סקירה כללית על הביצועים של Google Cloud Hyperdisk

במאמר הזה מוסבר איך פועלים הביצועים של Google Cloud Hyperdisk, כדי שתוכלו להבין את הביצועים של נפחי ה-Hyperdisk שלכם ולבחור את סוג ה-Hyperdisk המתאים לעומס העבודה שלכם.

‫Hyperdisk הוא האפשרות המומלצת של Google Cloudלאחסון בלוקים עמיד. מידע נוסף על Hyperdisk זמין במאמר מידע על Hyperdisk.

פרטים על מגבלות הביצועים זמינים במאמר בנושא מגבלות הביצועים של Hyperdisk.

כדי לבדוק את הביצועים הנוכחיים או הקודמים של נפח Hyperdisk, אפשר לעיין במאמר בנושא בדיקת מדדי הביצועים של הדיסק.

מונחים ויחידות

הביצועים של Hyperdisk, כפי שמתואר במסמך הזה, מתייחסים ל-IOPS ולקצב הנתונים.

  • ‫IOPS הוא ראשי התיבות של פעולות קלט/פלט לשנייה. זהו מספר הפעולות הנפרדות של קריאה וכתיבה שהנפח מבצע או יכול לבצע בתוך שנייה.
  • קצב העברת הנתונים מתייחס למספר הבייטים שאפשר לקרוא מנפח או לכתוב אליו בשנייה. התפוקה נמדדת ב-MiB/s.

מידות הגודל הן ב-GiB או ב-TiB.

מינוח של סוגי מכונות

המונח מכונת מחשוב מתייחס למכונה וירטואלית (VM) או למכונת Bare Metal. סוג המכונה של מכונה הוא השילוב הספציפי של המאפיינים שלה, כמו סדרת המכונות ומספר ה-vCPU.

במסמך הזה, סוגי המכונות מסומנים בפורמט הבא: M-*-N, כאשר:

  • ‫M היא סדרת המכונות, לדוגמה, C3
  • ‫* מייצג את כל הגדרות הזיכרון והמעבד (CPU), לדוגמה, standard או highcpu
  • ‫N הוא מספר המעבדים הווירטואליים, המעבדים או ה-GPU, לדוגמה, 22 למכונה עם 22 מעבדים וירטואליים, או 8g למכונה עם 8 מעבדי GPU.
הפורמט הזה כולל את סוגי המכונות הבאים, אם הם זמינים:
  • סוגי מכונות Bare Metal (*-metal)
  • סוגי מכונות שמגיעים עם דיסקים מקומיים מסוג SSD שמצורפים אליהם (*-lssd,‏ *-standardlssd או *-highlssd).

לדוגמה, c3-*-176 מתייחס לסוגי מכונות C3 עם 176 מעבדי vCPU, כמו c3-standard-176,‏ c3-highcpu-176,‏ c3-highmem-176 ו-c3-standard-176-lssd. למידע נוסף, קראו את המאמר טרמינולוגיה של Compute Engine.

סיכום הביצועים של Hyperdisk

כשמצרפים נפחי אחסון של Hyperdisk למופע, הביצועים המקסימליים שאפשר להשיג תלויים בתרחיש, כפי שמפורט בטבלה הבאה.

מספר אמצעי האחסון של Hyperdisk
‎		 מיקסום ביצועים
1 הביצועים של נפח האחסון הם הנמוכים מבין:
  • הביצועים שהוקצו לאחסון
  • מגבלת הביצועים של סוג המכונה עבור סוג ה-Hyperdisk.
‫2 או יותר מאותו סוג של Hyperdisk הביצועים הכוללים של כל אמצעי האחסון הם הערך הנמוך מבין:
  • הסכום של הביצועים שהוקצו לכל נפח
  • מגבלת הביצועים של סוג המכונה עבור סוג ה-Hyperdisk
‫2 סוגים או יותר של Hyperdisk הביצועים הכוללים של כל נפחי התנועה הם הנמוך מבין:
  • הסכום של הביצועים שהוקצו לכל נפח
  • מגבלות הביצועים של סוג המכונה של המופע

מגבלות לפי סוג Hyperdisk מפורטות במאמר מגבלות ביצועים לפי סוג Hyperdisk.

