创建 AI 优化型实例 (A4X)

本文档介绍了创建使用 A4X 机器类型的独立虚拟机 (VM) 实例的步骤。如需详细了解此机器类型，请参阅 A4X。

如需了解创建虚拟机或集群的其他方法，请参阅部署选项概览。

限制

创建独立的 A4X 虚拟机时，适用以下限制：

使用此机器类型的实例不会获得持续使用折扣或灵活承诺使用使用折扣。
您只能在某些区域和可用区中创建实例。
您不能使用 Persistent Disk（区域级或可用区级）。您只能使用 Google Cloud Hyperdisk。
此机器类型仅在 NVIDIA Grace 平台上提供。
A4X 不支持更改机器类型。如需切换到此机器类型或从此机器类型切换，您必须创建新实例。
您不能在此机器类型上运行 Windows 操作系统。如需查看支持的 Linux 操作系统列表，请查看 GPU 实例支持的操作系统。
对于 A4X 实例，当您使用 ethtool -S 监控 GPU 网络时，以 _phy 结尾的物理端口计数器不会更新。对于使用 MRDMA 虚拟功能 (VF) 架构的实例，这是预期行为。如需了解详情，请参阅 MRDMA 功能和网络监控工具。
A4X 实例不支持以下各项：
您无法将 2026 年 2 月 4 日之前创建的 Hyperdisk ML 磁盘挂接到 A4X 机器类型。

准备工作

在创建虚拟机之前，如果您尚未完成以下步骤，请先完成这些步骤：

选择使用选项：您选择的使用选项决定了您如何获取和使用 GPU 资源。
如需了解详情，请参阅选择使用选项。
获取容量：每种使用选项的容量获取流程各不相同。
如需了解所选使用选项的容量获取流程，请参阅容量概览。

注意：当您请求 A4X Max 或 A4X 容量时，您将以全容量模式获取容量。此模式是 A4X Max 或 A4X 机器类型唯一受支持的预留运行模式。如需详细了解全容量模式，请参阅预留运行模式。

选择标签页以了解您打算如何使用本页面上的示例：

控制台

当您使用 Google Cloud 控制台访问 Google Cloud 服务和 API 时，无需设置身份验证。

gcloud

在 Google Cloud 控制台中，激活 Cloud Shell。

激活 Cloud Shell

Cloud Shell 会话随即会在控制台的底部启动，并显示命令行提示符。 Google Cloud Cloud Shell 是一个已安装 Google Cloud CLI 且已为当前项目设置值的 Shell 环境。该会话可能需要几秒钟来完成初始化。

REST

如需在本地开发环境中使用本页面上的 REST API 示例，请使用您提供给 gcloud CLI 的凭证。

安装 Google Cloud CLI。

如果您使用的是外部身份提供方 (IdP)，则必须先使用联合身份登录 gcloud CLI。

如需了解详情，请参阅身份验证文档中的使用 REST 时进行身份验证。 Google Cloud

所需的角色

如需获得创建虚拟机所需的权限，请让您的管理员为您授予项目的 Compute Instance Admin (v1) (roles/compute.instanceAdmin.v1) IAM 角色。如需详细了解如何授予角色，请参阅管理对项目、文件夹和组织的访问权限。

此预定义角色可提供创建虚拟机所需的权限。如需查看所需的确切权限，请展开所需权限部分：

所需权限

创建虚拟机需要以下权限：

针对项目的 compute.instances.create 权限
使用自定义映像创建虚拟机：针对映像的 compute.images.useReadOnly 权限
使用快照创建虚拟机：针对快照的 compute.snapshots.useReadOnly 权限
使用实例模板创建虚拟机：针对实例模板的 compute.instanceTemplates.useReadOnly 权限
为虚拟机指定子网：针对项目或所选子网的 compute.subnetworks.use 权限
为虚拟机指定静态 IP 地址：针对项目的 compute.addresses.use 权限
在使用 VPC 网络时为虚拟机分配外部 IP 地址：针对项目或所选子网的 compute.subnetworks.useExternalIp 权限
为虚拟机分配旧版网络：针对项目的 compute.networks.use 权限
使用旧版网络时为虚拟机分配外部 IP 地址：针对项目的 compute.networks.useExternalIp 权限
为虚拟机设置虚拟机实例元数据：针对项目的 compute.instances.setMetadata 权限
为虚拟机设置标记：针对虚拟机的 compute.instances.setTags 权限
为虚拟机设置标签：针对虚拟机的 compute.instances.setLabels 权限
为虚拟机设置要使用的服务账号：针对虚拟机的 compute.instances.setServiceAccount 权限
为虚拟机创建新磁盘：针对项目的 compute.disks.create 权限
以只读或读写模式挂接现有磁盘：针对磁盘的 compute.disks.use 权限
以只读模式挂接现有磁盘：针对磁盘的 compute.disks.useReadOnly 权限

