Google Cloud Hyperdisk – Leistungsübersicht

In diesem Dokument wird die Funktionsweise der Google Cloud Hyperdisk-Leistung erläutert, damit Sie die Leistung Ihrer Hyperdisk-Volumes besser verstehen und den richtigen Hyperdisk-Typ für Ihre Arbeitslast auswählen können.

Hyperdisk ist die empfohlene Option für dauerhaften Blockspeicher . Google CloudWeitere Informationen zu Hyperdisk finden Sie unter Informationen zu Hyperdisk.

Detaillierte Leistungsgrenzen finden Sie unter Hyperdisk-Leistungsgrenzen.

Informationen zur aktuellen oder bisherigen Leistung eines Hyperdisk-Volumes finden Sie unter Laufwerksleistungsmesswerte prüfen.

Terminologie und Einheiten

Die in diesem Dokument beschriebene Hyperdisk-Leistung bezieht sich auf IOPS und Durchsatz.

  • IOPS steht für Eingabe-/Ausgabevorgänge pro Sekunde. Dies ist die Anzahl der einzelnen Lese- und Schreibvorgänge, die das Volume innerhalb einer Sekunde ausführt oder ausführen kann.
  • Durchsatz gibt an, wie viele Byte pro Sekunde aus einem Volume gelesen oder in ein Volume geschrieben werden können. Der Durchsatz wird in MiB/s gemessen.

Größenangaben erfolgen in GiB oder TiB.

Terminologie für Maschinentypen

Der Begriff Compute-Instanz bezieht sich auf eine VM-Instanz (virtuelle Maschine) oder eine Bare-Metal-Instanz. Der Maschinentyp einer Compute-Instanz ist die spezifische Kombination ihrer Eigenschaften, z. B. die Maschinenserie und die Anzahl der vCPUs.

In diesem Dokument werden Maschinentypen in diesem Format angegeben: M-*-N, wobei Folgendes gilt:

  • M ist die Maschinenserie, z. B. C3.
  • * steht für alle Speicher- und CPU-Konfigurationen, z. B. standard oder highcpu.
  • N ist die Anzahl der vCPUs, CPUs oder die GPU-Bezeichnung, z. B. 22 für eine Instanz mit 22 vCPUs oder 8g für eine Instanz mit 8 GPUs.
Dieses Format umfasst die folgenden Maschinentypen, sofern verfügbar:
  • Bare-Metal-Maschinentypen (*-metal)
  • Maschinentypen mit angehängten lokalen SSDs (*-lssd, *-standardlssd oder *-highlssd).

Beispielsweise bezieht sich c3-*-176 auf alle C3-Maschinentypen mit 176 vCPUs, nämlich c3-standard-176, c3-highcpu-176, c3-highmem-176 und c3-standard-176-lssd. Weitere Informationen finden Sie unter Compute Engine-Terminologie.

Zusammenfassung der Hyperdisk-Leistung

Wenn Sie Hyperdisk-Volumes an eine Instanz anhängen, hängt die maximal erreichbare Leistung vom Szenario ab, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.

Anzahl der Hyperdisk
Volumes		 Maximale Leistung
1 Die Leistung des Volumes ist der niedrigere der beiden folgenden Werte:
  • Die bereitgestellte Leistung des Volumes
  • Das Leistungslimit des Maschinentyps für den Hyperdisk Typ.
2 oder mehr Volumes desselben Hyperdisk-Typs Die Gesamtleistung für alle Volumes ist der niedrigere der beiden folgenden Werte:
  • Die Summe der bereitgestellten Leistung der einzelnen Volumes
  • Das Leistungslimit des Maschinentyps für den Hyperdisk Typ
2 oder mehr Hyperdisk-Typen Die Gesamtleistung für alle Volumes ist der niedrigere der beiden folgenden Werte:
  • Die Summe der bereitgestellten Leistung der einzelnen Volumes
  • Die Leistungsgrenzen für den Maschinentyp der Instanz

Informationen zu Limits nach Hyperdisk-Typ finden Sie unter Leistungsgrenzen nach Hyperdisk-Typ.

