使用 VM 預留項目確保資源可用

本文說明如何建立在預留資源上執行的工作，以及如何禁止工作使用預留項目。

預留項目是 Compute Engine 的一項功能。預留項目可確保您取得一或多個 VM 的容量，並使用指定的硬體設定。VM 的預留資源會從您建立預留資源開始計費，直到您刪除預留資源為止。不過，使用該 VM 時，總費用與沒有預留項目的 VM 相同。

一般來說，如果容量可用性至關重要，或想避免取得資源時發生錯誤，預留資源就非常實用。如果是 Batch，建議使用專屬預留項目，盡量縮短工作排程時間，或嘗試在現有預留項目未使用時加以運用。如果您有未充分使用的預訂項目 (例如承諾使用折扣所需的預訂項目)，可以設定作業，在預訂項目未使用時嘗試消耗這些項目，盡量減少產生的費用。或者，如要優先為專案中的其他工作負載提供資源，可以明確禁止工作消耗保留項目。

如要進一步瞭解預留項目，請參閱 Compute Engine 預留項目說明文件。

事前準備

  1. 如果您從未使用過 Batch，請參閱「開始使用 Batch」，並完成專案和使用者的必要條件，啟用 Batch。
  2. 請確認您有權建立預留項目或查看現有預留項目，以便工作視需要使用 VM。

  3. 如要取得建立作業所需的權限，請要求管理員授予下列 IAM 角色：

    如要進一步瞭解如何授予角色，請參閱「管理專案、資料夾和組織的存取權」。

    您或許也能透過自訂角色或其他預先定義的角色，取得必要權限。

限制

除了預留的一般限制，Batch 還有下列限制：

  • 作業的 VM 無法使用共用預留項目。
  • 如果作業或預留項目指定密集配置政策，作業的 VM 就無法使用預留項目。
  • 如果您使用 Google Cloud 控制台建立工作，VM 會自動使用相符的預留項目。如要使用特定預留項目或禁止 VM 使用預留項目，您必須使用 gcloud CLI 或 Batch API 建立工作時，定義 reservation 欄位。

需求條件

本節將概述作業 VM 使用預留資源的規定。如要進一步瞭解所有需求，請參閱 Compute Engine 說明文件中的預留資源一般需求，以及本文件稍後的規劃設定程序。

  • 如要讓作業的 VM 一般都能使用預留項目，必須符合下列所有條件：

    • 工作和預留項目必須指定完全相符的 VM 屬性。

    • 你必須遵守本文件中的所有限制，以及預訂的其他一般規定。

  • 如要讓作業的每個 VM 順利使用預留項目，預留項目必須在 VM 的執行時間內有可用的未使用容量。

    預留容量的未使用容量是 VM 數量與目前使用該容量的 VM 數量之間的差異。只要有未使用的預留容量，VM 就會嘗試使用預留項目。因此，VM 可以在建立時或稍後在執行階段開始使用預留資源。VM 停止運作或預留項目遭刪除前，VM 會持續使用預留項目。

    視未使用的預留容量總量而定，作業的部分或所有 VM 可能會耗用預留容量，且預留 VM 數量可能會在作業執行期間有所不同。

建立及執行可使用預留 VM 的工作

  1. 規劃設定。 如要確保工作和預約時間相容，請完成下列步驟。

    如要使用現有的保留項目，請建立具有對應設定的作業。否則，如要建立新的預訂，請選取偏好的設定選項。

    1. 判斷預訂屬性。由於限制，共用類型必須為「單一專案」，這是預訂的預設選項。決定要用於下列預訂屬性的值：

      • 消費類型*
      • VM 數量†

      *預留項目的使用類型 (明確指定或自動使用) 會決定哪些 VM 可以使用預留項目。

      †「VM 數量」代表預留項目的總容量。決定這個值時，請考量作業的 VM 數量。

    2. 判斷工作和預訂的 VM 屬性。 由於這項限制，工作和預留項目都無法指定密集配置政策，而這也是預留項目和工作的預設選項。判斷要用於下列 VM 屬性的值，這些值必須與預留項目和工作完全相符：

      • 專案
      • 區域*
      • 機器類型†
      • 最低 CPU 平台† (如有‡)
      • GPU 類型和數量† (如有‡)
      • 本機 SSD 類型和數量† (如有‡)
      • 預留項目相依性†#