您也可以使用自定义角色或其他预定义角色来获取这些权限。

A4X 基础知识

A4X 集群按块和子块的层次结构进行组织，以实现大规模、无阻塞的网络性能。在预留容量和部署工作负载时，了解此拓扑至关重要。

A4X 实例: A4X 实例是挂接了 4 个 GPU 的单个 A4X 机器类型。
子块: 子块是 A4X 容量的基本单位。对于 A4X，一个子块包含 18 个 A4X 实例（72 个 GPU）；这些实例构成一个 NVLink 网域，并使用多节点 NVLink 系统进行连接。您可以通过应用指定 1x72 拓扑的紧凑布置政策来创建 A4X 子块。
区块: 一个 A4X 块由 25 个子块（NVLink 网域）组成，总共包含多达 450 个 A4X 实例（1,800 个 GPU）。子块采用导轨对齐方式，可实现高效伸缩。每个子块都需要一个紧凑布置政策。因此，对于单个 A4X 块，您可以创建 25 个紧凑布置政策。

下表显示了 A4X 实例支持的拓扑选项：

拓扑 (`gpuTopology`)	GPU 数量	实例数
`1x72`	72	18

概览

使用 A4X 机器类型创建实例的步骤包括：

创建 VPC 网络
创建紧凑布置政策
创建实例

创建 VPC 网络

提示：如果您要设置快速测试，可以跳过此步骤，改为指定单个 NIC --network-interface=nic-type=GVNIC。

如需为 A4X 机器类型设置网络，请为以下网络接口创建三个 VPC 网络：

2 个用于 gVNIC 网络接口 (NIC) 的常规 VPC 网络。这些网络用于主机到主机的通信。
创建多个 A4X 子块时，1 个采用 RoCE 网络配置文件的 VPC 网络用于 CX-7 NIC。 RoCE VPC 网络需要有 4 个子网，每个 CX-7 NIC 各有一个子网。这些 NIC 使用 RDMA over Converged Ethernet (RoCE)，可提供对于扩缩到多个 A4X 子块至关重要的高带宽、低延迟通信。对于单个 A4X 子块，您可以跳过此 VPC 网络，因为在单个子块中，GPU 到 GPU 的直接通信由多节点 NVLink 处理。

如需详细了解 NIC 配置，请参阅查看网络带宽和 NIC 配置。

您可以按照说明指南手动创建网络，也可以使用提供的脚本自动创建。

说明指南

如需创建网络，您可以按照以下说明操作：

如需为 gVNIC 创建常规 VPC 网络，请参阅创建和管理 Virtual Private Cloud 网络。
如需创建 RoCE VPC 网络，请参阅为 RDMA NIC 创建 Virtual Private Cloud 网络。

对于这些 VPC 网络，我们建议将最大传输单元 (MTU) 设置为更大的值。对于 A4X 机器类型，建议的 MTU 为 8896 字节。如需查看其他 GPU 机器类型的建议 MTU 设置，请参阅 GPU 机器类型的 MTU 设置。

脚本

如需创建网络，请按照以下步骤操作。

使用以下脚本为 gVNIC 创建常规 VPC 网络。

  
    #!/bin/bash

    # Create regular VPC networks and subnets for the gVNICs
    for N in $(seq 0 1); do
      gcloud compute networks create GVNIC_NAME_PREFIX-net-$N \
        --subnet-mode=custom \
        --mtu=8896

      gcloud compute networks subnets create GVNIC_NAME_PREFIX-sub-$N \
        --network=GVNIC_NAME_PREFIX-net-$N \
        --region=REGION \
        --range=192.168.$N.0/24

      gcloud compute firewall-rules create GVNIC_NAME_PREFIX-internal-$N \
        --network=GVNIC_NAME_PREFIX-net-$N \
        --action=ALLOW \
        --rules=tcp:0-65535,udp:0-65535,icmp \
        --source-ranges=192.168.0.0/16
    done