במאמר מגבלות ביצועים לפי סוג מכונה מפורטות המגבלות לפי סוג המכונה.

מידע על ביצועים שהוקצו ל-Hyperdisk

אפשר לציין רמת ביצועים ליעד של נפח Hyperdisk. ערך ה-IOPS או התפוקה שאתם מציינים או מקצים נקרא ביצועים מוקצים.

אתם יכולים להקצות נפח אחסון לביצועים כשאתם יוצרים את נפח האחסון. אפשר גם להגדיל או להקטין את הביצועים בזמן השימוש בעוצמת הקול בלי להגדיל את הגודל של עוצמת הקול.

הביצועים שהוקצו הם לא רמת ביצועים מובטחת. במקום זאת, זו רמת הביצועים המצופה מהאחסון בזמני שיא השימוש. הביצועים בפועל תלויים במגבלות של המופע שמשתמש בנפח האחסון ובכמה גורמים אחרים.

רמות הביצועים שמוגדרות כברירת מחדל

הקצאת רמת ביצועים לנפח Hyperdisk היא אופציונלית. אם לא תציינו ערך, לדוגמה, כי אתם לא בטוחים כמה IOPS או קצב העברת נתונים נדרשים לעומס העבודה, מערכת Compute Engine תיצור את אמצעי האחסון עם ערכי ברירת המחדל. אפשר להגדיל או להקטין את הערך הזה בהמשך. ערכי ברירת המחדל משתנים בהתאם לסוג ה-Hyperdisk, והם מפורטים בקטע ערכי ברירת המחדל של IOPS וקצב העברת הנתונים של Hyperdisk Balanced,‏ Hyperdisk Balanced High Availability,‏ Hyperdisk Extreme, ‏ Hyperdisk Throughput או Hyperdisk ML.

מגבלות על ביצועים שהוקצו

הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות תלויים בסוג ה-Hyperdisk ובגודל של אמצעי האחסון.

המגבלה לסוג Hyperdisk

לכל סוג של Hyperdisk יש רמת ביצועים מקסימלית שאפשר להקצות. חלק מסוגי ה-Hyperdisk מאפשרים הקצאה של IOPS, של קצב העברת נתונים או של שניהם. אם אי אפשר להקצות קצב העברה, קצב ההעברה של הנפח תלוי ב-IOPS שהוקצו. באופן דומה, אם אי אפשר להקצות IOPS, ה-IOPS של אמצעי האחסון תלוי בתפוקה שאתם מקצים.

לדוגמה, אתם יכולים להקצות משאבים לפי התפוקה שנקבעה לנפחי Hyperdisk ML, אבל לא ל-IOPS. היחס בין IOPS לתפוקה ב-Hyperdisk ML הוא 16 IOPS לכל ‎MiB/s של תפוקה שהוקצתה. לכן, אם יוצרים נפח Hyperdisk ML עם קצב העברת נתונים של 100,000MiB לשנייה, הנפח מוקצה עם 1,600,000 IOPS.

מגבלות על סמך גודל

הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות משתנים בהתאם לגודל של אמצעי האחסון. לדוגמה, לנפח אחסון Hyperdisk Balanced בגודל 10 TiB, אפשר להקצות 3,000 עד 160,000 IOPS, אבל לנפח אחסון בגודל 50 GiB, אפשר להקצות 3,000 עד 25,000 IOPS.

מידע נוסף על מגבלות הגודל של כל סוג של Hyperdisk מופיע בקטע מגבלות גודל וביצועים בדפים Hyperdisk Balanced,‏ Hyperdisk Balanced High Availability,‏ Hyperdisk Extreme,‏ Hyperdisk Throughput ו-Hyperdisk ML.

בטבלה הבאה מפורטים הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות לכל סוג של Hyperdisk.

