourcen werden über dieGoogle Cloud console, die Google Cloud CLI und den Google Terraform-Provider verwaltet. Diese funktionieren alle über Google-APIs, ähnlich wie die Service-Levels „Standard“, „Premium“ und „Extreme“.
Für Nutzer, die eine vereinfachte Verwaltung bevorzugen und möglicherweise nur über begrenzte Kenntnisse im Bereich Speicher verfügen.
Basierend auf Google Cloud NetApp ONTAP. Es sind jedoch nur ONTAP-Funktionen verfügbar, die über Google-APIs bereitgestellt werden. Sie können nicht auf ONTAP-Funktionen zugreifen oder diese ändern, die von Google APIs nicht unterstützt werden.
ONTAP-Modus
Bietet erweiterte Steuerung des ONTAP-Speicherbetriebssystems, sodass Sie die meisten ONTAP-Funktionen und ‑Einstellungen für SVMs, Volumes und Protokolle verwenden können.
Für Nutzer, die mit der Konfiguration und dem Betrieb von ONTAP-Speichersystemen vertraut sind.
Google verwaltet nur Speicherpools, Netzwerke und CMEK. Alle anderen Ressourcen wie Volumes, Protokolle und Snapshots werden über ONTAP-APIs gesteuert.
Sie können den Terraform-Provider für Google Cloud verwenden, um den Pool zu verwalten, und den NetApp ONTAP-Provider, um Ressourcen im Pool zu verwalten. Weitere Informationen finden Sie unter Terraform zum Verwalten des ONTAP-Modus verwenden.
Sie sind für die Überwachung aller Ressourcen außer Speicherpools verantwortlich, z. B. Volumes.
Volumes
Ein Volume ist ein Dateisystemcontainer in einem Speicherpool, in dem Anwendungs-, Datenbank- und Nutzerdaten gespeichert werden.
Sie können die Kapazität eines Volumes mit der verfügbaren Kapazität im Speicherpool erstellen und die Kapazität ohne Unterbrechung von Prozessen definieren und ändern.
Die Einstellungen für Speicherpools werden automatisch auf die darin enthaltenen Volumes angewendet.
Snapshots und Snapshot-basierte Datenverwaltung
Mit NetApp Volumes können Sie Ihre Datennutzung mithilfe von Snapshots verwalten. So können Sie in Sekundenschnelle Snapshots Ihrer Daten erstellen, ohne dass zusätzlicher Speicherplatz erforderlich ist.
NetApp Volumes-Snapshots sind keine separate physische Kopie Ihrer Daten. Stattdessen werden in NetApp Volumes-Snapshots nur die Daten erfasst, die sich seit dem letzten Snapshot geändert haben. Wenn Sie alle Ihre Daten überschreiben, können Snapshots viel Speicherplatz belegen.
Volume-Replikation
Sie können Ihre Daten durch standortübergreifende Volume-Replikation schützen. Dabei wird ein Quellvolume an einem Standort asynchron auf ein Zielvolume an einem anderen Standort repliziert. Mit dieser Funktion können Sie das andere Volume bei einem standortweiten Ausfall oder Notfall für kritische Anwendungsaktivitäten verwenden.
Bei der Volumereplikation werden bei der ersten Übertragung nur verwendete Datenblöcke übertragen. Bei nachfolgenden inkrementellen Übertragungen werden nur geänderte Blöcke übertragen. Es fallen nur Gebühren für übertragene Byte an. Das optimiert die Übertragungszeiten und senkt die Kosten.
Sicherungen
Eine Sicherung ist eine Kopie eines Volumes, die unabhängig vom Volume in einem Backup Vault gespeichert wird. Wenn ein Volume nicht verfügbar oder gelöscht ist, können Sie Ihre Daten mithilfe von Sicherungen auf einem neuen Volume wiederherstellen. NetApp Volumes unterstützt manuelle und geplante Volume-Sicherungen.