    # Create SSH firewall rules
    gcloud compute firewall-rules create GVNIC_NAME_PREFIX-ssh \
      --network=GVNIC_NAME_PREFIX-net-0 \
      --action=ALLOW \
      --rules=tcp:22 \
      --source-ranges=IP_RANGE

    # Assumes that an external IP is only created for vNIC 0
    gcloud compute firewall-rules create GVNIC_NAME_PREFIX-allow-ping-net-0 \
      --network=GVNIC_NAME_PREFIX-net-0 \
      --action=ALLOW \
      --rules=icmp \
      --source-ranges=IP_RANGE

如果您需要多个 A4X 子块，请使用以下脚本为每个 A4X 实例上的四个 CX-7 NIC 创建 RoCE VPC 网络和子网。

重要提示 如果您的部署仅包含单个 A4X 子块，则可以跳过此步骤。
```
  
    #!/bin/bash

    # List and make sure network profiles exist in the machine type's zone
    gcloud compute network-profiles list --filter "location.name=ZONE"

    # Create network for RDMA NICs
    gcloud compute networks create RDMA_NAME_PREFIX-mrdma \
      --network-profile=ZONE-vpc-roce \
      --subnet-mode custom \
      --mtu=8896

    # Create subnets
    for N in $(seq 0 3); do
      gcloud compute networks subnets create RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-$N \
        --network=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma \
        --region=REGION \
        --range=192.168.$((N+2)).0/24 # offset to avoid overlap with gVNICs
    done

  
```
替换以下内容：
- GVNIC_NAME_PREFIX：用于 gVNIC 的常规 VPC 网络和子网的自定义名称前缀。
- RDMA_NAME_PREFIX：用于 CX-7 NIC 的 RoCE VPC 网络和子网的自定义名称前缀。
- ZONE：指定提供您要使用的机器类型的可用区，例如 us-central1-a。如需了解区域，请参阅按区域和可用区划分的 GPU 可用性。
- REGION：您想要在其中创建子网的区域。此区域必须与指定的可用区相对应。例如，如果可用区为 us-central1-a，则区域为 us-central1。
- IP_RANGE：用于 SSH 防火墙规则的 IP 范围。
可选：如需验证 VPC 网络资源是否已成功创建，请在 Google Cloud 控制台中检查网络设置：
1. 在 Google Cloud 控制台中，前往 VPC 网络页面。
  进入 VPC 网络页面
2. 在列表中搜索您在上一步中创建的网络。
3. 如需查看子网、防火墙规则和其他网络设置，请点击网络的名称。

创建紧凑布置政策

如需创建紧凑布置政策，请选择以下选项之一：

gcloud

如需创建紧凑布置政策，请使用 gcloud beta compute resource-policies create group-placement 命令：

gcloud beta compute resource-policies create group-placement POLICY_NAME \
    --collocation=collocated \
    --gpu-topology=1x72 \
    --region=REGION

替换以下内容：

POLICY_NAME：紧凑布置政策的名称。
REGION：您要在其中创建紧凑布置政策的区域。指定提供您要使用的机器类型的区域。如需了解区域，请参阅按区域和可用区划分的 GPU 可用性。

REST

如需创建紧凑布置政策，请向 Beta 版 resourcePolicies.insert 方法发出 POST 请求。

POST https://compute.googleapis.com/compute/beta/projects/PROJECT_ID/regions/REGION/resourcePolicies
  {
    "name": "POLICY_NAME",
    "groupPlacementPolicy": {
      "collocation": "COLLOCATED",
      "gpuTopology": "1x72"
    }
  }

替换以下内容：

PROJECT_ID：您的项目 ID。
POLICY_NAME：紧凑布置政策的名称。
REGION：您要在其中创建紧凑布置政策的区域。指定提供您要使用的机器类型的区域。如需了解区域，请参阅按区域和可用区划分的 GPU 可用性。

创建 A4X 实例

如需获取 1x72 的 GPU 拓扑，请创建 18 个 A4X 实例。创建实例时，请应用指定 gpuTopology 字段的紧凑布置政策。应用该政策可确保 Compute Engine 在一个子块中创建所有 18 个 A4X 实例，以使用 NVLink 网域。如果子块缺少 A4X 实例的容量，则创建实例的请求会失败。

