Cloud Storage

Auf dieser Seite wird beschrieben, wie Cloud Storage funktioniert und welche Anwendungsfälle unterstützt werden.

So funktioniert Cloud Storage

Cloud Storage ist ein skalierbarer und verwalteter Speicherdienst vonGoogle Cloud , mit dem Sie Daten als Objekte in Containern namens Buckets speichern können.

Alle Buckets sind einem Projekt zugeordnet und Sie können Ihre Projekte in einer Organisation gruppieren. Nachdem Sie ein Projekt erstellt haben, können Sie Buckets erstellen, Objekte in Ihre Buckets hochladen und Objekte aus Ihren Buckets herunterladen. Sie können auch Berechtigungen erteilen, um Ihre Daten für von Ihnen angegebene Hauptkonten oder für jeden im öffentlichen Internet zugänglich zu machen. Mit den Verzeichnisfunktionen können Sie Cloud Storage ähnlich wie eine Festplatte oder einen Network Attached Storage (NAS) verwenden: Mit Ordnern können Sie Objekte in einer Verzeichnisstruktur organisieren und mit verwalteten Ordnern können Sie die Zugriffssteuerung für Ihre Objekte vereinfachen.

Jedes Projekt, jeder Bucket, jedes Objekt, jeder Ordner und jeder verwaltete Ordner ist eine Ressource inGoogle Cloud, ebenso wie Compute Engine-Instanzen.

Die Google Cloud -Hierarchie

So kann die Cloud Storage-Struktur auf einen realen Fall angewendet werden:

  • Organisation: Ihr Unternehmen namens Example Inc. erstellt eine Google Cloud-Organisation mit dem Namen exampleinc.org.

  • Projekt: Example Inc. erstellt mehrere Anwendungen, die jeweils einem Projekt zugeordnet sind. Jedes Projekt hat eigene Cloud Storage APIs und andere Ressourcen.

  • Bucket: Jedes Projekt kann mehrere Buckets enthalten, die als Container zum Speichern Ihrer Objekte dienen. Sie können beispielsweise einen photos-Bucket für alle von Ihrer App generierten Bilddateien und einen separaten videos-Bucket erstellen. Cloud Storage bietet verschiedene Speicherklassen und Standorte für Ihre Buckets. So können Sie die Langlebigkeit und Verfügbarkeit Ihrer Daten an die Anforderungen Ihrer Arbeitslasten anpassen.

    Buckets dienen als primäre Datengrundlage im gesamten Google Cloud-Ökosystem. Sie können Ihre Buckets als Speicher-Back-Ends für andereGoogle Cloud -Dienste wie AI Hypercomputer, Vertex AI und Google Kubernetes Engine verbinden.

  • Objekt: Buckets enthalten Objekte, z. B. ein Bild mit dem Namen puppy.png. Ein Objekt ist ein unveränderliches Datenelement, das aus einer Datei mit einem beliebigen Format besteht. Jeder Bucket kann im Wesentlichen unbegrenzte einzelne Objekte enthalten.

  • Ordner: Buckets mit aktiviertem hierarchischen Namespace können Ordner enthalten. Ordner ermöglichen ein echtes Dateisystem zum Speichern von Objekten im Gegensatz zu einem simulierten Dateisystem. Sie können einen Ordner und alle darin enthaltenen Objekte in einem Vorgang atomar umbenennen.

  • Verwalteter Ordner: Jeder Bucket kann auch verwaltete Ordner enthalten, die zusätzlichen Zugriff über die für den Bucket festgelegten IAM-Berechtigungen hinaus gewähren oder widerrufen. Verwaltete Ordner verwenden keine echte Verzeichnisbaumstruktur. Ein verwalteter Ordner ist vielmehr ein Ressourcen-Overlay, das nur für die Berechtigungsprüfung verwendet wird.

Tools für Cloud Storage

Sie können mit Cloud Storage interagieren, indem Sie die folgenden Tools verwenden:

  • Google Cloud Console: Die Google Cloud Console bietet eine visuelle Benutzeroberfläche zur Verwaltung Ihrer Daten in einem Browser.

