Hyperdisk-Exapools – Übersicht

In diesem Dokument werden die Funktionen und Einschränkungen von Exapools beschrieben. Hyperdisk Exapools sind Hyperdisk-Pools, die für Arbeitslasten entwickelt wurden, bei denen Hyperdisk Storage Pools nicht genügend Hyperdisk-Speicher in einer einzelnen Zone bieten. Mit Exapools kaufen Sie Speicher und Leistung in großen Mengen und erstellen dann Laufwerke im Pool, um den Speicher zu nutzen.

Wann Hyperdisk Exapools verwendet werden sollten

Exapools sind für umfangreiche Arbeitslasten mit Zehntausenden von Laufwerken in einer einzelnen Zone vorgesehen, die zwischen 500 TiB und 2,5 EiB an dauerhaftem Blockspeicher und mehr als 100 GiB/s an gleichzeitiger Leistung erfordern. Wenn für Ihre Arbeitslast eine geringere Kapazität oder Leistung erforderlich ist, verwenden Sie einen Hyperdisk Storage Pool oder erstellen Sie Laufwerke außerhalb eines Pools.

Exapools bieten Speicher und Leistung in der größten in Compute Engine verfügbaren Größenordnung. Außerdem können Sie Kosten sparen, da Sie mehr Leistung und Kapazität bereitstellen können, als Sie benötigen, aber nur für die tatsächliche Nutzung bezahlen.

Hyperdisk Exapools eignen sich ideal für die folgenden Arbeitslasten:

  • Künstliche Intelligenz (KI)
  • Maschinelles Lernen (ML)
  • Skalierbare Dateisysteme wie HDFS und Lustre

Funktionsweise von Exapools

Sie erstellen einen Exapool mit der aggregierten Kapazität und Leistung, die alle Laufwerke Ihrer Arbeitslast in einer Zone benötigen, und erstellen dann nach Bedarf Laufwerke im Pool. Sie können Laufwerke in einem Exapool als Bootlaufwerke oder Datenlaufwerke für Ihre Compute Engine-Instanzen und -Container verwenden.

Wenn Sie ein Laufwerk in einem Exapool erstellen, weisen Sie dem Laufwerk einen Teil der Ressourcen des Pools (Größe und Leistung) zu. Wenn Sie ein Laufwerk in einem Pool löschen, werden die dem Laufwerk zugewiesenen Ressourcen an den Pool zurückgegeben und können von anderen Laufwerken verwendet werden.

Angenommen, Sie erstellen einen Hyperdisk Balanced-Exapool mit 50 PiB Kapazität. Wenn Sie 100 Laufwerke mit jeweils 10 TiB im Pool erstellen, verringert sich die verbleibende verfügbare Kapazität des Pools um 1.000 TiB.

Exapool-Typen

Wenn Sie einen Exapool erstellen, müssen Sie einen Hyperdisk-Typ für die Laufwerke im Pool auswählen. Die folgenden Typen sind verfügbar:

Weitere Informationen zur Auswahl eines Hyperdisk-Typs finden Sie unter Hyperdisk-Typ für Ihre Arbeitslast auswählen.

Unterstützung von Maschinenserien

Hyperdisk Throughput- und Hyperdisk Balanced-Exapools werden mit denselben Maschinenserien unterstützt, die auch Hyperdisk Throughput bzw. Hyperdisk Balanced unterstützen. Eine Liste der unterstützten Maschinenserien finden Sie unter Unterstützung von Maschinenserien für Hyperdisk Throughput und Unterstützung von Maschinenserien für Hyperdisk Balanced.

Leistungs- und Kapazitätsbereitstellung für Exapools

Der Bereitstellungstyp eines Pools bestimmt, wie Ressourcen von den Laufwerken im Pool genutzt werden.

Exapools verwenden fortschrittliche Bereitstellung für Kapazität und Leistung, was die größten Kosten- und Zeiteinsparungen ermöglicht.

Erweiterte Kapazitätsbereitstellung

Alle Exapools verwenden die erweiterte Kapazitätsbereitstellung, die folgende Vorteile bietet:

  • Thin Provisioning: Compute Engine weist den Laufwerken im Pool nach Bedarf Daten zu, nicht wenn das Laufwerk bereitgestellt wird.
  • Überbereitstellung: Sie können die Laufwerke im Pool mit bis zu 50‑mal mehr Kapazität bereitstellen, als Sie für den Exapool erworben haben. Das vereinfacht die Kapazitätsplanung und vermeidet Ausfallzeiten für die manuelle Größenanpassung von Laufwerken.