如需创建 A4X 实例，请选择以下选项之一。

以下命令还会设置实例的访问权限范围。为简化权限管理，Google 建议您将实例的访问权限范围设置为 cloud-platform 访问权限，然后使用 IAM 角色定义实例可以访问哪些服务。如需了解详情，请参阅访问权限范围最佳实践。

gcloud

如需创建 A4X 实例，请使用 gcloud compute instances create 命令。

gcloud compute instances create INSTANCE_NAME  \
    --machine-type=a4x-highgpu-4g \
    --image-family=IMAGE_FAMILY \
    --image-project=IMAGE_PROJECT \
    --zone=ZONE \
    --boot-disk-type=hyperdisk-balanced \
    --boot-disk-size=DISK_SIZE \
    --scopes=cloud-platform \
    --network-interface=nic-type=GVNIC,network=GVNIC_NAME_PREFIX-net-0,subnet=GVNIC_NAME_PREFIX-sub-0 \
    --network-interface=nic-type=GVNIC,network=GVNIC_NAME_PREFIX-net-1,subnet=GVNIC_NAME_PREFIX-sub-1,no-address 
    --network-interface=nic-type=MRDMA,network=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma,subnet=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-0,no-address \
    --network-interface=nic-type=MRDMA,network=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma,subnet=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-1,no-address \
    --network-interface=nic-type=MRDMA,network=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma,subnet=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-2,no-address \
    --network-interface=nic-type=MRDMA,network=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma,subnet=RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-3,no-address \
    --reservation-affinity=specific \
    --reservation=RESERVATION \
    --provisioning-model=RESERVATION_BOUND \
    --instance-termination-action=TERMINATION_ACTION \
    --maintenance-policy=TERMINATE \
    --restart-on-failure \
    --resource-policies=POLICY_NAME

替换以下内容：

INSTANCE_NAME：A4X 实例的名称。
IMAGE_FAMILY：您要使用的操作系统映像所属的映像系列。如需查看受支持的操作系统列表，请参阅操作系统详细信息。
IMAGE_PROJECT：操作系统映像的项目 ID。
ZONE：您要使用的机器类型在其中可用的可用区。您必须使用与紧凑布置政策位于同一区域的可用区。如需了解区域，请参阅按区域和可用区划分的 GPU 可用性。
DISK_SIZE：启动磁盘的大小（以 GB 为单位）。
GVNIC_NAME_PREFIX：您在创建使用 gVNIC 的标准 VPC 网络和子网时指定的名称前缀。
RDMA_NAME_PREFIX：您在创建使用 RDMA NIC 的 VPC 网络和子网时指定的名称前缀。
RESERVATION：预留名称、区块或预留中的子区块。如需获取预留名称或可用块，请参阅查看预留容量。
- 如需在任意单个块上创建 A4X 实例：
```
    projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/RESERVATION_NAME
    
```
- 如需在特定块上创建 A4X 实例：
```
    projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/RESERVATION_NAME/reservationBlocks/RESERVATION_BLOCK_NAME
    
```
- 如需在特定子块中创建 A4X 实例：
```
    projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/RESERVATION_NAME/reservationBlocks/RESERVATION_BLOCK_NAME/reservationSubBlocks/RESERVATION_SUBBLOCK_NAME
    
```
提示：如果预留存在于当前项目中，则可以从预留值中省略 projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/。
TERMINATION_ACTION：指示在预留期结束时，Compute Engine 是关停 (STOP) 还是删除 (DELETE) A4X 实例。
POLICY_NAME：紧凑布置政策的名称。