  • Google Cloud CLI: Über die gcloud CLI können Sie mit Cloud Storage über ein Terminal interagieren, das gcloud storage-Befehle nutzt.

  • Clientbibliotheken: Mit den Clientbibliotheken von Cloud Storage können Sie Ihre Daten in einer Ihrer bevorzugten Sprachen verwalten, einschließlich C++, C#, Go, Java, Node.js, PHP, Python und Ruby.

  • REST APIs: Verwalten Sie Ihre Daten mit der JSON oder der XML API.

  • Terraform: Terraform ist ein IaC-Tool (Infrastruktur als Code), mit dem Sie die Infrastruktur für Cloud Storage bereitstellen können. Weitere Informationen finden Sie unter Ressourcen mit Cloud Storage bereitstellen.

  • gRPC: Mit gRPC können Sie mit Cloud Storage interagieren. gRPC ist ein leistungsstarkes, universelles Open-Source-RPC-Framework, das vonGoogle entwickelt wurde und mit dem Sie Ihre Dienste mit Protokollzwischenspeichern definieren können.

  • Cloud Storage FUSE: Mit Cloud Storage FUSE können Sie Cloud Storage-Buckets in Ihrem lokalen Dateisystem bereitstellen. Auf diese Weise können Ihre Anwendungen mithilfe der Standardsemantik des Dateisystems aus einem Bucket lesen oder in einen Bucket schreiben.

  • GCSFS-Python-Bibliothek: GCSFS ist eine Python-Bibliothek, die eine Python-Dateisystemschnittstelle für Cloud Storage bietet.

Anwendungsfälle und wichtige Funktionen

Cloud Storage bietet einen langlebigen, weltweit verfügbaren Objektspeicher, der sich an eine Vielzahl von Unternehmensarbeitslasten anpassen lässt, von leistungsstarkem Training für künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML) bis hin zur Archivierung von Daten zur Einhaltung von Vorschriften.

Daten für KI/ML und Datenanalyse speichern und darauf zugreifen

Beschleunigen Sie Ihre KI/ML-Pipelines und Analyseergebnisse mit einem Datenzugriff mit hohem Durchsatz und niedriger Latenz, der für die Verarbeitung großer Datenmengen konzipiert ist.

Funktion Funktion, Produkt oder Funktion
Cloud Storage Rapid Hochleistungsspeicher, der sich am selben Standort wie die Rechenleistung befindet, für den Zugriff in weniger als einer Millisekunde und einen aggregierten Durchsatz von mehreren TB/s. Enthält:
  • Rapid Bucket: Zonaler Objektspeicher in der Speicherklasse „Rapid Storage“, der für datenintensive KI/ML- und Analysearbeitslasten entwickelt wurde.
  • Rapid Cache: Ein vollständig verwalteter, SSD-gestützter zonaler Lesecache, der Kapazität und Bandbreite automatisch skaliert, um die Leseleistung zu beschleunigen.
Hierarchischer Namespace Organisiert Daten in einer logischen Verzeichnisstruktur mit atomaren Ordneroperationen und bis zu achtmal höheren anfänglichen Abfragen pro Sekunde-Limits als Buckets ohne hierarchischen Namespace. Der hierarchische Namespace kann nur beim Erstellen des Buckets aktiviert werden und nicht für einen vorhandenen Bucket.
Cloud Storage FUSE Buckets werden in Ihrem lokalen Dateisystem bereitgestellt, sodass Ihre Anwendungen mithilfe der Standardsemantik des Dateisystems aus einem Bucket lesen oder in einen Bucket schreiben können.

Weitere Informationen zur Leistungsoptimierung finden Sie unter Speicher für KI/ML und Datenanalyse optimieren.

Datensicherheit und Compliance

Schützen Sie Ihre Assets und erfüllen Sie globale regulatorische Standards mit integrierter Verschlüsselung, Zugriffssteuerungen und unveränderlichen Richtlinien zur Datenaufbewahrung.