Informationen zu Limits nach Maschinentyp finden Sie unter Leistungsgrenzen nach Maschinentyp.

Bereitgestellte Leistung für Hyperdisk

Sie können ein Zielleistungsniveau für ein Hyperdisk-Volume angeben. Der von Ihnen angegebene oder bereitgestellte IOPS- oder Durchsatzwert wird als bereitgestellte Leistung bezeichnet.

Sie können die Leistung eines Volumes bereitstellen, wenn Sie das Volume erstellen. Sie können die Leistung auch erhöhen oder verringern, während das Volume verwendet wird, ohne die Größe des Volumes erhöhen zu müssen.

Die bereitgestellte Leistung ist kein garantiertes Leistungsniveau. Es ist vielmehr das Zielleistungsniveau, das das Volume voraussichtlich während der Spitzenzeiten der Nutzung benötigt. Die tatsächliche Leistung hängt von den Limits der Instanz ab, die das Volume verwendet, und von mehreren anderen Faktoren.

Standardleistungsniveaus

Die Bereitstellung eines Leistungsniveaus für ein Hyperdisk-Volume ist optional. Wenn Sie keinen Wert angeben, z. B. weil Sie nicht wissen, wie viele IOPS oder wie viel Durchsatz Ihre Arbeitslast benötigt, erstellt Compute Engine das Volume mit Standardwerten. Sie können den Wert später erhöhen oder verringern. Die Standardwerte variieren je nach Hyperdisk-Typ und sind im Abschnitt Standardwerte für IOPS und Durchsatz für Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability, Hyperdisk Extreme, Hyperdisk Throughput oder Hyperdisk ML aufgeführt.

Limits für die bereitgestellte Leistung

Die maximale Leistung, die Sie bereitstellen können, hängt vom Hyperdisk-Typ und von der Größe des Volumes ab.

Limit für den Hyperdisk-Typ

Für jeden Hyperdisk-Typ gibt es ein maximales Leistungsniveau, das Sie bereitstellen können. Bei einigen Hyperdisk-Typen können Sie IOPS, Durchsatz oder beides bereitstellen. Wenn Sie keinen Durchsatz bereitstellen können, hängt der Durchsatz für das Volume von den bereitgestellten IOPS ab. Wenn Sie keine IOPS bereitstellen können, hängt die IOPS für das Volume vom bereitgestellten Durchsatz ab.

Sie können beispielsweise Durchsatz für Hyperdisk ML-Volumes bereitstellen, aber keine IOPS. Die Rate von IOPS zu Durchsatz für Hyperdisk ML beträgt 16 IOPS pro MiB/s bereitgestellten Durchsatz. Wenn Sie also ein Hyperdisk ML-Volume mit 100.000 MiB/s Durchsatz erstellen, werden für das Volume 1.600.000 IOPS bereitgestellt.

Größenbasierte Limits

Die maximale Leistung, die Sie bereitstellen können, ändert sich mit der Größe des Volumes. Für ein 10-TiB-Hyperdisk Balanced-Volume können Sie beispielsweise 3.000 bis 160.000 IOPS bereitstellen, für ein 50-GiB-Volume 3.000 bis 25.000 IOPS.

Details zu den größenbasierten Limits für jeden Hyperdisk-Typ finden Sie im Abschnitt Größen- und Leistungsgrenzen auf den Seiten Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability, Hyperdisk Extreme, Hyperdisk Throughput und Hyperdisk ML.

In der folgenden Tabelle ist die maximale Leistung aufgeführt, die Sie für jeden Hyperdisk-Typ bereitstellen können.