      *工作 VM 必須與預留 VM 位於相同區域。您必須在工作的 allowedLocations[] 欄位中加入這個區域，或者如果省略 allowedLocations[] 欄位，則將工作地點設為包含這個區域的地區。

      †工作必須使用 policy 子欄位或VM 執行個體範本定義所有這些屬性。工作無法同時指定 policy 子欄位和範本。

      ‡ 您無法為一個資源定義選用欄位，但從另一個資源省略。定義或省略預訂和工作的選用欄位。如果作業指定 VM 執行個體範本，這也適用於指定範本的欄位。

      #預留項目的消耗類型會決定工作 VM 需要的預留項目相依性，您必須在工作中指定，如下所示：

      • 如果作業使用 VM 執行個體範本，範本需要設定保留項目親和性，如保留項目說明文件所述。
      • 如果工作未使用範本，且明確指定保留項目，請在工作的 reservation 欄位中指定保留項目名稱。
      • 否則，如果工作未使用範本，且預訂方案會自動耗用，請省略工作的 reservation 欄位。

  2. 準備預訂。如果尚未建立預留項目，請建立預留項目，供作業的 VM 使用。確認預訂項目是否具有您規劃的屬性。

  3. 建立及執行工作。您可以使用 gcloud CLI 或 Batch API 建立及執行工作，從準備好的預留項目取用 VM：

    gcloud

    1. 建立 JSON 檔案，指定作業的設定詳細資料，將 VM 執行個體資源 (instances[]) 子欄位設為與預留項目的 VM 屬性完全相符。

      舉例來說，如要建立基本指令碼工作，從預訂項目取用 VM，請建立內容如下的 JSON 檔案。

      {
  "taskGroups": [
    {
      "taskSpec": {
        "runnables": [
          {
            "script": {
              "text": "echo Hello world from task ${BATCH_TASK_INDEX}"
            }
          }
        ]
      },
      "taskCount": 3
    }
  ],
  "allocationPolicy": {
    "instances": [
      {
        VM_RESOURCES
      }
    ],
  },
  "logsPolicy": {
    "destination": "CLOUD_LOGGING"
  }
}

      將 VM_RESOURCES 替換為與您要作業使用的預留項目相符的 VM 資源，方法是指定您在先前步驟中規劃的 instances[] 子欄位。

      舉例來說，從 VM_RESOURCES 的下列值開始：

      "installGpuDrivers": INSTALL_GPU_DRIVERS,
"policy": {
  "machineType": "MACHINE_TYPE",
  "minCpuPlatform": "MIN_CPU_PLATFORM",
  "provisioningModel": "PROVISIONING_MODEL",
  "accelerators": [
    {
      "type": "GPU_TYPE",
      "count": GPU_COUNT
    }
  ],
  "disks": [
    {
      "newDisk": {
        "sizeGb": LOCAL_SSD_SIZE,
        "type": "local-ssd"
      },
      "deviceName": "LOCAL_SSD_NAME"
    }
  ],
  "reservation": "SPECIFIC_RESERVATION_NAME"
}

      使用這個值之前，請根據下列所有問題更新：

      1. 要使用執行個體範本嗎？

        • 是：將 policy 欄位替換為 instanceTemplate 欄位，並指定符合預訂項目的現有 VM 執行個體範本。舉例來說，請參閱使用 VM 執行個體範本的操作說明，並查看本文件中其餘問題，確認執行個體範本的 properties 欄位。如果保留項目使用 GPU 或本機 SSD，則您也需要設定 installGpuDrivers 欄位，並分別為本機 SSD 設定 volumes[] 欄位。然後提交工作。

        • 否：將 MACHINE_TYPE 替換為與預留項目相同的機器類型。

      2. 保留項目是否包含最低 CPU 平台？

        • 是：將 MIN_CPU_PLATFORM 替換為相同的最低 CPU 平台。

        • 否：移除 minCpuPlatform 欄位。

      3. 預訂項目是否包含 GPU？

        • 是：完成下列步驟。

          1. 取代 INSTALL_GPU_DRIVERS，並指定安裝這項工作 GPU 驅動程式所需的任何其他欄位。如需操作說明，請參閱「安裝 GPU 驅動程式」。
          2. 根據使用選項替換 PROVISIONING_MODEL：預訂使用 STANDARD (預設)，或預訂日曆模式使用 RESERVATION_BOUND (預覽版)。

