Panoramica delle prestazioni di Google Cloud Hyperdisk

Questo documento spiega come funzionano le prestazioni di Google Cloud Hyperdisk per consentirti di comprendere meglio le prestazioni dei volumi Hyperdisk e selezionare il tipo di Hyperdisk giusto per il tuo workload.

Hyperdisk è l'opzione di archiviazione a blocchi durevole consigliata da Google Cloud. Per scoprire di più su Hyperdisk, consulta Informazioni su Hyperdisk.

Per limiti di prestazioni dettagliati, consulta Limiti di prestazioni di Hyperdisk.

Per esaminare le prestazioni attuali o passate di un volume Hyperdisk, consulta Esamina le metriche sulle prestazioni del disco.

Terminologia e unità di misura

Le prestazioni di Hyperdisk, come discusso in questo documento, si riferiscono a IOPS e throughput.

  • IOPS è l'acronimo di operazioni di input/output al secondo. Si tratta del numero di singole letture e scritture che il volume esegue o può eseguire in un secondo.
  • Il throughput si riferisce al numero di byte che possono essere letti o scritti in un volume in un secondo. Il throughput viene misurato in MiB/s.

Le misurazioni delle dimensioni sono espresse in GiB o TiB.

Terminologia dei tipi di macchine

Il termine istanza di computing si riferisce a un'istanza di macchina virtuale (VM) o a un'istanza bare metal. Il tipo di macchina di un'istanza di computing è la combinazione specifica delle sue proprietà, come la serie di macchine e il numero di vCPU.

In questo documento, i tipi di macchine sono indicati nel formato M-*-N, dove:

  • M è la serie di macchine, ad esempio C3
  • * rappresenta tutte le configurazioni di memoria e CPU, ad esempio standard o highcpu
  • N è il numero di vCPU o CPU oppure la designazione delle GPU, ad esempio 22 per un'istanza con 22 vCPU o 8g per un'istanza con 8 GPU
Questo formato include i seguenti tipi di macchine, ovunque disponibili:
  • Tipi di macchine bare metal (*-metal)
  • tipi di macchine con dischi SSD locali collegati (*-lssd, *-standardlssd o *-highlssd).

Ad esempio, c3-*-176 si riferisce a tutti i tipi di macchine C3 con 176 vCPU, ovvero c3-standard-176, c3-highcpu-176, c3-highmem-176 e c3-standard-176-lssd. Per saperne di più, consulta Terminologia di Compute Engine.

Riepilogo delle prestazioni di Hyperdisk

Quando colleghi volumi Hyperdisk a un'istanza, le prestazioni massime conseguibili dipendono dallo scenario, come indicato nella tabella seguente.

Numero di volumi
Hyperdisk		 Prestazioni massime
1 Le prestazioni del volume corrispondono al valore più piccolo tra:
  • le prestazioni del volume di cui è stato eseguito il provisioning;
  • il limite di prestazioni del tipo di macchina per il tipo Hyperdisk.
2 o più dello stesso tipo di Hyperdisk Le prestazioni totali per tutti i volumi corrispondono al valore più piccolo tra:
  • la somma delle prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning di ogni volume;
  • il limite di prestazioni del tipo di macchina per il tipo Hyperdisk.
2 o più tipi di Hyperdisk Le prestazioni totali per tutti i volumi corrispondono al valore più piccolo tra:
  • la somma delle prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning di ogni volume;
  • I limiti di prestazioni per il tipo di macchina dell'istanza

Per i limiti in base al tipo di Hyperdisk, consulta Limiti delle prestazioni in base al tipo di Hyperdisk.

Per i limiti in base al tipo di macchina, consulta Limiti delle prestazioni in base al tipo di macchina.

Informazioni sulle prestazioni sottoposte a provisioning per Hyperdisk

Puoi specificare un livello di prestazioni target per un volume Hyperdisk. Il valore di IOPS o throughput specificato o di cui esegui il provisioning è denominato prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning.

Puoi eseguire il provisioning delle prestazioni di un volume quando lo crei. Puoi anche aumentare o diminuire le prestazioni mentre il volume è in uso senza dover aumentare le dimensioni del volume.