Hyperdisk-Typ Maximal bereitstellbare Leistung pro Volume Anpassbarer Durchsatz Benutzerdefinierte IOPS
Hyperdisk Balanced 160.000 IOPS
2.400 MiB/s 		Ja Ja
Hyperdisk Balanced High Availability 100.000 IOPS
2.400 MiB/s		 Ja Ja
Hyperdisk Extrem 350.000 IOPS Nein; 250 MiB/s pro 1.000 IOPS, bis zu 5.000 MiB/s Ja
Hyperdisk ML 2.097.152 MiB/s Ja Nein; 16 IOPS pro MiB/s Durchsatz, bis zu 33.554.432 IOPS
Hyperdisk Durchsatz 2.400 MiB/s Ja Nein; 4 IOPS pro MiB/s Durchsatz, bis zu 9.600 IOPS.

Leistung im stabilen Zustand

Für Arbeitslasten, die empfindlich auf Leistungsschwankungen reagieren, sollten Sie eine Maschinenserie verwenden, die eine Leistung im stabilen Zustand bietet. Das Leistungslimit im stabilen Zustand ist das Leistungsniveau, das eine Instanz für alle angehängten Volumes aufrechterhalten kann. Im Vergleich dazu ist das maximale Leistungsniveau das höchste Leistungsniveau, das eine Instanz erreichen kann.

Leistungsgrenzen im stabilen Zustand stellen kein Service Level Agreement (SLA) dar.

Damit ein Hyperdisk-Volume ein bestimmtes Leistungslimit im stabilen Zustand erreicht, muss die bereitgestellte Leistung gleich oder größer als das Limit im stabilen Zustand sein.

Das Leistungslimit im stabilen Zustand gilt für alle an die Instanz angehängten Laufwerke.

Maschinenserien, die Leistung im stabilen Zustand bieten

Die folgenden Maschinenreihen bieten Leistung im stabilen Zustand:

Arbeitslast so konfigurieren, dass die bereitgestellte Leistung erreicht wird

Die tatsächliche Leistung eines Hyperdisk-Volumes – die beobachtete Leistung beim Anhängen an eine Instanz – darf die folgenden Limits nicht überschreiten:

  • Die bereitgestellte Leistung des Volumes
  • Die instanzspezifischen Leistungsgrenzen, einschließlich spezifischer Limits für den Hyperdisk-Typ

Damit Ihr Volume die bereitgestellte Leistung erreichen kann, sollten Sie die folgenden Faktoren berücksichtigen:

Faktoren wie E/A-Größe und Anwendungsdesign sind zwar keine Leistungsgrenzen, wirken sich aber auch auf die Leistung aus. Weitere Informationen zu diesen Faktoren finden Sie unter Arbeitslastspezifische Faktoren, die sich auf die Leistung auswirken.

Auswirkungen der Leistungsgrenzen von Instanzen auf die Hyperdisk-Leistung

Jede Compute-Instanz hat je nach Maschinentyp die folgenden Leistungsgrenzen:

  • Ein Leistungslimit für den Hyperdisk-Typ
  • Ein allgemeines Leistungslimit für die Instanz

Jedes Limit gilt in bestimmten Situationen.

Leistungsgrenzen für Instanzen für jeden Hyperdisk-Typ

Jede Instanz hat ein Leistungslimit für alle Hyperdisk-Volumes eines bestimmten Typs, die Sie an die Instanz anhängen.

Wann gilt dieses Limit?: Wenn Sie ein oder mehrere Hyperdisk Volumes desselben Typs an eine Instanz anhängen. Damit jedes Volume die bereitgestellte Leistung erreicht, muss das Leistungslimit der Instanz größer als die Summe der bereitgestellten Leistung aller Volumes sein. Andernfalls kann die Leistung der Volumes das Leistungslimit der Instanz nicht überschreiten.

