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 会将文件系统或卷共享给网络附加存储 (NAS) 客户端。NAS 客户端通常是使用行业标准网络文件系统 (NFS) 和服务器消息块 (SMB) 协议在 Windows 或 Linux 操作系统上运行的虚拟机 (VM)。

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。服务器执行的操作包括创建或删除文件或文件夹、修改文件以及浏览和读取文件。

文件系统嵌入在卷中，这些卷可以由许多客户端共享。 通常，Windows、Linux 和 UNIX 操作系统都包含内置的 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 主体的使用会取代用户 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 Unified 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。块存储与 iSCSI 和 NVMe/TCP 协议的集成提高了部署灵活性，扩大了您可以在 Google Cloud上托管的应用范围。

NetApp Volumes 使用业界标准 iSCSI 和 NVMe/TCP 协议通过 TCP/IP 网络向主机提供块存储设备。借助 iSCSI，在 Windows 和 Linux 上运行的虚拟机可以将 NetApp Volumes 作为本地挂接的磁盘进行访问，即使物理存储是远程的也是如此。您只能将 NVMe/TCP 与 Linux 服务器搭配使用。

启动器-目标模型

iSCSI 使用启动器-目标模型。客户端（称为 iSCSI 启动器）通过 IP 网络向存储系统发送 SCSI 命令，存储系统充当 iSCSI 目标。目标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 以块存储设备的形式向启动器提供 iSCSI 逻辑单元号 (LUN)。每个 LUN 在客户端中显示为原始磁盘，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，从而简化了与 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-子系统架构模型中运行，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 协议与存储系统通信，存储系统会公开一个或多个 NVMe 子系统。存储系统将 NVMe 块存储作为 NVMe 命名空间提供给 Linux 客户端。

如需详细了解如何创建和管理主机组，请参阅 主机组简介。

存储池

存储池 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预配的容量，其中包括用户数据（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

  • 如果适用，则将 LDAP 用于 NFS 卷

  • 由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

存储池还为卷提供性能功能：

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

  • 对于 Flex File 默认性能服务等级的存储池中的卷，共享池的性能，即每 TiB 预配池容量提供 16 MiBps 的吞吐量。

  • 对于 Flex Unified 或 Flex File 自定义性能服务等级的存储池中的卷，共享池的性能。您可以独立于容量配置池的性能。

结算

系统会根据您分配给存储池的逻辑容量向您收费，而不是根据实际物理磁盘可用空间或单个卷用量收费。结算取决于池的位置、服务等级和总分配大小，无论卷实际消耗多少容量。

如需详细了解结算，请参阅 NetApp Volumes 定价。

如果您在存储池中启用自动分层，结算取决于池的服务等级。如需了解详情，请参阅以下部分：

启用自动分层的 Flex Unified 存储池

对于启用了自动分层的 Flex Unified 存储池，冷数据会自动移至费用较低的存储空间。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 热存储层费率结算。

  • 池大小：池的总容量，包括热 存储层大小和实际冷存储层用量。

借助此结算模型，您可以根据工作负载优化费用：

  • 系统会按 Flex Unified 费率根据分配的热存储层大小向您收费。

  • 系统只会根据实际冷存储层用量向您收费。

  • 系统不会根据未使用的池容量向您收费。

例如，假设您创建了一个 12 TiB 的池，其中 1 TiB 分配给热存储层，并且随着时间的推移，您向该池写入了 5 TiB 的数据。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。在这种情况下，系统会按如下方式向您收费：

  • 热存储层：系统会按 Flex Unified 费率根据分配的 1 TiB 热存储层容量向您收费，即使热存储层中只剩下 0.5 TiB 也是如此。

  • 冷存储层：系统会根据存储在冷存储层中的 4.5 TiB 容量向您收费，外加移动数据产生的任何 适用网络操作费用。

  • 未使用的容量：系统不会根据剩余的 6.5 TiB 未使用的 池容量向您收费。

启用自动分层的 Premium 和 Extreme 存储池

对于启用了自动分层的 Premium 和 Extreme 存储池，冷数据会自动移至费用较低的存储空间。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：冷存储空间中数据使用的容量。

  • 热存储层大小：剩余的池容量，系统会自动 将其计算为池大小减去冷存储层大小。热存储层包括活跃数据和任何未使用的池容量。对于每个池，系统会根据至少 2 TiB 的热存储层容量向您收费。

系统会根据热存储层和冷存储层中的总分配池容量向您收费：

  • 系统会按 Premium 或 Extreme 费率根据热存储层大小（活跃数据和未使用的池容量）向您收费。

  • 系统会按较低的冷存储层费率根据冷存储层大小向您收费。

例如，假设您创建了一个 12 TiB 的池，并向该池写入了 5 TiB 的数据。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 的未使用容量。在这种情况下，系统会按如下方式向您收费：