          3. 根據 GPU 機器類型更新 accelerators[] 欄位：

            • 如果您使用加速器最佳化機型，請移除 accelerators[] 欄位。
            • 否則，如果您使用 N1 加速器最佳化機器類型，請將 GPU_TYPE 和 GPU_COUNT 替換為相符的預留項目。

        • 否：移除 installGpuDrivers 欄位、provisioningModel 欄位和 accelerators[] 欄位。

      4. 保留項目是否包含本機 SSD？

        • 是：取代 LOCAL_SSD_SIZE 和 LOCAL_SSD_NAME 以符合預訂項目，並透過將 volumes[] 欄位新增至工作，掛接本機 SSD。舉例來說，請參閱使用本機 SSD 的程式碼範例。

        • 否：移除 disks[] 欄位。

      5. 預留項目是否使用明確指定的消耗類型？

        • 是：將 SPECIFIC_RESERVATION_NAME 替換為預留項目名稱。

        • 否：移除 reservation 欄位。

      舉例來說，假設您使用自動耗用的 n2-standard-32 VM 保留項目，但未指定任何最低 CPU 平台、GPU 或本機 SSD。此外，您也不想指定 VM 執行個體範本。在這種情況下，您必須將 VM_RESOURCES 替換為下列值：

      "policy": {
  "machineType": "n2-standard-32"
}

    2. 如要建立及執行工作，請使用 gcloud batch jobs submit 指令。

      gcloud batch jobs submit JOB_NAME \
  --location LOCATION \
  --config JSON_CONFIGURATION_FILE

      更改下列內容：

      • JOB_NAME：作業名稱。

      • LOCATION：工作地點。除非作業指定 allowedLocations[] 欄位，否則這必須是包含預訂方案區域的地區。

      • JSON_CONFIGURATION_FILE：JSON 檔案的路徑，內含作業的設定詳細資料。

    API

    向 jobs.create 方法發出 POST 要求，將VM 執行個體資源 (instances[]) 子欄位設為與預留項目的 VM 屬性完全相符。

    舉例來說，如要建立基本指令碼工作，從預留項目取用 VM，請發出下列要求：

    POST https://batch.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/jobs?job_id=JOB_NAME
{
  "taskGroups": [
    {
      "taskSpec": {
        "runnables": [
          {
            "script": {
              "text": "echo Hello world from task ${BATCH_TASK_INDEX}"
            }
          }
        ]
      },
      "taskCount": 3
    }
  ],
  "allocationPolicy": {
    "instances": [
      {
        VM_RESOURCES
      }
    ],
  },
  "logsPolicy": {
    "destination": "CLOUD_LOGGING"
  }
}

    更改下列內容：

    • PROJECT_ID：專案的專案 ID。

    • LOCATION：工作地點。除非作業指定 allowedLocations[] 欄位，否則這必須是包含預訂方案區域的地區。

    • JOB_NAME：作業名稱。

    • VM_RESOURCES：符合您要作業使用的預留項目，並指定您在先前步驟中規劃的 instances[] 子欄位。

      舉例來說，從 VM_RESOURCES 的下列值開始：

      "installGpuDrivers": INSTALL_GPU_DRIVERS,
"policy": {
  "machineType": "MACHINE_TYPE",
  "minCpuPlatform": "MIN_CPU_PLATFORM",
  "provisioningModel": "PROVISIONING_MODEL",
  "accelerators": [
    {
      "type": "GPU_TYPE",
      "count": GPU_COUNT
    }
  ],
  "disks": [
    {
      "newDisk": {
        "sizeGb": LOCAL_SSD_SIZE,
        "type": "local-ssd"
      },
      "deviceName": "LOCAL_SSD_NAME"
    }
  ],
  "reservation": "SPECIFIC_RESERVATION_NAME"
}

      使用這個值之前，請根據下列所有問題更新：

      1. 要使用執行個體範本嗎？

        • 是：將 policy 欄位替換為 instanceTemplate 欄位，並指定符合預訂項目的現有 VM 執行個體範本。舉例來說，請參閱使用 VM 執行個體範本的操作說明，並查看本文件中其餘問題，確認執行個體範本的 properties 欄位。如果保留項目使用 GPU 或本機 SSD，則您也需要設定 installGpuDrivers 欄位，並分別為本機 SSD 設定 volumes[] 欄位。然後提交工作。