Eine detaillierte Beschreibung der erweiterten Kapazitätsbereitstellung finden Sie unter Erweiterte Kapazitätsbereitstellung.

Erweiterte Leistungsbereitstellung

Exapools verwenden eine erweiterte Leistungsbereitstellung, die folgende Vorteile bietet:

  • Thin Provisioning: Compute Engine weist den Festplatten im Pool nach Bedarf Leistungsressourcen zu. Nur die Menge an IOPS und Durchsatz, die von einem Laufwerk in einem Exapool verwendet wird, beeinträchtigt die Leistung.
  • Überprovisionierung: Die Gesamtleistung für alle Laufwerke in einem Pool kann bis zu 50-mal so hoch sein wie die bereitgestellte Schreibleistung des Pools.
  • Gemeinsame Leistung: Die Leistung des Pools wird auf die Festplatten in einem Exapool aufgeteilt, bis zum Limit jeder Festplatte. So können Kosten für Festplatten mit unterschiedlichen Spitzenzeiten gespart werden.

Eine detaillierte Beschreibung der erweiterten Leistungsbereitstellung finden Sie unter Erweiterte Leistungsbereitstellung.

Kapazität und Leistung kaufen

Die bereitgestellte Leistung eines Exapools, also wie viel IOPS und Durchsatz Sie den Laufwerken im Pool zuweisen können, hängt von den folgenden Faktoren ab:

  • Die Anzahl der Kapazitätseinheiten im Pool
  • Der Laufwerkstyp des Exapool

Funktionsweise von Kapazitätseinheiten

Eine Kapazitätseinheit umfasst 1 GiB Kapazität und eine feste Menge an Leistung (IOPS und Durchsatz) pro GiB. Wenn Sie beispielsweise einem Pool 1 PiB an Kapazität hinzufügen möchten, kaufen Sie 1.048.576 Kapazitätseinheiten (1.048.576 GiB = 1 PiB). Für Exapools stehen drei Arten von Kapazitätseinheiten zur Auswahl. Die Menge an Leistung, die dem Pool hinzugefügt wird, hängt vom Typ der Kapazitätseinheiten ab:

  • Kapazitätsoptimierte Einheiten: bieten eine ausgewogene Rate von IOPS und Durchsatz für Lese- und Schreibvorgänge.
  • Leseoptimierte Einheiten: bieten die höchste Rate an Lesevorgängen und den höchsten Durchsatz pro GiB.
  • Schreiboptimierte Einheiten: bieten die höchste Rate an Schreibvorgängen und den höchsten Durchsatz pro GiB.

Wenn Ihre Arbeitslast mehr Lesevorgänge als Schreibvorgänge umfasst oder mehr Lesedurchsatz als Schreibdurchsatz erfordert, erzielen Sie das beste Preis-Leistungs-Verhältnis, wenn Sie leseoptimierte Einheiten erwerben.

Sie können verschiedene Arten von Kapazitätseinheiten kombinieren, wenn Sie einen Exapool bereitstellen oder erweitern. Der Typ und die Anzahl der Kapazitätseinheiten, die Sie für einen Pool kaufen, werden als Mischung von Kapazitätseinheiten bezeichnet.

Die Mischung der Einheiten in einem Exapool hat keine Auswirkungen auf die Leistung der Festplatten im Exapool. Die Mischung der Einheiten wirkt sich nur auf die folgenden Faktoren aus:

  • Abrechnung des Exapool
  • Die maximale bereitgestellte Leistung für den Exapool.

Kapazitätseinheiten für einen Exapool auswählen

Um die Anforderungen Ihrer Arbeitslast möglichst kostengünstig zu erfüllen, sollten Sie mit Ihrem Account-Management-Team eine Kombination von Kapazitätseinheiten auswählen, die am besten zu Ihrer Arbeitslast passt. Sie können beispielsweise einen Exapool mit einer großen Anzahl von leseoptimierten Einheiten für alle leseintensiven Festplatten in einem Projekt erstellen.