Beispiel

Angenommen, Sie haben ein Hyperdisk Throughput-Volume, hdt-disk-1, mit einem bereitgestellten Durchsatz von 600 MiB/s und möchten es an eine c3-*-4-Instanz anhängen.

c3-*-4-Instanzen haben die folgenden Durchsatzlimits:

Hyperdisk-Typ Maximaler Durchsatz (MiB/s)
Hyperdisk Balanced 400
Hyperdisk Extrem Nicht unterstützt
Hyperdisk Durchsatz 240
Hyperdisk Balanced High Availability 400
Hyperdisk ML 400

Wenn Sie hdt-disk-1 an die VM anhängen, kann die tatsächliche Leistung des Volumes 240  MiB/s nicht überschreiten. Wenn Sie stattdessen ein Hyperdisk Balanced-Volume anhängen, kann die Leistung des Hyperdisk Balanced-Volumes 400  MiB/s nicht überschreiten.

Wenn Sie zwei Hyperdisk Balanced-Volumes an die VM anhängen, kann die kombinierte Leistung beider Hyperdisk Balanced Volumes 400  MiB/s nicht überschreiten. Das gilt unabhängig von der bereitgestellten Leistung beider Volumes.

Die Leistungsgrenzen für jede Hyperdisk nach Maschinentyp sind unter Leistungsgrenzen nach Hyperdisk-Typ aufgeführt.

Allgemeines Leistungslimit für eine Instanz

Jede Instanz hat ein allgemeines Leistungslimit, das sie erreichen kann. Dieses Limit gilt für alle an die Instanz angehängten Volumes.

Wann gilt dieses Limit? Wenn Sie mehr als einen Hyperdisk-Typ an eine Instanz anhängen. Die kombinierte tatsächliche Leistung aller Volumes kann das Leistungslimit für die Instanz nicht überschreiten, unabhängig von der bereitgestellten Leistung der einzelnen Volumes.

Wenn die Instanz nichtflüchtigen Speicher unterstützt, gilt dasselbe Limit auch für alle angehängten nichtflüchtigen Speicher.

Beispiel

Angenommen, Sie haben eine c3-*-22-Instanz mit einem maximalen Durchsatz von 1.800 MiB/s.

Sie hängen die folgenden Ressourcen an die VM an:

  • 2 Hyperdisk Balanced-Volumes mit jeweils 900 MiB/s bereitgestelltem Durchsatz.
  • 1 Hyperdisk Throughput-Volume mit 500 MiB/s bereitgestelltem Durchsatz.

Die kombinierte Leistung aller Volumes kann 1.800 MiB/s nicht überschreiten.

Eine Liste der Limits finden Sie unter Leistungsgrenzen nach Maschinentyp.

Arbeitslastspezifische Faktoren, die sich auf die Leistung auswirken

In diesem Abschnitt werden arbeitslastspezifische Faktoren beschrieben, die sich auf die Durchsatz- und IOPS-Limits auswirken, die Ihre Hyperdisk-Volumes erreichen können. Weitere Informationen zur Leistungsverbesserung finden Sie unter Leistung von Hyperdisk optimieren.

Ziehen Sie die folgenden Arbeitslastparameter in Betracht, um maximale IOPS- und Durchsatzstufen zu erreichen, die von Hyperdisk-Volumes angeboten werden:

  • E/A-Größe: Sie müssen bestimmte Blockgrößen verwenden, um die IOPS- und Durchsatzlimits zu erreichen:
    • Für maximale IOPS-Limits ist eine E/A-Größe von 4 KB erforderlich.
    • Für maximale Durchsatzlimits ist eine E/A-Größe von mindestens 256 KB erforderlich.
  • Länge der Warteschlange: Die Warteschlange ist die Anzahl der ausstehenden Anfragen für ein Volume. Zum Erreichen von maximalen Leistungslimits müssen Sie die Länge der Warteschlange an die E/A-Größe, IOPS und Latenzempfindlichkeit Ihrer Arbeitslast anpassen. Die optimale Länge der Warteschlange variiert für jede Arbeitslast, sollte jedoch normalerweise größer als 256 sein.
  • Anzahl der angehängten Volumes: Für optimale Leistungsergebnisse empfehlen wir, maximal acht Volumes an eine einzelne Instanz anzuhängen.

Nächste Schritte