        • 否：將 MACHINE_TYPE 替換為與預留項目相同的機器類型。

      2. 保留項目是否包含最低 CPU 平台？

        • 是：將 MIN_CPU_PLATFORM 替換為相同的最低 CPU 平台。

        • 否：移除 minCpuPlatform 欄位。

      3. 預訂項目是否包含 GPU？

        • 是：完成下列步驟。

          1. 取代 INSTALL_GPU_DRIVERS，並指定安裝這項工作 GPU 驅動程式所需的任何其他欄位。如需操作說明，請參閱「安裝 GPU 驅動程式」。
          2. 根據使用選項替換 PROVISIONING_MODEL：預訂使用 STANDARD (預設)，或預訂日曆模式使用 RESERVATION_BOUND (預覽版)。

          3. 根據 GPU 機器類型更新 accelerators[] 欄位：

            • 如果您使用加速器最佳化機型，請移除 accelerators[] 欄位。
            • 否則，如果您使用 N1 加速器最佳化機器類型，請將 GPU_TYPE 和 GPU_COUNT 替換為相符的預留項目。

        • 否：移除 installGpuDrivers 欄位、provisioningModel 欄位和 accelerators[] 欄位。

      4. 保留項目是否包含本機 SSD？

        • 是：取代 LOCAL_SSD_SIZE 和 LOCAL_SSD_NAME 以符合預訂項目，並將 volumes[] 欄位新增至工作，藉此掛接本機 SSD。舉例來說，請參閱使用本機 SSD 的程式碼範例。

        • 否：移除 disks[] 欄位。

      5. 預留項目是否使用明確指定的消耗類型？

        • 是：將 SPECIFIC_RESERVATION_NAME 替換為預留項目名稱。

        • 否：移除 reservation 欄位。

      舉例來說，假設您使用自動耗用的 n2-standard-32 VM 保留項目，但未指定任何最低 CPU 平台、GPU 或本機 SSD。此外，您也不想指定 VM 執行個體範本。在這種情況下，您必須將 VM_RESOURCES 替換為下列值：

      "policy": {
  "machineType": "n2-standard-32"
}

建立及執行無法使用預留 VM 的工作

如要禁止工作使用任何預留項目，請將 reservation 欄位設為 NO_RESERVATION。如要進一步瞭解如何避免預留資源遭到耗用，請參閱 Compute Engine 說明文件中的「避免運算執行個體耗用預留資源」。

您可以使用 gcloud CLI 或 Batch API 建立及執行工作，但工作無法使用任何預留 VM。

gcloud

  1. 建立 JSON 檔案，指定工作的設定詳細資料，並將 reservation 欄位設為 NO_RESERVATION。

    舉例來說，如要建立無法使用預訂資源的基本指令碼工作，請建立含有下列內容的 JSON 檔案：

    {
  "taskGroups": [
    {
      "taskSpec": {
        "runnables": [
          {
            "script": {
              "text": "echo Hello world from task ${BATCH_TASK_INDEX}"
            }
          }
        ]
      },
      "taskCount": 3
    }
  ],
  "allocationPolicy": {
    "instances": [
      {
        "policy": {
          "reservation": "NO_RESERVATION"
        }
      }
    ],
  },
  "logsPolicy": {
    "destination": "CLOUD_LOGGING"
  }
}

  2. 如要建立及執行作業，請使用 gcloud batch jobs submit 指令：

    gcloud batch jobs submit JOB_NAME \
  --location LOCATION \
  --config JSON_CONFIGURATION_FILE

    更改下列內容：

    • JOB_NAME：作業名稱。

    • LOCATION：工作地點。

    • JSON_CONFIGURATION_FILE：JSON 檔案的路徑，內含作業的設定詳細資料。

API

對 jobs.create 方法發出 POST 要求，將 reservation 欄位設為 NO_RESERVATION。

舉例來說，如要建立無法使用預留項目的基本指令碼工作，請提出下列要求：

POST https://batch.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/jobs?job_id=JOB_NAME

{
  "taskGroups": [
    {
      "taskSpec": {
        "runnables": [
          {
            "script": {
              "text": "echo Hello world from task ${BATCH_TASK_INDEX}"
            }
          }
        ]
      },
      "taskCount": 3
    }
  ],
  "allocationPolicy": {
    "instances": [
      {
        "policy": {
          "reservation": "NO_RESERVATION"
        }
      }
    ],
  },
  "logsPolicy": {
    "destination": "CLOUD_LOGGING"
  }
}

更改下列內容：

  • PROJECT_ID：專案的專案 ID。

  • LOCATION：工作地點。

  • JOB_NAME：作業名稱。

後續步驟