Verhältnisse der Kapazitätseinheiten für Hyperdisk-Throughput-Exapools

Für Hyperdisk Throughput-Exapools gelten die folgenden Leistungsverhältnisse basierend auf der gekauften Kapazität:

Typ der Kapazitätseinheit Gekaufte Kapazitätseinheiten Exapool-Kapazität (TiB) Lesedurchsatz (MiB/s) Schreibdurchsatz (MiB/s)
Kapazitätsoptimiert 1.024 1 0.97 0,10
Leseoptimiert 1.024 1 3,38 0,10
Schreiboptimiert 1.024 1 0.97 1,84

Verhältnisse von Kapazitätseinheiten für Hyperdisk Balanced Exapool

Für Hyperdisk Balanced-Exapools gelten die folgenden Leistungsverhältnisse basierend auf der gekauften Kapazität:

Typ der Kapazitätseinheit Gekaufte Kapazitätseinheiten Exapool-Kapazität (TiB) Lesedurchsatz (MiB/s) Schreibdurchsatz (MiB/s) IOPS für Lesevorgänge IOPS für Schreibvorgänge
Kapazitätsoptimiert 1.024 1 5.12 1,02 275 102
Leseoptimiert 1.024 1 378,88 30.72 21.311 3.072
Schreiboptimiert 1.024 1 220,16 71,68 12.288 6.656

Auswirkungen von Kapazitätseinheiten auf die Laufwerksleistung

Die Mischung aus Kapazitätseinheiten eines Exapools hat keinen Einfluss darauf, wie Laufwerke im Exapool Leistung verbrauchen. Die einzelnen Lese- und Schreibvorgänge der Laufwerke im Pool werden nicht gesondert in Rechnung gestellt. Wenn Sie Einheiten eines bestimmten Typs kaufen, werden die Festplatten nicht auf eine feste Anzahl von Lese- oder Schreib-IOPS beschränkt. Wenn Sie ein Laufwerk in einem Exapool erstellen, geben Sie außerdem kein Limit für Lese-IOPS oder Schreib-IOPS an, sondern nur ein Limit für bereitgestellte IOPS.

Angenommen, Sie haben zwei Hyperdisk Balanced-Exapools, Pool-1 und Pool-2.. Beide haben 100.000.000 kapazitätsoptimierte Einheiten. Pool-1 hat außerdem 5.000.000 schreiboptimierte Einheiten, während Pool-2 5.000.000 leseoptimierte Einheiten hat.

Da beide Pools insgesamt 105.000.000 Einheiten haben, haben sie dieselbe Gesamtkapazität von 100,1 PiB (105.000.000 GiB). Da sie jedoch unterschiedliche Arten von Kapazitätseinheiten haben, gelten für die Pools unterschiedliche maximale Leistungslimits und Kosten. Es gibt keinen Leistungsunterschied zwischen den Festplatten in den beiden Pools.

Beispiel

Angenommen, ein Hyperdisk Balanced-Exapool hat 12.400.000 Kapazitätseinheiten, die sich aus Folgendem zusammensetzen:

  • 5.000.000 kapazitätsoptimierte Einheiten
  • 2.400.000 leseoptimierte Einheiten
  • 5.000.000 schreiboptimierte Einheiten

Der Exapool hat eine Kapazität von 12.109,4 TiB (1 TiB für jeweils 1.024 Einheiten).

Der Exapool hat 151.488.476 IOPS, die sich so berechnen:

  • IOPS von 5.000.000 kapazitätsoptimierten Einheiten: 1.840.820 (1.342.773 Lese-IOPS + 498.047 Schreib-IOPS)

  • IOPS aus 2.400.000 leseoptimierten Einheiten: 57.147.656 (49.947.656 Lese-IOPS + 7.200.000 Schreib-IOPS)

  • IOPS aus 5.000.000 schreiboptimierten Einheiten: 92.500.000 (60.000.000 Lese-IOPS + 32.500.000 Schreib-IOPS)

Leistung und Kapazitätsauslastung prüfen

Compute Engine bietet Messwerte, mit denen Sie Ihre Exapools überwachen können. Mit diesen Messwerten lassen sich unter anderem folgende Fragen beantworten:

  • Wie viele Lese- und Schreib-IOPS sind im Exapool noch verfügbar?
  • Wie viel Kapazität wurde den Laufwerken im Exapool zugewiesen?
  • Wie viele Festplatten sind im Exapool?

Sie können diese Messwerte in Cloud Monitoring aufrufen. Weitere Informationen finden Sie unter Hyperdisk-Pools überwachen.

Größen- und Leistungslimits für Hyperdisk-Exapools

In diesem Abschnitt werden die Limits für die einzelnen Exapool-Typen aufgeführt.

