Google Cloud NetApp Volumes 功能

本页面简要介绍了 Google Cloud NetApp Volumes 的特性和功能。

网络附加存储

NetApp Volumes 可将文件系统或卷共享给网络附加存储 (NAS) 客户端。NAS 客户端通常是运行在 Windows 或 Linux 操作系统上的虚拟机 (VM),使用行业标准的网络文件系统 (NFS) 和服务器消息块 (SMB) 协议。

客户端-服务器模型

NFS 和 SMB 都使用客户端-服务器模型,其中客户端向服务器发送请求以对文件系统执行操作。服务器执行创建或删除文件/文件夹、修改文件以及浏览和读取文件等操作。

文件系统嵌入在可供许多客户端共享的卷中。通常,Windows、Linux 和 UNIX 操作系统包含内置的 SMB 和 NFS 客户端软件。

访问权限

所有文件系统对象都必须有所有者,但您可以向其他用户和群组授予对象的访问权限。

对于 NFS,所有权指定了用户 ID 和群组 ID,这些 ID 使用标准的 UNIX 样式用户和群组权限。NFSv4.1 可以使用用户 ID 和群组 ID 或安全主体。将 NFSv4.1 与 Kerberos 结合使用时,Kerberos 主账号的使用会取代用户 ID 访问,从而对用户身份进行身份验证。除了标准的 UNIX 权限之外,NFSv4.1 还提供 NFSv4.1 访问控制列表,作为管理访问权限的替代方法。

对于 SMB,Windows 安全标识符用于指定所有权,并使用 NTFS 样式的访问权限控制列表来管理对对象的访问权限。

块存储

借助 NetApp Volumes Flex 统一服务等级,您可以使用 iSCSI 和 NVMe/TCP 协议预配块存储。通过使用块存储,您可以运行需要直接磁盘访问的工作负载(例如数据库),同时用户可以继续享受全代管式体验。将块存储与 iSCSI 和 NVMe/TCP 协议集成可提高部署灵活性,扩大可在Google Cloud上托管的应用范围。

NetApp Volumes 通过使用业界标准 iSCSI 和 NVMe/TCP 协议,通过 TCP/IP 网络向主机提供块设备。iSCSI 允许在 Windows 和 Linux 上运行的虚拟机将 NetApp Volumes 作为本地连接的磁盘进行访问,即使物理存储是远程的。您只能将 NVMe/TCP 与 Linux 服务器搭配使用。

发起者-目标模型

iSCSI 使用发起程序-目标模型。客户端(称为 iSCSI 启动器)通过 IP 网络将 SCSI 命令发送到存储系统(充当 iSCSI 目标)。目标设备接收这些命令,并执行块级操作,例如读取和写入数据、格式化磁盘以及管理分区。

NetApp Volumes 以 iSCSI 逻辑单元号 (LUN) 的形式呈现给发起方,作为块存储设备。每个 LUN 对客户端来说都像是一个原始磁盘,允许操作系统创建和管理自己的文件系统,例如 NTFS、ext4 或 XFS。大多数 Windows 和 Linux 操作系统都内置了 iSCSI 启动器软件,可简化与 iSCSI 目标的连接。

NVMe/TCP 使用启动器-目标模型,该模型在 NVMe over Fabrics (NVMe-oF) 的更广泛的主机-子系统架构模型内运行,以通过 IP 网络访问块存储。客户端充当 NVMe 主机,并通过 TCP 上的 NVMe 协议与存储系统(该系统公开了一个或多个 NVMe 子系统)进行通信。存储系统将 NVMe 块存储呈现为 NVMe 命名空间,供 Linux 客户端使用。

如需详细了解如何创建和管理主机组,请参阅关于主机组。

存储池

存储池可为卷提供容量,您可以将池的容量分配给该池中的卷。逻辑容量是指您为存储池中的卷配置的容量,包括用户数据(文件和 LUN)、快照和元数据。

存储池中的所有卷共享以下信息:

  • 位置

  • 服务等级

  • 虚拟私有云 (VPC) 网络

  • Active Directory 政策

  • NFS 卷的 LDAP 用途(如果适用)

