Extreme Persistent Disk

ליישומים מתקדמים שביצועים הם קריטיים עבורם, מומלץ להשתמש בדיסקים לאחסון מתמיד (persistent disk) קיצוני. לנפחי אחסון של דיסקים מתמידים מסוג Extreme יש תפוקה ו-IOPS מקסימליים גבוהים יותר מאשר לנפחי אחסון אחרים של דיסקים מתמידים, ואפשר להקצות להם IOPS וקיבולת בנפרד. אחסון מתמיד (persistent disk) קיצוני זמין בכל האזורים.

כשיוצרים דיסק מתמשך מסוג Extreme, אפשר להקצות 2,500 עד 120,000 פעולות קלט/פלט בשנייה (IOPS). אם אתם צריכים יותר מ-125,000 IOPS, מומלץ להשתמש ב-Google Cloud Hyperdisk. ‫Hyperdisk מציע את ה-IOPS והתפוקה הגבוהים ביותר ב-Compute Engine, והוא זמין בסוגי המכונות העדכניים ביותר.

במאמר הזה מוסברות כמה הגבלות על השימוש ב-Extreme Persistent Disk, שיקולים להשגת רמות הביצועים המקסימליות האפשריות ואיך להקצות IOPS באמצעות Google Cloud המסוף, ה-CLI של gcloud או REST.

לפני שמתחילים

  • אם עדיין לא עשיתם את זה, תצטרכו להגדיר אימות. אימות הוא תהליך שבו מאמתים את הזהות שלכם כדי לקבל גישה לממשקי API ולשירותים של Google Cloud . כדי להריץ קוד או דוגמאות מסביבת פיתוח מקומית, אפשר לבצע אימות ל-Compute Engine באחת מהדרכים הבאות:

    צריך לבחור את הכרטיסייה הרלוונטית לאופן שבו תכננתם להשתמש בדוגמאות בדף הזה:

    המסוף

    כשמשתמשים במסוף Google Cloud כדי לגשת לשירותים ולממשקי ה-API, לא צריך להגדיר אימות. Google Cloud

    gcloud

    1. התקינו את ה-CLI של Google Cloud. אחר כך, אתחלו את ה-CLI של Google Cloud באמצעות הפקודה הבאה: 

      gcloud init

      אם אתם משתמשים בספק זהויות חיצוני (IdP), קודם אתם צריכים להיכנס ל-CLI של gcloud באמצעות המאגר המאוחד לניהול זהויות.

  • הגדרת אזור ותחום כברירת מחדל

    • REST

    כדי להשתמש בסביבת פיתוח מקומית בדוגמאות של API בארכיטקטורת REST שבדף הזה, צריך להשתמש בפרטי הכניסה שאתם נותנים ל-CLI של gcloud.

      התקינו את ה-CLI של Google Cloud.

      אם אתם משתמשים בספק זהויות חיצוני (IdP), קודם אתם צריכים להיכנס ל-CLI של gcloud באמצעות המאגר המאוחד לניהול זהויות.

    מידע נוסף מופיע במאמר אימות לשימוש ב-REST במסמכי האימות של Google Cloud .

תמיכה בצורת המכונה

אפשר להשתמש בסדרות המכונות N2, ‏ M2 ו-M3 עם דיסקים לאחסון מתמיד מסוג Extreme. מכונות וירטואליות מסוג N2 דורשות לפחות 64 יחידות vCPU.בהמשך מופיעה רשימה של סוגי מכונות שתומכות ברמות הביצועים המקסימליות שמציע Extreme Persistent Disk:

  • ‫N2:

    • n2-*-64
    • n2-*-80
    • n2-*-96
    • n2-*-128

  • ‫M2:

    • m2-*-208
    • m2-*-416

  • ‫M3:

    • m3-*-32
    • m3-*-64

אין תמיכה בסוגים אחרים של מכונות לשימוש בסביבת ייצור. אם אתם רוצים להשתמש בסוג מכונה שלא נתמך, מומלץ להשתמש ב-Hyperdisk.

מכונות וירטואליות מסוג N2 עם 64 או 80 ליבות וירטואליות (vCPU) דורשות את פלטפורמת המעבד Intel Ice Lake כדי להגיע למגבלות הביצועים שצוינו. מכונות וירטואליות מסוג N2 שמשתמשות בפלטפורמות מעבד Intel Cascade Lake יציגו ביצועים נמוכים יותר. מידע נוסף זמין במאמר הגדרת פלטפורמת CPU מינימלית למכונות וירטואליות.

מגבלות הביצועים של אחסון מתמיד (persistent disk) קיצוני

בטבלה הבאה מפורטות מגבלות הביצועים לסוגי המכונות הנתמכים.

סוג המכונה מספר ה-vCPU מקסימום IOPS תפוקת קריאה מקסימלית (MB לשנייה) תפוקת הכתיבה המקסימלית (MB לשנייה)
N2 ‫64 או 80 ב-Intel Cascade Lake 120,000 2,200 2,200
‫64 ומעלה ב-Intel Ice Lake 120,000 4,000 3,000
M2 208 ‫40,000 2,200 1,200
416 ‫40,000 2,200 1,200
M3 ‫64 או פחות ‫40,000 2,200 1,200
128 80,000 2,200 ‫1,700

מגבלות ביצועים ודפוסי עומס עבודה

כדי להגיע לרמות הביצועים המקסימליות שמוצעות על ידי נפחי Extreme Persistent Disk, צריך להתייחס לפרמטרים הבאים של עומס העבודה:

  • גודל קלט/פלט: מגבלות ה-IOPS המקסימליות מניחות שאתם משתמשים בגודל קלט/פלט של 4 או 8KB. ההנחה לגבי מגבלות התפוקה המקסימלית היא שאתם משתמשים בגודל קלט/פלט של 1MB.
  • אורך התור: אורך התור הוא מספר הבקשות בהמתנה לדיסק מתמשך. כדי להגיע למגבלות הביצועים המקסימליות, צריך לכוון את אורך התור בהתאם לגודל הקלט/פלט, ל-IOPS ולרגישות לזמן האחזור של עומס העבודה. אורך התור האופטימלי משתנה בהתאם לעומס העבודה, אבל בדרך כלל הוא צריך להיות גדול מ-128.
  • גודל קבוצת העבודה: גודל קבוצת העבודה הוא כמות הנתונים בדיסק שאליהם מתבצעת גישה בפרק זמן קצר. כדי להשיג ביצועים אופטימליים, כדאי להגביל את גודל ערכת העבודה לפחות מ-1.5TB.
  • שימוש בו-זמני בדיסקים לאחסון מתמיד אחרים: נפחי דיסקים לאחסון מתמיד מסוג Extreme חולקים את מגבלות ה-IOPS והתפוקה המקסימליות לכל מכונה וירטואלית עם כל הדיסקים האחרים לאחסון מתמיד שמצורפים לאותה מכונה וירטואלית. כשעוקבים אחרי הביצועים של נפחי Extreme Persistent Disk, צריך לקחת בחשבון את כל בקשות הקלט/פלט שאתם שולחים לדיסקים אחרים שמצורפים לאותו מכונה וירטואלית.

הגבלות אחרות

  • נפחי אחסון מתמיד (persistent disk) קיצוני הם אזוריים בלבד. אי אפשר ליצור דיסקים לאחסון מתמיד אזוריים מסוג Extreme.
  • אי אפשר לצרף כמה מופעים של מכונות וירטואליות במצב קריאה בלבד לנפח אחסון של דיסק מתמשך מסוג Extreme.
  • אי אפשר ליצור תמונה או קובץ אימג' של מכונה מדיסק מתמשך מסוג Extreme.
  • אפשר לשנות את הגודל של דיסק Extreme Persistent רק פעם אחת בפרק זמן של 6 שעות.

תפוקה

בדיסקים לאחסון מתמיד מסוג Extreme, קצב העברת הנתונים גדל בהתאם למספר פעולות הקלט/פלט שאתם מקצים, בקצב של 256KB של קצב העברת נתונים לכל פעולת קלט/פלט. עם זאת, בסופו של דבר, התפוקה מוגבלת על ידי מגבלות לכל מופע, שתלויות במספר המעבדים הווירטואליים במופע של מכונת ה-VM שאליה מצורפים הדיסקים מסוג Extreme.

התפוקה של נפחי אחסון מתמיד (persistent disk) קיצוני היא לא דופלקס מלא. מגבלות התפוקה המקסימלית שמפורטות במסמך הזה חלות על הסכום הכולל של תפוקת הקריאה והכתיבה.

‫IOPS שהוקצו

כדי להקצות IOPS בהתאם לדרישות עומס העבודה, מבצעים את הפעולות הבאות:

  1. שימו לב לדרישת ה-IOPS של עומס העבודה.
  2. קובעים את מספר פעולות הקלט/פלט בשנייה (IOPS) שנדרש כדי לעמוד בדרישות התפוקה של עומס העבודה.
    • ‫IOPS נדרש = תפוקה ב-KB לשנייה חלקי 256
  3. מגדירים את ה-IOPS שהוקצה למספר הגדול מבין השניים.

המסוף

  1. יוצרים דיסק אחסון מתמיד חדש.
  2. בקטע Disk type (סוג הדיסק), בוחרים באפשרות Extreme persistent disk (אחסון מתמיד קיצוני).
  3. בקטע Provisioned IOPS, בוחרים את מגבלת ה-IOPS המקסימלית בטווח של 2,500 עד 120,000 IOPS. יש עלות שמשויכת ל-IOPS שהוקצו.

gcloud

משתמשים בפקודה gcloud compute disks create כדי ליצור דיסק חדש וכוללים את הדגלים הבאים:

gcloud compute disks create DISK_NAME \
  --size=DISK_SIZE \
  --type=pd-extreme \
  --provisioned-iops=IOPS_LIMIT

מחליפים את מה שכתוב בשדות הבאים:

  • ‫DISK_NAME: השם של הדיסק החדש
  • ‫DISK_SIZE: הגודל של הדיסק החדש ב-GB. גודל הדיסק שמוגדר כברירת מחדל לנפחי אחסון מסוג Extreme Persistent Disk הוא 1,000GB.
  • ‫IOPS_LIMIT: מגבלת ה-IOPS המקסימלית בטווח של 2,500 עד 120,000 IOPS. יש עלות שמשויכת ל-IOPS שהוקצו.

REST

משתמשים בשיטה disks.insert כדי ליצור דיסק חדש וכוללים את הדגלים הבאים:

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/disks

{
 "name": "DISK_NAME",
 "type": "zones/ZONE/diskTypes/pd-extreme"
 "provisionedIops": "IOPS_LIMIT"
}

מחליפים את מה שכתוב בשדות הבאים:

  • ‫PROJECT_ID: מזהה הפרויקט
  • ‫ZONE: אזור היעד של הדיסק
  • ‫DISK_NAME: שם לדיסק
  • ‫IOPS_LIMIT: מגבלת ה-IOPS המקסימלית בטווח של 2,500 עד 120,000 IOPS. יש עלות שמשויכת ל-IOPS שהוקצו.

מה השלב הבא?