Attribut Hyperdisk Balanced-Exapools Exapools für Hyperdisk Throughput
Minimale Kapazität 500 TiB 500 PiB
Maximale Kapazität 1 EiB 5 EiB
Minimaler Durchsatz 1 TiB/s 250 GiB/s
Maximaler Durchsatz 10 TiB/s 10 TiB/s
Maximale Anzahl von Laufwerken pro Pool 500.000 500.000
Kapazitätserhöhungen 1 TiB 1 PiB
Maximale Anzahl von Exapools pro Projekt und Zone 1 1
Leistungsverhältnisse 32 KB E/A-Größe für Lese- und Schreibdurchsatz; 4 KB E/A-Größe für Lese- und Schreib-IOPS 1 MB E/A-Größe für Lesevorgänge, 256 KB E/A-Größe für Schreibvorgänge

Größen- und Leistungslimits für Laufwerke in einem Exapool

Für Laufwerke in einem Exapool gelten dieselben Größen- und Leistungsgrenzen wie für Laufwerke, die sich nicht in einem Pool befinden:

Hyperdisk-Typ Maximal bereitstellbare Leistung pro Laufwerk Anpassbarer Durchsatz Benutzerdefinierte IOPS
Hyperdisk Balanced 160.000 IOPS;
2.400 MiB/s Durchsatz		 Ja Ja
Hyperdisk Durchsatz 2.400 MiB/s Durchsatz Ja Nein. 4 IOPS pro MiB/s Durchsatz, bis zu 9.600 IOPS

Sie können beim Erstellen des Laufwerks ein Leistungslimit festlegen und es ändern, während das Laufwerk verwendet wird.

Weitere Informationen zu den Größen- und Leistungslimits finden Sie unter Größen- und Leistungslimits für Hyperdisk Throughput und Größen- und Leistungslimits für Hyperdisk Balanced.

Regionale Verfügbarkeit

Hyperdisk Balanced Exapools und Hyperdisk Throughput Exapools sind in allen Zonen verfügbar.

Verschlüsselung

Das Verschlüsseln von Laufwerken in einem Hyperdisk-Pool funktioniert genauso wie das Verschlüsseln von Laufwerken außerhalb eines Pools.

Weitere Informationen finden Sie unter Laufwerksverschlüsselung.

Preise

Die Abrechnung für Exapools erfolgt auf Grundlage der Anzahl und Art der Kapazitäts- und Leistungseinheiten, die Sie für den Pool erworben haben. Ihnen werden die bereitgestellten IOPS, der Durchsatz oder die Kapazität für die im Pool erstellten Laufwerke nicht in Rechnung gestellt.

Für Hyperdisk Exapools sind ressourcenbasierte Rabatte für zugesicherte Nutzung (CUDs) mit einer Mindestlaufzeit von 1 Jahr und einer Laufzeit von bis zu 3 Jahren verfügbar. Wenn Sie einen 1- oder 3-Jahres-Exapool erwerben, erhalten Sie automatisch ressourcenbasierte CUDs in 1- oder 3-Jahres-Zusicherungen.

Weitere Informationen finden Sie unter Laufwerk-Preise.

Beschränkungen

Für Exapools gelten die folgenden Einschränkungen.

  • Sie müssen sich an Ihr Kontoteam wenden, um einen Hyperdisk Exapool zu erstellen, zu ändern oder zu löschen.
  • Die Leistung, die Sie für einen Exapool bereitstellen können, hängt vom Typ und der Anzahl der Kapazitätseinheiten für den Exapool ab. Die Leistung für Laufwerke, die in einem Exapool erstellt wurden, ist jedoch unabhängig von der Mischung der Kapazitätseinheiten des Pools.
  • Sie können den Modus „Vertraulich“ für Hyperdisk Balanced-Volumes nicht in einem Exapool verwenden.
  • Exapools verwenden nur die erweiterte Kapazitäts- und Leistungsbereitstellung. Sie unterstützen keine Bereitstellung mit Standardkapazität oder Standardleistung.
  • Bei Exapools wird keine Datenkomprimierung verwendet.
  • Exapools unterstützen kein automatisches Wachstum für Leistung oder Kapazität. Sie müssen die Nutzung von Leistung und Kapazität Ihres Exapools selbst überwachen. Wenn Sie die Leistung oder Kapazität des Pools erhöhen möchten, wenden Sie sich an Ihr Kontoteam.
  • Sie können keine vorhandenen Laufwerke in einen oder aus einem Exapool verschieben. Sie müssen einen Standard-Snapshot des Laufwerks erstellen und dann mit dem Snapshot ein neues Laufwerk erstellen.

Nächste Schritte