  • 客户管理的加密密钥 (CMEK) 政策

  • 可用区级或区域级池可用性

  • 自动分层功能

存储池还可为卷提供性能:

  • 对于 Standard、Premium 和 Extreme 服务等级,存储池中的卷可分别提供每 TiB 预配卷容量 16、64 和 128 MiBps 的吞吐量。

  • 服务等级为“Flex File”默认性能的存储池中的卷共享存储池的性能,即每 TiB 预配的存储池容量为 16 MiBps。

  • 对于 Flex Unified 或 Flex File 自定义性能服务等级,存储池中的卷会共享存储池的性能。您可以单独配置数据池的性能,而无需考虑容量。

结算

您需要为分配给存储池的逻辑容量付费,而不是为实际的物理磁盘空间或各个卷的使用量付费。无论卷实际消耗多少容量,结算费用都取决于存储池的位置、服务等级和总分配大小。

如需详细了解结算,请参阅 NetApp Volumes 价格。

如果您在存储池上启用自动分层,结算方式取决于该存储池的服务级别。如需了解详情,请参阅以下部分:

支持自动分层的 Flex 统一存储池

对于启用了自动分层的 Flex Unified 存储池,冷数据会自动移至成本较低的存储空间。这些池的容量和结算取决于以下值:

  • 热存储层大小:为活跃数据分配的容量,按热存储层费率计费。

  • 池大小:池的总容量,包括热层大小和实际冷层用量。

借助此结算模式,您可以根据工作负载优化费用:

  • 您需要按 Flex 统一费率为分配的整个热存储层大小付费。

  • 您只需为实际的冷存储层使用量付费。

  • 您无需为未使用的池容量付费。

例如,假设您创建了一个 12 TiB 的池,其中 1 TiB 分配给热层,并且随着时间的推移,您将 5 TiB 的数据写入该池。在 4.5 TiB 冷数据移至冷存储层后,热存储层中还剩 0.5 TiB。在此场景中,您的账单如下:

  • 热存储层:即使热存储层中仅剩余 0.5 TiB,您仍需按灵活统一费率支付 1 TiB 热存储层分配的全部费用。

  • 冷存储层:您需要支付冷存储层中存储的 4.5 TiB 数据的费用,以及移动数据时产生的任何适用的网络操作费用。

  • 未使用的容量:您无需为剩余的 6.5 TiB 未使用的存储池容量付费。

具有自动分层的 Premium 和 Extreme 存储池

对于启用了自动分层的 Premium 和 Extreme 存储池,冷数据会自动移至成本较低的存储空间。这些池的容量和结算取决于以下值:

  • 池大小:池的总分配容量。

  • 冷存储层大小:冷存储层中数据所用的容量。

  • 热层大小:剩余的池容量,系统会自动计算,即池大小减去冷层大小。热存储层包括有效数据和任何未使用的存储池容量。每个池的热存储层容量最低为 2 TiB,您需要支付相应费用。

您需要支付热存储层和冷存储层中分配的全部存储池容量的费用:

  • 您需要按 Premium 或 Extreme 费率支付热层级大小(有效数据和未使用的池容量)的费用。

  • 系统会按较低的冷存储层费率向您收取冷存储层大小的费用。

例如,假设您创建了一个 12 TiB 的池,并将 5 TiB 的数据写入该池。在 4.5 TiB 的冷数据移至冷存储层后,热存储层中还剩下 0.5 TiB 的活跃数据和 7 TiB 的未用容量。在此场景中,您的账单如下:

  • 热存储层:您需要按 Premium 或 Extreme 费率支付 7.5 TiB 热存储层容量(12 TiB 存储池大小减去 4.5 TiB 冷存储层大小)的费用。

  • 冷存储层:您需要按较低的冷存储层费率支付冷存储层中存储的 4.5 TiB 数据的费用,以及移动数据时产生的任何适用的网络操作费用。

Flex Unified:默认模式与 ONTAP 模式

Flex Unified 服务等级提供两种存储池预配方式:

  • 默认模式

  • ONTAP 模式

除非另有说明,否则本文档中的所有信息均适用于这两种模式。

默认模式

  • 默认模式完全由 Google 管理。���有资源均通过Google Cloud 控制台、Google Cloud CLI 和 Google Terraform 提供程序进行管理,这些工具均通过 Google API 运行,与标准、高级和极速服务等级类似。

  • 专为偏好简化管理且可能存储专业知识有限的用户而设计。

  • 由 Google Cloud NetApp ONTAP 提供支持;不过,只有通过 Google API 公开的 ONTAP 功能可用。您无法访问或修改 Google API 不支持的 ONTAP 功能。

ONTAP 模式

  • 提供对 ONTAP 存储操作系统的精细控制,让您能够使用 SVM、卷和协议的大部分 ONTAP 功能和设置。

  • 专为熟悉如何配置和操作 ONTAP 存储系统的用户设计。

  • Google 仅管理存储池、网络和 CMEK,而 ONTAP API 控制所有其他资源,例如卷、协议和快照。

  • 您可以使用适用于 Google Cloud的 Terraform 提供方来管理池,并使用 NetApp ONTAP 提供方来管理池中的资源。如需了解详情,请参阅使用 Terraform 管理 ONTAP 模式。

  • 您负责监控除存储池之外的所有资源,例如卷。

卷

卷是存储池中的文件系统容器,用于存储应用、数据库和用户数据。

您可以使用存储池中的可用容量来创建卷的容量,并且可以定义和调整容量大小,而不会中断任何进程。

存储池设置会自动应用于其中包含的卷。

快照和基于快照的数据管理

NetApp Volumes 可帮助您使用快照功能管理数据用量。这样一来,您无需额外存储空间即可在几秒钟内为数据创建快照。

NetApp Volumes 快照不是数据的单独物理副本。相反,NetApp Volumes 快照仅捕获自上次快照以来发生更改的数据。请注意,当您覆盖所有数据时,快照可能会占用大量卷容量。

卷复制

您可以通过跨位置卷复制来保护数据,该功能可将一个位置的源卷异步复制到另一个位置的目标卷。借助此功能,您可以在发生位置范围的服务中断或灾难时将另一个卷用于关键应用活动。

在初始转移期间,卷复制仅移动已使用的数据块。 在后续的增量转移期间,系统只会转移已更改的块。仅对传输的字节数收费,从而优化传输时间并���低费用。

备份

备份是卷的副本,独立于卷存储在备份保险柜中。如果卷不可用或被删除,您可以使用备份将数据恢复到新卷。 NetApp Volumes 支持手动和按计划备份卷。

卷的首次备份包含该卷的所有数据。后续备份仅捕获增量更改,从而实现快速的永久增量备份,并减少备份保险柜中所需的容量。

Active Directory 集成

SMB (CIFS)、具有扩展组的 NFSv3 和 NFSv4.1 等文件共享协议依赖于外部目录服务,以使用安全主体提供用户身份信息。NetApp Volumes 依赖于 Active Directory 来提供目录服务。Active Directory 提供 LDAP 服务器等服务,用于查找以下对象:

  • 用户

  • 群组

  • 机器账号

  • DNS 服务器(用于主机名解析)

  • Kerberos 服务器(用于身份验证)

数据加密

NetApp Volumes 始终使用卷专用密钥对静态数据进行加密。

借助客户管理的加密密钥 (CMEK),卷专用密钥会使用存储在 Cloud Key Management Service 中的密钥进行封装。借助此功能,您可以更好地控制所用的加密密钥,并通过将密钥存储在与数据不同的系统或位置来增加额外的安全层。NetApp Volumes 支持 Cloud Key Management Service 功能,例如硬件安全模块、加密密钥管理以及生成、使用、轮换和销毁的完整密钥管理生命周期。

自动分层

如果用户有大量不活跃数据,则可以使用自动分层来降低总体存储费用。自动分层会将不活跃的数据移至费用较低的存储层。此过程对 NFS 和 SMB 客户端是透明的,用户可以完全查看和访问数据。访问冷数据的速度比访问热数据慢。如需了解详情,请参阅管理自动分层。