סוג Hyperdisk הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות לכל נפח קצב העברת נתונים בהתאמה אישית ‫IOPS בהתאמה אישית
Hyperdisk Balanced ‫160,000 IOPS
‫2,400 MiB לשנייה 		כן כן
Hyperdisk Balanced High Availability ‫100,000 IOPS
2,400 MiB/s		 כן כן
Hyperdisk Extreme ‫350,000 פעולות IOPS לא; ‎250 MiB/s לכל 1,000 IOPS, עד ‎5,000 MiB/s כן
Hyperdisk ML ‫2,097,152 מבי-בייט לשנייה כן לא; 16 פעולות קלט/פלט לשנייה לכל MiB/s של תפוקה, עד 33,554,432 פעולות קלט/פלט לשנייה
Hyperdisk Throughput ‫2,400 MiB לשנייה כן לא; 4 IOPS לכל MiB/s של קצב העברת נתונים, עד 9,600 IOPS.

ביצועים במצב יציב

לעומסי עבודה שרגישים לשינויים בביצועים, כדאי להשתמש בסדרת מכונות שמציעה ביצועים במצב יציב. מגבלת הביצועים במצב יציב היא רמת הביצועים שהמכונה יכולה לשמור עליה בכל אמצעי האחסון המחוברים. לעומת זאת, רמת הביצועים המקסימלית היא רמת הביצועים הגבוהה ביותר שמכונה וירטואלית יכולה להגיע אליה.

מגבלות הביצועים במצב יציב לא מהוות הסכם רמת שירות (SLA).

כדי שנפח Hyperdisk יגיע למגבלת ביצועים ספציפית במצב יציב, הביצועים שהוקצו לו צריכים להיות שווים למגבלת המצב היציב או גדולים ממנה.

מגבלת הביצועים במצב יציב משותפת לכל הדיסקים שמחוברים למכונה.

סדרות מכונות שמציעות ביצועים במצב יציב

סדרות המכונות הבאות מציעות ביצועים יציבים:

הגדרת עומס עבודה כדי לעמוד בביצועים שהוקצו

הביצועים בפועל של נפח Hyperdisk – הביצועים שנצפו כשהוא מחובר למכונה – לא יכולים לחרוג מהמגבלות הבאות:

  • הביצועים שהוקצו לנפח
  • מגבלות הביצועים שספציפיות למופע, כולל מגבלות ספציפיות לסוג Hyperdisk

לכן, כדי לוודא שהנפח יכול להגיע לביצועים שהוקצו, כדאי להביא בחשבון את הגורמים הבאים:

גורמים כמו גודל קלט/פלט ועיצוב האפליקציה לא מגבילים את הביצועים, אבל הם משפיעים עליהם. מידע נוסף על הגורמים האלה זמין במאמר בנושא גורמים ספציפיים לעומס עבודה שמשפיעים על הביצועים.

איך מגבלות הביצועים של המכונה משפיעות על הביצועים של Hyperdisk

לכל מכונה יש את מגבלות הביצועים הבאות, בהתאם לסוג המכונה:

  • מגבלת ביצועים לסוג Hyperdisk
  • מגבלת ביצועים כוללת למופע

כל מגבלה חלה במצבים ספציפיים.

מגבלות הביצועים של מכונות לכל סוג של Hyperdisk

לכל מכונה יש מגבלת ביצועים לכל נפחי ה-Hyperdisk מסוג מסוים שמצורפים למכונה.

מתי המגבלה הזו חלה: כשמצרפים למכונה נפח אחד או יותר של Hyperdisk מאותו סוג. כדי שכל נפח יגיע לביצועים שהוקצו לו, מגבלת הביצועים של המכונה צריכה להיות גדולה מסכום הביצועים שהוקצו לכל הנפחים. אחרת, הביצועים של אמצעי האחסון לא יכולים לחרוג ממגבלת הביצועים של המופע.

דוגמה

נניח שיש לכם נפח Hyperdisk Throughput,‏ hdt-disk-1, עם הקצאת משאבים של 600MiB/s, ואתם רוצים לצרף אותו למכונה c3-*-4.