Le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning non rappresentano un livello di prestazioni garantite. Si tratta piuttosto del livello di prestazioni target di cui il volume avrà bisogno durante i picchi di utilizzo secondo le tue previsioni. Le prestazioni effettive dipendono dai limiti dell'istanza che utilizza il volume e da diversi altri fattori.

Livelli di prestazioni predefiniti

Il provisioning di un livello di prestazioni per un volume Hyperdisk è facoltativo. Se non specifichi un valore, ad esempio perché non sai con certezza di quante IOPS o throughput ha bisogno il tuo workload, Compute Engine crea il volume con i valori predefiniti. Puoi aumentare o diminuire il valore in un secondo momento. I valori predefiniti variano in base al tipo di Hyperdisk e sono riportati nella sezione Valori predefiniti di IOPS e throughput per Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità, Hyperdisk Extreme, Hyperdisk Throughput o Hyperdisk ML.

Limiti per le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning

Le prestazioni massime di cui puoi eseguire il provisioning dipendono dal tipo di Hyperdisk e dalle dimensioni del volume.

Limite per il tipo di Hyperdisk

Ogni tipo di Hyperdisk ha un livello massimo di prestazioni di cui puoi eseguire il provisioning. Alcuni tipi di Hyperdisk ti consentono di eseguire il provisioning di IOPS, throughput o entrambi. Se non puoi eseguire il provisioning del throughput, il throughput del volume dipende dalle IOPS di cui hai eseguito il provisioning. Analogamente, se non puoi eseguire il provisioning delle IOPS, le IOPS per il volume dipendono dal throughput di cui hai eseguito il provisioning.

Ad esempio, puoi eseguire il provisioning del throughput per i volumi Hyperdisk ML, ma non per le IOPS. Il rapporto IOPS/throughput per Hyperdisk ML è di 16 IOPS per MiB/s di throughput riservato. Pertanto, se crei un volume Hyperdisk ML con un throughput di 100.000 MiB/s, viene eseguito il provisioning del volume con 1.600.000 IOPS.

Limiti basati sulle dimensioni

Le prestazioni massime di cui puoi eseguire il provisioning varia in base alle dimensioni del volume. Ad esempio, per un volume Hyperdisk Balanced da 10 TiB puoi eseguire il provisioning di 3000-160.000 IOPS, ma per un volume da 50 GiB puoi eseguire il provisioning di 3000-25.000 IOPS.

Per informazioni dettagliate sui limiti basati sulle dimensioni per ogni tipo di Hyperdisk, consulta la sezione Limiti di dimensioni e prestazioni nelle pagine Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità, Hyperdisk Extreme, Hyperdisk Throughput e Hyperdisk ML.

La tabella seguente riporta le prestazioni massime di cui puoi eseguire il provisioning per ogni tipo di Hyperdisk.

Tipo di Hyperdisk Prestazioni massime di cui è possibile eseguire il provisioning per volume Throughput personalizzabile IOPS personalizzabili
Hyperdisk Balanced 160.000 IOPS
2400 MiB/s 		Sì Sì
Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità 100.000 IOPS
1200 MiB/s		 Sì Sì
Hyperdisk Extreme 350.000 IOPS No; 250 MiB/s per 1000 IOPS, fino a 5000 MiB/s Sì
Hyperdisk ML 1.200.000 MiB/s Sì No; 16 IOPS per MiB/s di throughput, fino a 19.200.000 IOPS
Throughput Hyperdisk 2400 MiB/s Sì No; 4 IOPS per MiB/s di throughput, fino a 9600 IOPS.

Prestazioni in stato stabile

Per i workload sensibili alla variabilità delle prestazioni, valuta la possibilità di utilizzare una serie di macchine che offra prestazioni in stato stabile. Il limite di prestazioni in stato stabile è il livello di prestazioni che un'istanza può sostenere su tutti i volumi collegati. Per fare un confronto, il livello di prestazioni massimo è il livello di più elevato che un'istanza può raggiungere.

I limiti di prestazioni in stato stabile non costituiscono un accordo sul livello del servizio (SLA).