SnapMirror

SnapMirror 将数据从主源卷复���到辅助目标卷。目标位置可以是同一网站,也可以是远程位置。此副本用于备份和灾难恢复,以便在主系统不可用时恢复数据。

SnapMirror 支持异步和同步复制,并且可以同时管理多个源-目标对。

在首次完整复制后,SnapMirror 仅传输更改的数据,从而减少带宽消耗并加快更新速度。它还支持重复数据删除和压缩等存储功能。

借助 SnapMirror,您可以暂时暂停复制,以测试灾难恢复。 发生灾难后,SnapMirror 还可以反转复制方向,以快速重新同步系统。

如需了解详情,请参阅 ONTAP 与 Google Cloud NetApp Volumes 之间的 SnapMirror。

支持的迁移和复制方法

下表介绍了支持源卷类型和目标卷类型的迁移和复制方法。

来源卷 目标卷 复制方法
所有 ONTAP 标准、Premium、Extreme 或 Flex Unified 默认模式 卷迁移或外部复制
所有 ONTAP Flex Unified ONTAP 模式 SnapMirror
Flex Unified ONTAP 模式 标准、Premium、Extreme 或 Flex Unified 默认模式 卷迁移或外部复制
Flex Unified ONTAP 模式 所有 ONTAP SnapMirror
标准、高级或极度 标准、高级或极度 卷复制
Flex Unified 默认模式 Flex Unified 默认模式 卷复制
Flex File Flex File 卷复制

卷迁移

借助卷迁移功能,您可以基于 SnapMirror 迁移将基于 ONTAP 的 Flex 卷迁移到 NetApp Volumes。SnapMirror 使用基准和异步增量传输,可最大限度地缩短工作负载迁移到 NetApp Volumes 期间所需的停机时间。

此功能适用于限时迁移。如需了解 ONTAP 系统与 NetApp Volumes 之间的持续复制,请参阅外部复制。

外部复制

借助外部复制,您可以使用 SnapMirror 在基于 ONTAP 的源系统和 NetApp Volumes 之间设置卷复制。SnapMirror 使用基准和异步增量传输来保持源卷和目标卷同步。与卷复制类似,外部复制可以停止、继续,也可以反转复制方向。借助此功能,您可以将 NetApp Volumes 用作本地 ONTAP 系统的灾难恢复目标。

FlexCache

FlexCache 是一项 NetApp 技术,可通过在远程位置创建可写、稀疏且持久的卷副本,将数据更靠近用户,从而优化数据访问。此功能通过缩短延迟时间和提高吞吐量来提升读取密集型工作负载的性能。FlexCache 还简化了混合云环境中的数据管理,支持在云中缓存数据,而无需完成数据迁移。

此外,NetApp Volumes 还允许您从基于 ONTAP 的源系统(包括 ONTAP 模式下的 Flex Unified 卷)上托管的源卷创建缓存卷。

ONTAP 模式 S3 多协议支持

在 ONTAP 模式下,您可以配置集群,以便为需要通过 S3 和 NAS 协议访问数据的应用提供 S3 访问权限以及 NFS 和 SMB 等 NAS 协议。虽然文件 (NAS) 卷和块 (iSCSI) ��可以���存于启用了 ONTAP 模式的存储池中,但 S3 多协议支持仅适用于这些存储池中的文件卷。

不支持独立 S3 存储桶。S3 访问权限仅在 ONTAP 模式配置中提供,该配置还支持 NAS 协议。

如需详细了解 ONTAP 模式下的 S3 多协议,请参阅 ONTAP S3 多协议支持。

NetApp Volumes 与 NetApp 控制台的集成

NetApp Volumes 已与 NetApp 控制台代理集成。此集成旨在简化您的存储空间管理,为您提供一个统一的平台,以便您轻松处理所有 Cloud Storage 需求。如需详细了解 NetApp 控制台代理,请参阅 NetApp 控制台。

后续步骤

了解 Google Cloud NetApp Volumes 的服务等级。