למכונות c3-*-4 יש את מגבלות התפוקה הבאות:

סוג Hyperdisk תפוקה מקסימלית (MiB/s)
Hyperdisk Balanced 400
Hyperdisk Extreme לא נתמך
Hyperdisk Throughput 240
Hyperdisk Balanced High Availability 400
Hyperdisk ML 400

אם מצרפים את hdt-disk-1 למכונה הווירטואלית, הביצועים בפועל של אמצעי האחסון לא יכולים להיות גבוהים מ-240 MiB/s. אם תצרפו במקום זאת נפח אחסון מסוג Hyperdisk Balanced, הביצועים של נפח האחסון הזה לא יוכלו לעלות על ‎400 MiB/s.

אם מחברים 2 אמצעי אחסון מסוג Hyperdisk Balanced למכונה הווירטואלית, הביצועים המשולבים של שני אמצעי האחסון עדיין לא יכולים לחרוג מ-‎400 MiB/s. זה נכון בלי קשר לביצועים שסופקו לשני אמצעי האחסון.

מגבלות הביצועים של כל Hyperdisk לפי סוג המכונה מפורטות במאמר מגבלות הביצועים לפי סוג Hyperdisk.

מגבלת הביצועים הכוללת של מכונה

לכל מכונה יש מגבלת ביצועים כוללת שהיא יכולה להגיע אליה. המגבלה הזו משותפת לכל אמצעי האחסון שמחוברים למכונה.

מתי המגבלה הזו חלה: כשמצרפים יותר מסוג אחד של Hyperdisk למכונה. הביצועים בפועל של כל אמצעי האחסון ביחד לא יכולים לחרוג ממגבלת הביצועים של המכונה, בלי קשר לביצועים שהוקצו לכל אמצעי אחסון.

אם המופע תומך בדיסק אחסון מתמיד, גם כל נפחי דיסק האחסון המתמיד המצורפים חולקים את אותה מגבלה.

דוגמה

נניח שיש לכם מופע c3-*-22 עם קצב העברת נתונים מקסימלי של ‎1,800 MiB/s.

אתם מצרפים ל-VM את המשאבים הבאים:

  • ‫2 נפחי אחסון מסוג Hyperdisk Balanced, כל אחד עם הקצאת משאבים לפי התפוקה שנקבעה של 900 MiB/s.
  • ‫1 נפח אחסון מסוג Hyperdisk Throughput עם הקצאת משאבים לפי התפוקה שנקבעה של 500 MiB/s

הביצועים המשולבים של כל אמצעי האחסון לא יכולים לחרוג מ-‎1,800 MiB/s.

כאן תוכלו לקרוא על מגבלות הביצועים לפי סוג המכונה.

גורמים ספציפיים לעומס העבודה שמשפיעים על הביצועים

בקטע הזה נדון בגורמים ספציפיים לעומסי עבודה שמשפיעים על מגבלות קצב הנתונים ו-IOPS שאפשר להשיג בנפחי Hyperdisk. למידע נוסף על שיפור הביצועים, קראו את המאמר אופטימיזציה של ביצועי Hyperdisk.

כדי להגיע לרמות המקסימליות של IOPS ושל Throughput שמוצעות על ידי נפחי Hyperdisk, צריך לקחת בחשבון את הפרמטרים הבאים של עומס העבודה:

  • ‫I/O size: כדי להגיע למגבלות ה-IOPS והתפוקה, צריך להשתמש בגדלים ספציפיים של בלוקים, באופן הבא:
    • כדי להגיע למגבלות המקסימליות של IOPS, צריך גודל קלט/פלט של 4KB.
    • כדי להגיע למגבלות המקסימליות של קצב העברת הנתונים, צריך גודל קלט/פלט של 256KB לפחות.
  • אורך התור: מספר הבקשות בהמתנה לאמצעי אחסון. כדי להגיע למגבלות הביצועים המקסימליות, צריך לשנות 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-256.
  • מספר אמצעי האחסון המצורפים: כדי לקבל את התוצאות הכי טובות, מומלץ לצרף 8 אמצעי אחסון או פחות למופע יחיד.

המאמרים הבאים