  • 热存储层：系统会按 Premium 或 Extreme 费率根据 7.5 TiB 的热存储层容量（12 TiB 池大小 减去 4.5 TiB 冷存储层大小）向您收费。

  • 冷存储层：系统会按 较低的冷存储层费率根据存储在冷存储层中的 4.5 TiB 容量向您收费，外加移动数据产生的任何适用网络操作费用。

Flex Unified：默认模式与 ONTAP 模式

Flex Unified 服务等级提供两种预配存储池的方式：

  • 默认模式

  • ONTAP 模式

除非另有说明，否则本文档中的所有信息都适用于这两种模式。

默认模式

  • 默认模式完全由 Google 全托管式管理。所有资源都通过 Google Cloud 控制台、Google Cloud CLI 和 Google Terraform 提供程序进行管理，所有 这些资源都通过 Google API 运行，类似于 Standard、Premium 和 Extreme 服务等级。

  • 专为偏好简化管理且存储专业知识有限的用户设计。

  • 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，让您可以使用 SVM、卷和协议的大部分 ONTAP 功能和设置。

  • 专为具有配置和运行 ONTAP 存储系统经验的用户设计。

  • 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 Terraform 提供程序 Google Cloud 来管理池，并使用 NetApp ONTAP 提供程序来管理池中的资源。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，您就可以在几秒钟内为数据创建快照，而无需额外的存储空间。

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。

卷复制在初始转移期间仅移动已使用的数据块。 在后续增量转移期间，仅转移已更改的块。系统仅对转移的字节数收费，从而缩短了转移时间并降低了费用。

备份

备份是与备份保险柜中的卷分开存储的 卷副本。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 支持手动和计划卷备份。

卷的第一个备份包含卷的所有数据。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

文件共享协议（例如 SMB (CIFS)、具有扩展群组的 NFSv3 和 NFSv4.1）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。

借助由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，您可以更好地控制使用的加密密钥，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、轮替和销毁的完整密钥管理生命周期。

自动分层

拥有大量非活跃数据的用户可以使用自动分层来降低总体存储费用。自动分层会将非活跃数据移至费用较低的存储层。此过程对于 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的速度慢。如需了解详情，请参阅 管理自动分层。

SnapMirror

SnapMirror 将数据从主源卷复制到辅助目标卷。目标可以位于同一站点或远程位置。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 支持基于 ONTAP 的源系统与 NetApp Volumes 目标卷之间的异步复制。Flex Unified 存储池中的卷也可以充当源卷。不支持同步 SnapMirror。

在首次完整复制后，SnapMirror 仅转移已更改的数据，从而减少带宽并加快更新速度。它还支持重复信息排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 和 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和目标卷类型的迁移和复制方法。

源卷 目标卷 复制方法
所有 ONTAP Standard、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 Standard、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
Standard、Premium 或 Extreme Standard、Premium 或 Extreme 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，您可以使用基于 SnapMirror 的迁移将基于 ONTAP 的 Flex 卷迁移到 NetApp Volumes 。SnapMirror 使用基准和异步增量转移，以最大限度地缩短将工作负载转移到 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

外部复制 借助外部复制，您可以使用 SnapMirror 在基于 ONTAP 的源系统与 NetApp Volumes 之间设置卷复制。SnapMirror 使用基准和异步增量转移，以使源卷和目标卷保持同步。与卷复制一样， 外部复制可以停止、恢复，并且可以反转复制方向 。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 是一种 NetApp 技术，通过在远程位置创建可写、稀疏、 且持久的卷副本，使数据更靠近 用户，从而优化数据访问。此功能通过减少延迟时间和增加吞吐量来提高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，无需完整的数据迁移即可在云端实现数据缓存。

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）上托管的原始卷创建缓存卷。

ONTAP 模式 S3 多协议支持

在 ONTAP 模式下，您可以将集群配置为除了为需要通过 S3 和 NAS 协议访问数据的应用提供 NAS 协议（例如 NFS 和 SMB）之外，还提供 S3 访问。虽然文件 (NAS) 和块 (iSCSI) 卷可以共存于启用了 ONTAP 模式的存储池中，但 S3 多协议支持仅适用于这些池中的文件卷。

不支持独立 S3 存储桶。S3 访问仅作为 ONTAP 模式配置的一部分提供，该配置还支持 NAS 协议。

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

NetApp Volumes 与 NetApp Console 的集成

NetApp Volumes 与 NetApp Console 代理集成。此集成旨在简化您的存储管理，为您提供一个统一的平台，从而简化对所有 Cloud Storage 要求的处理。如需详细了解 NetApp Console 代理，请参阅 NetApp Console。

后续步骤

了解 服务等级 的 Google Cloud NetApp Volumes。