Sicherheitsebene Funktion, Produkt oder Funktion
Zugriffskontrolle Zugriff mit den geringsten Berechtigungen erzwingen und Traffic auf vertrauenswürdige Netzwerke beschränken. Zu den Produkten und Funktionen gehören:
  • Identity and Access Management: Autorisieren Sie bestimmte Nutzer, Gruppen oder Dienstkonten, Aktionen für Cloud Storage-Ressourcen auszuführen, indem Sie die rollenbasierte Zugriffssteuerung verwenden.
  • Einheitlicher Zugriff auf Bucket-Ebene: Vereinheitlichen Sie die Zugriffssteuerung für Ihre Cloud Storage-Ressourcen, indem Sie Access Control Lists (ACLs) auf Objektebene deaktivieren und ausschließlich IAM-Richtlinien auf Bucket-Ebene verwenden.
  • IP-Filterung für Buckets: Beschränken Sie den Zugriff auf einen Bucket anhand der Quell-IP-Adresse der Anfrage und schützen Sie Ihre Daten vor unautorisiertem Zugriff über bestimmte IP-Adressen oder Virtual Private Clouds (VPCs).
Datenverschlüsselung Verschlüsseln Sie ruhende Daten und Daten bei der Übertragung. Zu den Produkten und Funktionen gehören:
  • VonGoogleverwaltete Schlüssel: Ihre inaktiven Cloud Storage-Daten werden standardmäßig automatisch mit serverseitigen Schlüsseln verschlüsselt, die gehören und von Googleverwaltet werden.
  • CMEK (Cloud KMS): Sie können die Rotationszeitpläne, Zugriffsberechtigungen und Lebenszyklen Ihrer Verschlüsselungsschlüssel steuern, um Ihre Cloud Storage-Ressourcen zu schützen.
  • CSEK: Sie können Ihre Cloud Storage-Daten im Ruhezustand schützen, indem Sie mit jeder einzelnen API-Anfrage Ihre eigenen kryptografischen Schlüssel bereitstellen, anstatt Google Ihr Schlüsselmaterial zu speichern oder wiederherzustellen.
Datenaufbewahrung und Unveränderlichkeit Verhindern Sie, dass versehentlich Daten gelöscht werden, und erfüllen Sie die Anforderungen an die Daten-Compliance. Zu den Produkten und Funktionen gehören:
  • Bucket-Sperre: Legen Sie fest, wie lange Objekte in Buckets aufbewahrt werden müssen, indem Sie eine Aufbewahrungsrichtlinie für den Bucket angeben, um die Aufbewahrungsregeln für behördliche und Compliance-Daten durchzusetzen.
  • Objektaufbewahrung: Sie können die Lebensdauer einzelner Objekte steuern, indem Sie ein unveränderliches Datum und eine unveränderliche Uhrzeit bis zur Aufbewahrung auf bestimmte Objekte anwenden. Dadurch wird verhindert, dass sie vor Ablauf dieses Zeitraums gelöscht oder ersetzt werden.
  • Objektversionsverwaltung: Bewahren Sie historische Kopien Ihrer Daten auf, indem Sie überschriebene oder gelöschte Live-Objekte automatisch als nicht aktuelle Versionen archivieren. So können Sie vergangene Objektzustände jederzeit wiederherstellen.
  • Vorläufiges Löschen: Verhindern Sie den dauerhaften Verlust von Daten gegen versehentliches oder böswilliges Löschen, indem Sie kürzlich gelöschte Objekte und Buckets aufbewahren. Standardmäßig aktiviert Cloud Storage das vorläufige Löschen für alle Buckets mit einer Aufbewahrungsdauer von sieben Tagen.

Sicherung, Notfallwiederherstellung und Geschäftskontinuität

Schützen Sie Ihr Unternehmen mit multiregionaler Verfügbarkeit und schneller regionsübergreifender Replikation vor Datenverlust, Katastrophen und regionalen Ausfällen.