Die erste Sicherung eines Volumes enthält alle Daten des Volumes. Bei nachfolgenden Backups werden nur inkrementelle Änderungen erfasst, was schnelle inkrementelle Backups ermöglicht und die erforderliche Kapazität im Backup Vault reduziert.
Integration in Active Directory
Dateifreigabeprotokolle wie SMB (CIFS), NFSv3 mit erweiterten Gruppen und NFSv4.1 stützen sich auf externe Verzeichnisdienste, um Nutzeridentitätsinformationen mithilfe von Sicherheitsprinzipalen bereitzustellen. NetApp Volumes verwendet Active Directory für Verzeichnisdienste. Active Directory bietet Dienste wie LDAP-Server zum Suchen der folgenden Objekte:
Nutzer
Gruppen
Maschinenkonten
DNS-Server (für die Hostnamensauflösung)
Kerberos-Server (zur Authentifizierung)
Datenverschlüsselung
In NetApp Volumes werden Ihre ruhenden Daten immer mit volumenspezifischen Schlüsseln verschlüsselt.
Mit vom Kunden verwalteten Verschlüsselungsschlüsseln (Customer-Managed Encryption Keys, CMEK) werden volumenspezifische Schlüssel mit Ihren in Cloud Key Management Service gespeicherten Schlüsseln umschlossen. Mit dieser Funktion haben Sie mehr Kontrolle über die verwendeten Verschlüsselungsschlüssel und fügen eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzu, indem Sie die Schlüssel auf einem System oder an einem Ort speichern, der sich von den Daten unterscheidet. NetApp Volumes unterstützt Cloud Key Management Service-Funktionen wie Hardware Security Modules, Encryption Key Management und den gesamten Schlüsselverwaltungslebenszyklus von Generieren, Verwenden, Rotieren und Vernichten.
Automatisches Tiering
Nutzer mit großen Mengen an inaktiven Daten können ihre Gesamtspeicherkosten durch automatisches Tiering reduzieren. Beim automatischen Tiering werden inaktive Daten in eine kostengünstigere Speicherebene verschoben. Dieser Prozess ist für NFS- und SMB-Clients transparent und die Nutzer haben volle Sichtbarkeit und Zugänglichkeit zu den Daten. Der Zugriff auf selten genutzte Daten ist langsamer als der Zugriff auf aktive Daten. Weitere Informationen finden Sie unter Automatisches Tiering verwalten.
SnapMirror
SnapMirror kopiert Daten von einem primären Quell-Volume auf ein sekundäres Ziel-Volume. Das Ziel kann sich am selben Standort oder an einem Remote-Standort befinden. Diese Kopie wird für die Sicherung und Notfallwiederherstellung verwendet, um Daten wiederherzustellen, wenn das primäre System nicht verfügbar ist.
SnapMirror unterstützt sowohl die asynchrone als auch die synchrone Replikation und kann viele Quell- und Zielpaare gleichzeitig verwalten.
Nach der ersten vollständigen Kopie überträgt SnapMirror nur geänderte Daten, was die Bandbreite reduziert und Aktualisierungen beschleunigt. Außerdem werden Speicherfunktionen wie Deduplizierung und Komprimierung unterstützt.
Mit SnapMirror können Sie die Replikation vorübergehend anhalten, um die Notfallwiederherstellung zu testen. Nach einer Katastrophe kann SnapMirror auch die Replikationsrichtung umkehren, um Systeme schnell neu zu synchronisieren.
Weitere Informationen finden Sie unter SnapMirror zwischen ONTAP und Google Cloud NetApp Volumes.