Affinché un volume Hyperdisk raggiunga un determinato limite di prestazioni in stato stabile, le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning devono essere uguali o superiori al limite in stato stabile.

Il limite di prestazioni in stato stabile è condiviso tra tutti i dischi collegati all'istanza.

Serie di macchine che offrono prestazioni in stato stabile

Le seguenti serie di macchine offrono prestazioni in stato stabile:

Configura un workload per raggiungere le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning

Le prestazioni effettive di un volume Hyperdisk, ovvero le prestazioni osservate quando è collegato a un'istanza, non possono superare i seguenti limiti:

  • le prestazioni del volume di cui è stato eseguito il provisioning;
  • i limiti di prestazioni specifici dell'istanza, inclusi limiti specifici per il tipo di Hyperdisk.
  • Per i volumi Hyperdisk bilanciato e Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità, i limiti di consumo simultaneo per le prestazioni di base

Pertanto, per assicurarti che il volume possa raggiungere le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning, tieni conto dei seguenti fattori:

Fattori come le dimensioni di I/O e il design dell'applicazione, sebbene non rappresentino limiti di prestazioni, influiscono su queste. Per ulteriori informazioni su questi fattori, consulta Fattori specifici del workload che influiscono sulle prestazioni.

In che modo i limiti di prestazioni delle istanze influiscono sulle prestazioni di Hyperdisk

Ogni istanza di computing ha i seguenti limiti di prestazioni, in base al tipo di macchina:

  • un limite di prestazioni per il tipo di Hyperdisk
  • un limite di prestazioni complessivo per l'istanza

Ogni limite si applica in situazioni specifiche.

Limiti di prestazioni delle istanze per ogni tipo di Hyperdisk

Ogni istanza ha un limite di prestazioni per tutti i volumi Hyperdisk di un determinato tipo che colleghi all'istanza.

Quando si applica questo limite: quando colleghi uno o più volumi Hyperdisk dello stesso tipo a un'istanza. Affinché ogni volume raggiunga le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning, il limite di prestazioni dell'istanza deve essere superiore alla somma delle prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning per tutti i volumi. In caso contrario, le prestazioni dei volumi non possono superare il limite di prestazioni dell'istanza.

Esempio

Supponiamo di avere un volume Hyperdisk Throughput, hdt-disk-1, con un throughput riservato di 600 MiB/s e di volerlo collegare a un'istanza c3-*-4.

Le istanze c3-*-4 hanno i seguenti limiti di throughput:

Tipo di Hyperdisk Throughput massimo (MiB/s)
Hyperdisk Balanced 400
Hyperdisk Extreme Non supportato
Hyperdisk Throughput 240
Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità 400
Hyperdisk ML 400

Se colleghi hdt-disk-1 alla VM, le prestazioni effettive del volume non possono superare i 240 MiB/s. Se colleghi un volume Hyperdisk Balanced, le prestazioni del volume Hyperdisk Balanced non possono superare i 400 MiB/s.

Se colleghi 2 volumi Hyperdisk Balanced alla VM, le prestazioni combinate di entrambi i volumi Hyperdisk Balanced non possono comunque superare i 400 MiB/s, indipendentemente dalle prestazioni di entrambi i volumi di cui è stato eseguito il provisioning.

I limiti di prestazioni per ogni Hyperdisk in base al tipo di macchina sono riportati in Limiti di prestazioni per tipo di Hyperdisk.

Limite di prestazioni complessive per un'istanza

Ogni istanza ha un limite di rendimento complessivo che può raggiungere. Questo limite è condiviso tra tutti i volumi collegati all'istanza.

Quando si applica questo limite: quando colleghi più di un tipo di Hyperdisk a un'istanza. Le prestazioni effettive complessive di tutti i volumi non possono superare il limite di prestazioni dell'istanza, indipendentemente dalle prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning per ogni volume.

Se l'istanza supporta Persistent Disk, anche tutti i volumi Persistent Disk collegati condividono lo stesso limite.

Esempio

Supponiamo di avere un'istanza c3-*-22 con un throughput massimo di 1800 MiB/s.