Funktion, Produkt oder Funktion Beschreibung
Dual-Regionen und Multiregionen Daten werden automatisch über geografisch getrennte Google Cloud Regionen hinweg repliziert, um eine Verfügbarkeit von 99,99% zu gewährleisten.
Turboreplikation 100% der neu geschriebenen Objekte innerhalb von 15 Minuten zwischen Dual-Region-Paaren replizieren.
Objektversionsverwaltung und vorläufiges Löschen Behalten Sie frühere Versionen und kürzlich gelöschte Objekte für das Rollback nach versehentlichem Überschreiben oder Ransomware-Angriffen bei.

Kostenoptimierung und Verwaltung des Datenlebenszyklus

Reduzieren Sie die Speicherkosten über den gesamten Datenlebenszyklus hinweg, indem Sie die Zugriffshäufigkeit an kostengünstige Speicherstufen anpassen.

Speicherklasse, Produkt oder Funktion Beschreibung
Speicherklassen Wählen Sie je nach Häufigkeit des Datenzugriffs zwischen Standard Storage, Nearline Storage, Coldline Storage, Archive Storage und Rapid Storage.
Autoclass Objekte basierend auf den Zugriffsmustern automatisch zwischen Speicherklassen verschieben.
Verwaltung des Objektlebenszyklus Objekte mithilfe benutzerdefinierter regelbasierter Richtlinien löschen oder überblenden

Bereitstellung von Inhalten und Webhosting

Digitale Assets, Downloads und Media-Dateien weltweit mit niedriger Latenz und Hochverfügbarkeit bereitstellen.

Funktion, Produkt oder Funktion Beschreibung
Cloud CDN und Cloud Load Balancing Statische Assets an den globalen Edge-Standorten von Googlezwischenspeichern, um eine Webbereitstellung mit extrem niedriger Latenz zu ermöglichen.
Signierte URLs Zeitlich begrenzten Lese- oder Schreibzugriff auf private Objekte gewähren, ohne dass Google Anmeldedaten erforderlich sind.
Hosting statischer Websites Statische HTML-, CSS-, JavaScript- und Media-Assets direkt aus einem öffentlichen Bucket bereitstellen.

Datenmigration und ereignisgesteuerte Aufnahme

Sie können die Übertragung externer Daten in Google Cloud optimieren und automatisierte Verarbeitungsworkflows beim Hochladen von Objekten auslösen.

Integration Beschreibung
Storage Transfer Service Verwaltete Übertragung großer Mengen von Onlinedaten aus Amazon S3, Microsoft Azure Blob Storage, HTTP-Quellen oder lokalem Speicher.
Transfer Appliance Robuste Hardware-Appliances, mit denen bis zu Hundert Petabyte an Offlinedaten zu Google Cloudgesendet werden.
Eventarc und Pub/Sub Echtzeit-Ereignisbenachrichtigungen bei der Erstellung oder Löschung von Objekten oder bei Aktualisierungen von Metadaten ausgeben, um Cloud Functions- oder Cloud Run-Dienste auszulösen.

Ressourcennamen

Jede Ressource hat einen eindeutigen Namen, durch den sie identifiziert werden kann, ähnlich wie ein Dateiname. Buckets haben einen Ressourcennamen im Format projects/_/buckets/BUCKET_NAME, wobei BUCKET_NAME die ID des Buckets ist. Objekte haben einen Ressourcennamen im Format projects/_/buckets/BUCKET_NAME/objects/OBJECT_NAME, wobei OBJECT_NAME die ID des Objekts ist.

Die Kennung #NUMBER am Ende des Ressourcennamens weist auf eine bestimmte Generierung des Objekts hin. #0 ist eine spezielle Kennung für die zuletzt erstellte Version eines Objekts. Das Anfügen von #0 an einen Objektnamen ist nützlich, wenn dessen Ende ein String ist, der andernfalls als Generierungsnummer interpretiert würde.

Kurzanleitungen

Die Grundlagen zur Verwendung von Cloud Storage finden Sie in den folgenden Leitfäden:

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Wenn Cloud Storage nicht die richtige Speicherlösung für Sie ist, finden Sie hier weitere Informationen zu den folgenden Speicherdiensten:

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