Unterstützte Migrations- und Replikationsmethoden
In der folgenden Tabelle werden die Migrations- und Replikationsmethoden beschrieben, die Quell- und Zielvolumetypen unterstützen.
| Quell-Volume | Ziel-Volume | Replikationsmethode |
|---|---|---|
| Alle ONTAP | Standard-, Premium-, Extreme- oder Flex Unified-Standardmodus | Volume-Migration oder externe Replikation |
| Alle ONTAP | Flex Unified-ONTAP-Modus | SnapMirror |
| Flex Unified-ONTAP-Modus | Standard-, Premium-, Extreme- oder Flex Unified-Standardmodus | Volume-Migration oder externe Replikation |
| Flex Unified-ONTAP-Modus | Alle ONTAP | SnapMirror |
| Standard, Premium oder Extrem | Standard, Premium oder Extrem | Volume-Replikation |
| Flex Unified-Standardmodus | Flex Unified-Standardmodus | Volume-Replikation |
| Flex File | Flex File | Volume-Replikation |
Volume-Migration
Mit der Volume-Migration können Sie ONTAP-basierte Flex-Volumes mithilfe einer SnapMirror-basierten Migration zu NetApp Volumes migrieren. SnapMirror verwendet Baseline- und asynchrone inkrementelle Übertragungen, um die Ausfallzeit zu minimieren, die während der Umstellung Ihrer Arbeitslasten auf NetApp Volumes erforderlich ist.
Diese Funktion ist für zeitlich begrenzte Migrationen vorgesehen. Informationen zu laufenden Replikationen zwischen ONTAP-Systemen und NetApp Volumes finden Sie unter Externe Replikation.
Externe Replikation
Mit der externen Replikation können Sie die Volume-Replikation zwischen ONTAP-basierten Quellsystemen und NetApp Volumes mit SnapMirror einrichten. SnapMirror verwendet Baseline- und asynchrone inkrementelle Übertragungen, um Quell- und Zielvolumes synchron zu halten. Wie bei der Volume-Replikation können externe Replikationen angehalten, fortgesetzt und ihre Replikationsrichtung umgekehrt werden. Mit dieser Funktion können Sie NetApp Volumes als Disaster Recovery-Ziele für lokale ONTAP-Systeme verwenden.
FlexCache
FlexCache ist eine NetApp-Technologie, die den Datenzugriff optimiert, indem sie beschreibbare, spärliche und persistente Kopien von Volumes an Remote-Standorten erstellt und so Daten näher an die Nutzer bringt. Diese Funktion verbessert die Leistung bei leseintensiven Arbeitslasten, indem sie die Latenz verringert und den Durchsatz erhöht. FlexCache vereinfacht auch die Datenverwaltung in Hybrid-Cloud-Umgebungen, da Daten in der Cloud zwischengespeichert werden können, ohne dass eine vollständige Datenmigration erforderlich ist.
Außerdem können Sie mit NetApp Volumes Cache-Volumes aus Ursprungs-Volumes erstellen, die auf ONTAP-basierten Quellsystemen gehostet werden, einschließlich Flex Unified-Volumes im ONTAP-Modus.
Unterstützung für mehrere Protokolle für S3 im ONTAP-Modus
Im ONTAP-Modus können Sie Cluster so konfigurieren, dass sie neben NAS-Protokollen wie NFS und SMB auch S3-Zugriff für Anwendungen bieten, die über S3- und NAS-Protokolle auf Daten zugreifen müssen. Obwohl Datei- (NAS) und Block-Volumes (iSCSI) in Speicherpools mit aktiviertem ONTAP-Modus koexistieren können, ist die S3-Multiprotokollunterstützung nur für Dateivolumes in diesen Pools verfügbar.
Eigenständige S3-Buckets werden nicht unterstützt. Der S3-Zugriff ist nur als Teil einer ONTAP-Modus-Konfiguration verfügbar, die auch NAS-Protokolle unterstützt.
Weitere Informationen zum ONTAP-Modus für S3-Multiprotokoll finden Sie unter ONTAP-Unterstützung für S3-Multiprotokoll.
NetApp Volumes-Integration in die NetApp Console
NetApp Volumes ist in den NetApp Console-Agent integriert. Diese Integration soll die Speicherverwaltung vereinfachen und Ihnen eine einheitliche Plattform bieten, die die Verwaltung aller Cloud Storage-Anforderungen vereinfacht. Weitere Informationen zum NetApp Console-Agent finden Sie unter NetApp Console.
Nächste Schritte
Weitere Informationen zu den Service-Levels von Google Cloud NetApp Volumes