條件 1
應用需要物件 API、區塊裝置還是 NFS?
先辨認應用依賴的介面,再比較容量;能透過目錄看見資料不代表底層語意相同。
還要確認: 讀寫方式、檔案鎖定、原子操作、SDK/驅動與遷移相容性。
服務選型速查
先看應用怎麼讀寫,再決定資料如何保存與恢復。
比較 Cloud Storage、Persistent Disk、Hyperdisk、Local SSD、Filestore 與 Cloud Storage FUSE 六種選項;FUSE 是存取 Cloud Storage 的介面,不是第六個獨立儲存後端。Cloud Storage 類別速查以 Standard、Nearline、Coldline、Archive 為範圍,Rapid Bucket 另列來源。機器系列、磁碟型別、Filestore tier、區域及功能階段都會影響能力;完整產品範圍也包含 NetApp Volumes、Managed Lustre 等本頁未詳列的服務。
官方資料查核:
這些條件可能同時成立。先找候選,再驗證限制;不能只靠一個關鍵字決定架構。
條件 1
先辨認應用依賴的介面,再比較容量;能透過目錄看見資料不代表底層語意相同。
還要確認: 讀寫方式、檔案鎖定、原子操作、SDK/驅動與遷移相容性。
條件 2
機器系列決定可選的 Hyperdisk/Persistent Disk;再依容量、IOPS 與吞吐量選實際型別。
還要確認: 機器/區域相容性、volume 與 VM 上限、autoDelete、快照與恢復。
條件 3
共享物件、NFS share 與 multi-writer block device 是不同模型;掛到多台 VM 不會自動解決一致性與鎖定。
還要確認: 協定、鎖定、fencing/叢集檔案系統、同寫同一物件與快取行為。
條件 4
Local SSD 適合可重建的低延遲暫存;需要保存的中間成果應有耐久 checkpoint。
還要確認: Spot 搶佔、主機故障、stop/suspend、保留資料 Preview 的支援與失敗條件。
條件 5
複寫、備份與保留控制解決不同問題。產品耐久性數字與可用性 SLA 也不能互換。
還要確認: RPO/RTO、故障切換、復原演練、刪除政策與可還原的一致狀態。
條件 6
Cloud Storage 的最低儲存收費、Lifecycle 自動化與 retention policy 是不同控制;只看每 GiB 月費不足以選類別。
還要確認: 取回、操作、網路、提前刪除、版本、Soft Delete 與 Autoclass 的費用和限制。
這裡比較服務及存取方式,不是效能排名。資料保留、可用性、共享模式與上限要連同型別、機器、區域和操作條件閱讀。
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| 比較條件 | Cloud Storage | Persistent Disk | Hyperdisk | Local SSD | Filestore | Cloud Storage FUSE |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 存取介面 | 物件;使用 HTTP API、用戶端程式庫或 gcloud storage | 掛載為 block device,再由 OS/應用管理檔案系統 | Block device;Balanced、Balanced HA、Extreme、Throughput、ML 的能力不同 | 實體接在主機上的 SSD,包含 Titanium SSD;不是耐久網路磁碟 | NFSv3;適用 tier 可用 NFSv4.1,GKE driver/功能組合另核對 | 將 Cloud Storage bucket 掛載為目錄;不是完整 POSIX 或 NFS 後端 |
| 容量條件 | 一般 bucket 不需預配磁碟容量;單一物件上限 5 TiB,另有請求、頻寬與配額限制 | 單一 volume 最高 64 TiB;VM 總容量、磁碟數量與類型另有限制 | 依型別配置;例如 Balanced 一般 4 GiB~64 TiB,不能把此範圍套用所有型別/Preview 功能 | 依機器系列、SSD 種類與數量;原始 Local SSD 常見每顆 375 GiB,不能概括為固定 9 TB 上限 | 依 tier/區域配置;Regional 有 100 GiB 起的小容量選項及效能條件,不能一律說最少 1 TiB | 後端沿用 Cloud Storage 物件限制;本地快取另需磁碟容量 |
| 資料保留 | 獨立於使用它的 VM;物件仍可能被刪除、覆寫或 Lifecycle 規則移除 | 停止 VM 通常保留;刪除 VM 時,磁碟是否一起刪除取決於各掛載的 autoDelete 設定 | 獨立於 VM 執行狀態;刪 VM 時同樣需核對 autoDelete | 預設 stop/suspend 丟棄資料;特定非 Titanium 機型有保留資料的 Preview,另有條件與費用 | 獨立於用戶端 VM;仍需管理 Filestore 實例、刪除與資料保護 | 已成功寫入 Cloud Storage 的物件依 bucket 政策保存;本地快取不是獨立耐久副本 |