Collega le seguenti risorse alla VM:

  • 2 volumi Hyperdisk Balanced, ciascuno con un throughput riservato di 900 MiB/s
  • 1 volume Hyperdisk Throughput con un throughput riservato di 500 MiB/s

Le prestazioni combinate di tutti i volumi non possono superare i 1800 MiB/s.

Per un elenco dei limiti, consulta Limiti delle prestazioni per tipo di macchina.

Limiti di consumo simultaneo per le prestazioni di base

Compute Engine limita la quantità di prestazioni gratuite che i volumi Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità e Hyperdisk Balanced di un progetto che si trovano nella stessa zona o nello stesso pool di archiviazione possono consumare contemporaneamente. Questo limite è denominato limite di consumo simultaneo per le prestazioni di base.

Quando si applica questo limite: questo limite si applica ai progetti con più di 150 volumi Hyperdisk bilanciato e Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità nella stessa zona. Questo limite si applica anche ai volumi in un pool di archiviazione Hyperdisk bilanciato se il pool di archiviazione non utilizza il provisioning delle prestazioni avanzate.

Le prestazioni di cui è stato eseguito il provisioning per i volumi Hyperdisk bilanciato e Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità sono costituite da prestazioni fatturabili e gratuite. Le prime 3000 IOPS e i primi 140 MiB/s di throughput di cui esegui il provisioning sono gratuiti e vengono definiti rendimento di base. Le prestazioni sottoposte a provisioning superiori a 3000 IOPS o 140 MiB/s sono considerate prestazioni fatturabili. Ad esempio, un volume di cui è stato eseguito il provisioning con 4000 IOPS ha 1000 IOPS fatturabili.

I volumi Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità e Hyperdisk Balanced all'interno dello stesso progetto e della stessa zona hanno i seguenti limiti di consumo simultaneo per le prestazioni di base:

  • Limite di consumo simultaneo per le IOPS di base: 500.000 IOPS
  • Limite di consumo simultaneo per la velocità effettiva di base: 50 GiB/s

Come funzionano i limiti di consumo simultaneo per le prestazioni di base

All'interno di un progetto, puoi eseguire il provisioning di più di 500.000 IOPS e 50 GiB/s di throughput su tutti i volumi nella stessa zona. Tuttavia, i volumi non possono consumare contemporaneamente più di 500.000 IOPS o 50 GiB/s di throughput.

Inoltre, le prestazioni simultanee totali non possono superare le prestazioni di base totali di cui hai eseguito il provisioning. Ad esempio, se hai eseguito il provisioning di un totale di 100.000 IOPS di base all'interno della stessa zona e dello stesso progetto, il limite di consumo simultaneo per le prestazioni di base è 100.000 IOPS.

Limiti di consumo totali all'interno dello stesso progetto e della stessa zona

Ogni zona all'interno di un progetto ha un limite di consumo simultaneo totale, ovvero le prestazioni totali tra le prestazioni fatturabili e di base che tutti gli Hyperdisk bilanciato e Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità possono utilizzare contemporaneamente.

Per ogni zona all'interno di un progetto, il limite di consumo simultaneo totale è la somma dei seguenti valori:

  • Le prestazioni fatturabili di cui è stato eseguito il provisioning in tutti i volumi Hyperdisk bilanciato e Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità nella zona
  • Il limite di consumo simultaneo della zona per le prestazioni di base, che corrisponde al valore più piccolo tra quanto segue:
    • La somma delle IOPS o del throughput di base sottoposti a provisioning in tutti i volumi nella stessa zona
    • 500.000 IOPS o 50 GiB/s di throughput

Esegui il provisioning delle prestazioni per soddisfare i requisiti di consumo simultaneo

Per assicurarti di aver eseguito il provisioning di prestazioni sufficienti per il tuo workload, confronta i seguenti valori:

  • Il rendimento totale che prevedi che i tuoi volumi consumino contemporaneamente
  • Il limite di consumo simultaneo totale per i volumi Hyperdisk bilanciato e Hyperdisk bilanciato ad alta affidabilità del progetto che si trovano nella stessa zona

Se il rendimento totale che prevedi che i tuoi volumi consumino è superiore al limite di consumo simultaneo totale, Compute Engine limiterà il rendimento dei tuoi volumi, a meno che tu non esegua il provisioning di un rendimento fatturabile maggiore.