REST

如需创建 A4X 实例，请向 instances.insert方法发出POST请求。

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/instances
{
  "machineType": "projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/machineTypes/a4x-highgpu-4g",
  "name": "INSTANCE_NAME",
  "disks":[
    {
      "boot":true,
      "initializeParams":{
        "diskSizeGb": "DISK_SIZE",
        "diskType": "hyperdisk-balanced",
        "sourceImage": "projects/IMAGE_PROJECT/global/images/family/IMAGE_FAMILY"
      },
      "mode": "READ_WRITE",
      "type": "PERSISTENT"
    }
  ],
  "serviceAccounts": [
    {
      "email": "default",
      "scopes": [
        "https://www.googleapis.com/auth/cloud-platform"
      ]
    }
  ],
  "networkInterfaces": [
      {
        "accessConfigs": [
          {
            "name": "external-nat",
            "type": "ONE_TO_ONE_NAT"
          }
        ],
        "network": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/global/networks/GVNIC_NAME_PREFIX-net-0",
        "nicType": "GVNIC",
        "subnetwork": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/region/REGION/subnetworks/GVNIC_NAME_PREFIX-sub-0"
      },
      {
        "network": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/global/networks/GVNIC_NAME_PREFIX-net-1",
        "nicType": "GVNIC",
        "subnetwork": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/region/REGION/subnetworks/GVNIC_NAME_PREFIX-sub-1"
      },
      {
        "network": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/global/networks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma",
        "nicType": "MRDMA",
        "subnetwork": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/region/REGION/subnetworks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-0"
      },
      {
        "network": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/global/networks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma",
        "nicType": "MRDMA",
        "subnetwork": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/region/REGION/subnetworks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-1"
      },
      {
        "network": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/global/networks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma",
        "nicType": "MRDMA",
        "subnetwork": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/region/REGION/subnetworks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-2"
      },
      {
        "network": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/global/networks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma",
        "nicType": "MRDMA",
        "subnetwork": "projects/NETWORK_PROJECT_ID/region/REGION/subnetworks/RDMA_NAME_PREFIX-mrdma-sub-3"
      }
     ],
  "reservationAffinity":{
    "consumeReservationType": "SPECIFIC_RESERVATION",
    "key": "compute.googleapis.com/reservation-name",
    "values":[
      "RESERVATION"
    ]
  },
  "scheduling":{
    "provisioningModel": "RESERVATION_BOUND",
    "instanceTerminationAction": "TERMINATION_ACTION",
    "onHostMaintenance": "TERMINATE",
    "automaticRestart": true
  },
  "resourcePolicies": [
    "projects/PROJECT_ID/regions/REGION/resourcePolicies/POLICY_NAME"
  ]
}

替换以下内容：

PROJECT_ID：您要在其中创建 A4X 实例的项目的 ID。
ZONE：您要使用的机器类型在其中可用的可用区。您必须使用与紧凑布置政策位于同一区域的可用区。如需了解区域，请参阅按区域和可用区划分的 GPU 可用性。
INSTANCE_NAME：A4X 实例的名称。
DISK_SIZE：启动磁盘的大小（以 GB 为单位）。
IMAGE_PROJECT：操作系统映像的项目 ID。
IMAGE_FAMILY：您要使用的操作系统映像所属的映像系列。如需查看受支持的操作系统列表，请参阅操作系统详细信息。
NETWORK_PROJECT_ID：网络的项目 ID。
GVNIC_NAME_PREFIX：您在创建使用 gVNIC 的标准 VPC 网络和子网时指定的名称前缀。
REGION：子网所在的区域。
RDMA_NAME_PREFIX：您在创建使用 RDMA NIC 的 VPC 网络和子网时指定的名称前缀。
RESERVATION：预留名称、区块或预留中的子区块。如需获取预留名称或可用块，请参阅查看预留容量。
- 如需在任意单个块上创建 A4X 实例：
```
    projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/RESERVATION_NAME
    
```
- 如需在特定块上创建 A4X 实例：
```
    projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/RESERVATION_NAME/reservationBlocks/RESERVATION_BLOCK_NAME
    
```
- 如需在特定子块中创建 A4X 实例：
```
    projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/RESERVATION_NAME/reservationBlocks/RESERVATION_BLOCK_NAME/reservationSubBlocks/RESERVATION_SUBBLOCK_NAME
    
```
提示：如果预留存在于当前项目中，则可以从预留值中省略 projects/RESERVATION_OWNER_PROJECT_ID/reservations/。
TERMINATION_ACTION：指示在预留期结束时，Compute Engine 是关停 (STOP) 还是删除 (DELETE) A4X 实例。
PROJECT_ID：紧凑布置政策的项目 ID。
REGION：紧凑布置政策所在的区域。
POLICY_NAME：紧凑布置政策的名称。

创建 AI 优化型实例 (A4X) 使用集合让一切井井有条 根据您的偏好保存内容并对其进行分类。

限制

准备工作

控制台

gcloud

REST

所需的角色

所需权限

A4X 基础知识

概览

创建 VPC 网络

说明指南

脚本

创建紧凑布置政策

gcloud

REST

创建 A4X 实例

gcloud

REST

后续步骤

创建 AI 优化型实例 (A4X)