| 耐久性 | 設計為至少 99.999999999% 年耐久性;不是月可用性 SLA,也不保護誤刪 | 由遠端儲存保護資料;仍需備份來處理誤刪、應用損壞與復原需求 | 各型別的耐久性設計不同;需要備份與復原,不用單一百分比代表全系列 | 主機故障、搶佔或刪除等情境可能失去資料;重要資料需另存耐久儲存 | Zonal 與 Regional/Enterprise 的故障範圍不同;依 tier 規劃備份、快照與複寫 | 後端沿用 Cloud Storage 的保護;掛載、快取與尚未完成的寫入不會額外提高耐久性 |
| 可用性 | 依類別與位置的正式 SLA 核對;例如 Standard dual/multi-region 為 99.95%,不應拿 typical availability 代替 SLA | Zonal 與 Regional 的故障範圍不同;Regional 同區域跨兩個 zone 複寫,應用故障轉移仍需安排 | Balanced HA 同區域跨兩個 zone 同步複寫;跨區域非同步複寫是另一項設計 | 和 VM/主機綁定;guest OS reboot 等部分事件可保留資料,不應說任何重新啟動都會清空 | Regional 可承受單一 zone 故障;正式 SLA 與 tier 條件另查,並測試用戶端復原 | 除 bucket 之外還依賴 FUSE 用戶端、掛載、網路與快取設定;不能直接宣稱端到端 SLA 等同 bucket |
| 共享語意 | 多個用戶端可讀取物件;物件版本與寫入條件不同於多台主機共享 POSIX 檔案 | 支援的型別可多 VM 唯讀掛載;SSD PD 有受限的 Preview multi-writer,不能概括為所有 PD 都唯讀共享 | 依型別支援 multi-writer 或唯讀;例如 Balanced 支援 multi-writer、ML 支援多 VM 唯讀 | 只供所在 VM 存取;不能作為多 VM 共用的耐久磁碟 | 多 VM/GKE 用戶端可掛載同一 share;協定、鎖定、網路與權限需要一起設計 | 可多處掛載;不同掛載同寫一個物件會有衝突,不提供檔案鎖定與 hard links |
| 效能條件 | 依物件大小、請求模式、位置與頻寬量測;一般物件 API 不提供磁碟式的任意原地區塊覆寫 | 依磁碟型別、容量、VM 與工作負載限制;不用單一 IOPS/GB 或延遲代表全系列 | 適用型別可分別調整容量與 IOPS/吞吐量;佈建值是可達上限,仍受 VM 與負載限制 | 適合高 IOPS/低延遲的暫存;上限依機型、SSD 與配置量測 | 依 tier、容量、custom performance 與操作模式量測,不能保證所有請求都低於 1 ms | 快取、版本、檔案大小與存取模式影響效能;不能一律判定比 NFS 慢或任意保證延遲 |
| 計費項目 | 儲存、操作、網路、取回與提前刪除等費用;類別的最低收費天數不等於保留政策 | 佈建容量、型別、區域及快照等;VM 停止或磁碟未掛載時,保留的磁碟仍計費 | 容量及適用的佈建 IOPS/吞吐量等;停止 VM 不會停止保留 volume 的費用 | 依機型、Local SSD 容量與使用時間等計費;保留資料到耐久儲存的功能另有費用 | 依佈建容量/tier/區域;custom performance 可另含實例與佈建 IOPS 費,備份等另計 | Cloud Storage 的操作、儲存、網路等費用,另加用戶端與本地快取資源 |
| 復原設計 | 依 RPO/RTO 選位置、複寫與復原方式;Soft Delete、版本與保留控制各解決不同問題 | 規劃快照/備份與可復原的一致狀態;Regional 複寫不等於備份,也不自動完成 VM/應用切換 | 先定義故障範圍與 RPO/RTO,再選 HA、非同步複寫及備份;還要驗證應用切換 | 把工作設計成可重跑/可從耐久 checkpoint 復原;保留資料 Preview 不能代替備份 | 跨 zone 可用性、備份還原與跨區域複寫解決不同故障;需驗證掛載及應用恢復 | 核對寫入完成、快取一致性與重掛載流程;不能把掛載成功當成應用語意相容 |
本頁的場景與判斷是教學整理;產品限制依連結的官方文件核對,實際部署仍需確認區域、配額及當期支援。
物件儲存
以物件 API 存取的儲存服務
複習時分清楚: 11 個 9 描述年耐久性設計。最低儲存期間是計費條件;需要防止到期前刪除時,另外設計 retention policy/hold。
延伸閱讀:Cloud Storage 教學VM 區塊裝置
耐久網路區塊儲存
複習時分清楚: 「獨立生命週期」不保證刪 VM 就保留磁碟。檢查 autoDelete、實際刪除流程及備份;共享區塊儲存也需要正確的叢集軟體。
延伸閱讀:Persistent Disk 教學VM 區塊裝置