Considera gli esempi seguenti.

Esempio 1

Il tuo progetto ha 10 volumi Hyperdisk Balanced nella zona A e per ogni volume è stato eseguito il provisioning di 100.000 IOPS, per un totale di 1.000.000 IOPS sottoposte a provisioning. Prevedi che i volumi consumino contemporaneamente 800.000 IOPS.

Per determinare il limite di consumo simultaneo totale, somma le IOPS fatturabili totali di cui è stato eseguito il provisioning al limite di consumo simultaneo del progetto per le prestazioni di base.

  • IOPS fatturabili totali sottoposte a provisioning: 970.000 ((100.000 - 3000) * 10 dischi)
  • Il limite di consumo simultaneo per le prestazioni di base: 30.000 IOPS, perché è il valore più piccolo tra:
    • Le IOPS di base totali sottoposte a provisioning: 30.000 (3000 * 10)
    • 500.000 IOPS

Il rendimento totale utilizzabile contemporaneamente per la zona A è di 1.000.000 di IOPS (30.000 + 970.000). Il rendimento dei volumi non sarà limitato, perché gli IOPS di base di cui è stato eseguito il provisioning totali sono inferiori a 500.000 IOPS.

Esempio 2

Il tuo progetto ha 500 volumi Hyperdisk Balanced ad alta affidabilità nella zona C e per ognuno è stato eseguito il provisioning di 3500 IOPS, per un totale di 1.750.000 IOPS sottoposte a provisioning. Prevedi che i volumi consumino contemporaneamente 1.000.000 di IOPS.

Per determinare il limite di consumo simultaneo totale, aggiungi le IOPS fatturabili di cui è stato eseguito il provisioning totale al limite di consumo simultaneo del progetto per le prestazioni di base.

  • Le IOPS fatturabili totali sottoposte a provisioning sono 250.000 ((3500 - 3000) * 500 dischi)
  • Il limite di consumo simultaneo per le prestazioni di base è 500.000 IOPS, perché è il valore più piccolo tra:
    • Le IOPS di base totali sottoposte a provisioning: 1.500.000 (3000 * 500)
    • 500.000 IOPS

Il rendimento totale utilizzabile contemporaneamente per la zona C è di 750.000 IOPS (250.000 + 500.000). Il consumo simultaneo dei volumi di IOPS di base è limitato a 500.000 IOPS.

Per consumare contemporaneamente 1.000.000 di IOPS, esegui il provisioning di prestazioni fatturabili aggiuntive per i volumi.

Fattori specifici del workload che influiscono sulle prestazioni

Questa sezione illustra i fattori specifici del workload che influiscono sul throughput e sui limiti di IOPS che i volumi Hyperdisk possono raggiungere. Per ulteriori informazioni su come migliorare le prestazioni, consulta Ottimizza le prestazioni di Hyperdisk.

Per raggiungere i livelli massimi di IOPS e throughput offerti dai volumi Hyperdisk, devi considerare i seguenti parametri del workload:

  • Dimensioni I/O: devi utilizzare dimensioni dei blocchi specifiche per raggiungere i limiti di IOPS e throughput, come segue:
    • I limiti di IOPS massime richiedono una dimensione I/O di 4 KB.
    • I limiti di throughput massimo richiedono una dimensione I/O di almeno 256 KB.
  • Lunghezza coda: la lunghezza della coda è il numero di richieste in attesa per un volume. Per raggiungere i limiti massimi di prestazioni, devi regolare la lunghezza della coda in base alle dimensioni I/O, alle IOPS e alla sensibilità alla latenza del workload. La lunghezza ottimale della coda varia in base al workload, ma in genere deve essere superiore a 256.
  • Numero di volumi collegati: per ottenere le prestazioni massime, consigliamo di collegare a una singola istanza un massimo di 8 volumi.

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