可依型別配置效能的耐久區塊儲存
複習時分清楚: 把型別、機器相容性、存取模式與效能限制一起核對。多寫入者需叢集檔案系統或 fencing 等協調,不能直接讓多台 VM 同寫普通檔案系統。
延伸閱讀:Hyperdisk 教學可重建的暫存資料
主機本地的暫存區塊裝置
複習時分清楚: 先辨認具體事件:guest reboot、stop/suspend、主機故障、Spot 搶佔及刪除不是同一件事。保留資料 Preview 不支援 Titanium,也不能讓 Spot 搶佔後安全依賴本地資料。
延伸閱讀:Local SSD 教學網路檔案儲存
代管 NFS 共享檔案服務
複習時分清楚: 共享檔案、共享區塊與 FUSE 各有語意。不要只因為看到多台 VM 就決定服務;先問 NFS、鎖定、同時寫入與故障範圍。
延伸閱讀:Filestore 教學Cloud Storage 存取介面
以檔案介面存取 bucket 的 adapter
複習時分清楚: 能 ls/open 不表示具備所有檔案系統行為。先核對鎖定、hard links、跨掛載同寫及快取一致性,再做代表性測試。
延伸閱讀:Cloud Storage FUSE 教學以下四種類別皆可線上存取。最低儲存期間影響提前刪除的費用;retention policy/hold 則限制資料何時可刪除或取代。Lifecycle 是自動化規則,不能取代這兩種判斷。
無最低儲存收費期間
無類別取回費;操作與網路等費用仍需另計。
經常讀取、短期保存或尚不確定存取模式。
30 天最低儲存收費
有取回費;操作與網路等費用仍需另計。
較少讀取,能接受取回與提前刪除費用。
90 天最低儲存收費
有取回費;操作與網路等費用仍需另計。
更低頻讀取,需一起估算保存時間與復原取回。
365 天最低儲存收費
有取回費;操作與網路等費用仍需另計。
長期、很少讀取;仍可線上存取,不需等待離線取回。
簡化為同一類別、固定大小的物件,存放後直接刪除;未啟用 Autoclass、版本或 Soft Delete,且沒有保留政策/hold。不含操作、取回、網路及其他費用,不是實際帳單預估。
類別單價不同,不能用「收費等值天數」直接比較哪個最便宜;實際計費按適用規則與時間比例計算。
另有只適用 Rapid Bucket 的 Rapid class,不能直接視為上述類別的通用替代。 要防止提早刪除,請另外確認保留政策;鎖定政策是不可逆的操作。
先寫下候選與排除理由,再展開參考判斷。能說明限制,比只選對服務名稱更有用。
一台 VM 的開機磁碟掛載設定 autoDelete=true,資料磁碟 autoDelete=false。團隊認為兩者都叫 Persistent Disk,所以刪除 VM 後必然都保留。你會如何檢查與修改這個判斷?
一般刪除 VM 流程會依掛載的 autoDelete 處理:true 的磁碟會隨 VM 刪除,false 的磁碟會保留;實際命令/工具若指定磁碟保留或刪除選項,還要核對最終行為。需要資料時先確認備份可還原、每個磁碟的設定及操作預覽;本題不需要真的刪除資源。保留的磁碟仍計費。
兩台 VM 上的舊程式依賴檔案鎖定,會同時修改同一檔案。團隊考慮 FUSE 掛同一 bucket,或把同一個 Hyperdisk 用 multi-writer 掛給兩台,直接使用普通 ext4。這兩條路各缺少什麼?
Cloud Storage FUSE 不提供檔案鎖定,跨掛載同寫物件還有衝突語意;Hyperdisk multi-writer 只提供共享區塊存取,普通 ext4 不是多主機叢集檔案系統。若需求是代管 NFS 共享檔案,可先評估 Filestore,再驗證協定、鎖定、權限、效能與復原;若選共享區塊,需叢集檔案系統或具 fencing 的協調方案。
簡化假設:同一物件以 Nearline 存放 15 個完整天數後刪除,未開 Autoclass、版本或 Soft Delete,也沒有保留政策/hold,不考慮其他費用。它會因為「最低 30 天」而不能刪嗎?若改設尚未到期的 retention policy,結果如何?
最低儲存期間是收費條件:在題目假設下可以刪除,儲存費為實際 15 天加提前刪除等值 15 天,合計相同費率下等值 30 天。它不代表必須留住資料;retention policy/hold 才會限制符合條件的刪除/取代。實務若保留 soft-deleted 或非現行版本,保存與收費情況會不同。
批次程式把唯一一份進度放在 Spot VM 的 Local SSD。有人看過 stop/suspend 保留資料的 Preview,因此認為被搶佔後也能接回原資料。你會怎麼設計可恢復的工作?
保留資料 Preview 有特定機型、事件與操作條件,不能延伸成 Spot 搶佔保證。Local SSD 用於可重建暫存,進度與不可重算成果定期寫到 Cloud Storage 或耐久磁碟;重試以 checkpoint 恢復並避免重複產出。先用可接受的重算量決定 checkpoint 頻率,再驗證中斷與恢復流程。