משפחת מכונות שעברה אופטימיזציה לרשת ב-Compute Engine

משפחת המכונות שעברה אופטימיזציה לרשת מספקת את הביצועים הכי גבוהים ברשת ובאחסון בלוקים ב-Compute Engine. הם מציעים את היחס הטוב ביותר בין מחיר לביצועים, שעבר אופטימיזציה לאפליקציות תובעניות שמוגבלות על ידי קלט/פלט, כמו מכשירי רשת ואבטחה, מסדי נתונים עתירי ביצועים, Telco 5G UPF, ניתוח נתונים בהיקף גדול ומערכות קבצים מבוזרות. בהשוואה למשפחת המכונות לשימוש כללי, סדרת המכונות במשפחת המכונות שעברו אופטימיזציה לרשת מציעה ערכים גבוהים משמעותית יותר של:

  • רוחב הפס של הרשת
  • ביצועים של עיבוד מנות (PPS)
  • קצב העברת נתונים (throughput) ו-IOPS לאחסון לכל vCPU

הסדרה הזו מותאמת לרשת, ולכן לא צריך להקצות יותר מדי משאבי מחשוב רק כדי להגדיל את יכולות הקלט/פלט. כך אפשר ליהנות מיתרונות משמעותיים בעלות הכוללת של הבעלות (TCO).

סדרת מכונות עומסי עבודה
C4N

  • מכשירי רשת ואבטחה

    • חומת אש
    • מאזני עומסים
    • נתבים וירטואליים
    • מכשירי הפחתה של DDoS
    • NatProxy
    • CDN
  • Telco (5G UPF)
  • קונטיינרים בצפיפות גבוהה
  • מערכות קבצים
  • מסדי נתונים עתירי ביצועים
  • ניתוח נתונים בקנה מידה גדול
  • עומסי עבודה של AI/ML שמבוססים על CPU
M4N
  • מסדי נתונים וקטוריים עם ביצועים גבוהים
  • שכבות נתונים של Retrieval-augmented generation (יצירה משולבת-אחזור, RAG)
  • שמירה במטמון של הקשרים בזיכרון
  • חיפוש סמנטי בזמן אמת

סדרת מכונות C4N

מופעי C4N מבוססים על מעבדי Intel Xeon Scalable דור 5 (שם הקוד Emerald Rapids) עם זיכרון DDR5 בתדר גבוה וארכיטקטורת Titanium עם כרטיסי רשת כפולים. סדרת המכונות C4N מתוכננת למקסם את תפוקת הרשת ואת הביצועים של אחסון הבלוקים, בלי לדרוש תוספים לתשתית פרימיום (כמו ביצועי רשת Tier_1 לכל מכונה וירטואלית).

  • למסדי נתונים: בהשוואה למופעי C4 בגודל דומה, מופעי C4N מספקים 45% יותר שאילתות בשנייה עבור MySQL, כשהנתונים נמצאים בעיקר בדיסק.
  • עבור עומסי עבודה של שרת אינטרנט: סוג C4N משפר באופן משמעותי את הביצועים של אפליקציות אינטרנט שמוגבלות על ידי הרשת. ‫C4N מספק עד 55% יותר בקשות Nginx לשנייה עבור גדלים אופייניים של בקשות אינטרנט (100-300kb) בהשוואה ל-C4.

מכונות C4N זמינות ב-8 סוגים מוגדרים מראש, עם קונפיגורציות סטנדרטיות, עם CPU גבוה ועם זיכרון גבוה, וניתן להגדיל את מספר ה-vCPU מ-2 עד 192, ואת הזיכרון עד 1.5 TB.

‫C4N כולל את התכונות הבאות:

  • רוחב פס מעולה ברשת בין מכונות וירטואליות: רוחב הפס ברשת בין מכונות וירטואליות מגיע ל-400 Gbps ותומך ברוחב פס של עד 50 Gbps לזרימה יחידה בין מופעי C4N שמנותבים באותה רשת VPC.
  • ביצועים משופרים של מכונות וירטואליות באינטרנט: רוחב הפס של רשת היציאה מהאינטרנט יכול להגיע ל-200 Gbps. הביצועים של עיבוד מנות יוצאות באינטרנט יכולים להגיע ל-48 מיליון מנות לשנייה (MPPS).
  • עיבוד מנות מוביל בתעשייה: עד 95 MPPS של ביצועי עיבוד מנות רציפים (נמדד באמצעות DPDK Pktgen).
  • קלט/פלט אופטימלי לצורות קטנות יותר: רוחב פס ברשת של עד 25 עד 50 Gbps במיוחד לסוגי מכונות עם 2 עד 16 vCPU. בנוסף, סוגי המכונות הקטנים האלה כוללים מגבלות צפויות על רוחב הפס במצב יציב, כדי לספק ביצועים עקביים בעלות נמוכה יותר.
  • רשת משופרת שמוכנה לשימוש: ממשקי רשת מסוג gVNIC ב-C4N מתחילים עכשיו עם יותר תורים של Tx/Rx כברירת מחדל, ומתרחבים בהתאם למספר ליבות ה-vCPU עד למקסימום של 64 לכל vNIC.
  • יעילות מבוססת-Titanium עם ארכיטקטורת Dual-NIC Titanium: כולל שני מתאמי רשת Titanium‏ 200G ‏ (2 x 200G) כדי לבצע באופן מלא העברה של ניהול הרשת והאחסון, וכך להבטיח שהאפליקציות יפעלו עם ביצועים מקסימליים וצפויים.
  • ביצועים ואפשרויות מובילים של אחסון בלוקים: תומך בכל מוצרי Hyperdisk, כולל Hyperdisk Balanced,‏ Hyperdisk Balanced High Availability,‏ Hyperdisk Extreme,‏ Hyperdisk Throughput ואפשרויות אחסון בלוקים של Hyperdisk ML. ‫C4N עם Hyperdisk Extreme מספק גישה לנתונים במהירות גבוהה עם זמן אחזור נמוך, שנדרשת למסדי נתונים מודרניים וליישומי AI ארגוניים, עם תפוקה של עד ‎25 GiB/s של אחסון בלוקים וכמעט מיליון IOPS. הביצועים של C4N טובים פי 2.5 מאלה של C4.

‫C4N תומך באפשרויות הבאות של הנחות וצריכה:

  • הנחות תמורת התחייבות לשימוש במשאבים (CUD)
  • הנחות גמישות תמורת התחייבות לשימוש
  • מכונות וירטואליות של Spot
  • הזמנות
  • דיירות יחידה
  • מדיניות למיקום מרווח ומדיניות למיקום קומפקטי

מגבלות של C4N

אלו ההגבלות שחלות על סדרת המכונות C4N:

  • סוגי מכונות C4N זמינים רק כסוגי מכונות עם קונפיגורציה מוגדרת (predefined). סוגי מכונות בהתאמה אישית לא זמינים.
  • אי אפשר להשתמש במעבדים גרפיים עם מופעי C4N.

סוגי מכונות C4N

C4N highcpu

סוגי מכונות מעבדים וירטואליים1 זיכרון (GB) Titanium SSD מספר כרטיסי ה-NIC הפיזיים דומיינים של NUMA רוחב פס פנימי מקסימלי (ב-Gbps) רוחב פס חיצוני מקסימלי (ב-Gbps)
c4n-highcpu-2 2 4 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 25 עד 7
c4n-highcpu-4 4 8 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 30 עד 7
c4n-highcpu-8 8 16 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 40 עד 15
c4n-highcpu-16 16 32 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 50 עד 25
c4n-highcpu-24 24 48 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד 50 עד 25
c4n-highcpu-48 48 96 לא נתמך 1 ‫1 מבודד 100 עד 50
c4n-highcpu-96 96 192 לא נתמך 1 2 200 עד 100
c4n-highcpu-192 192 384 לא נתמך 2 ‫4 (מכונה מלאה) 4002 עד 200

תקן C4N

סוגי מכונות מעבדים וירטואליים1 זיכרון (GB) Titanium SSD מספר כרטיסי ה-NIC הפיזיים דומיינים של NUMA רוחב פס פנימי מקסימלי (ב-Gbps) רוחב פס חיצוני מקסימלי (ב-Gbps)
c4n-standard-2 2 7 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 25 עד 7
c4n-standard-4 4 15 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 30 עד 7
c4n-standard-8 8 30 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 40 עד 15
c4n-standard-16 16 60 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 50 עד 25
c4n-standard-24 24 90 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד 50 עד 25
c4n-standard-48 48 180 לא נתמך 1 ‫1 מבודד 100 עד 50
c4n-standard-96 96 360 לא נתמך 1 2 200 עד 100
c4n-standard-192 192 720 לא נתמך 2 ‫4 (מכונה מלאה) 4002 עד 200

‫C4N highmem

סוגי מכונות מעבדים וירטואליים1 זיכרון (GB) Titanium SSD מספר כרטיסי ה-NIC הפיזיים דומיינים של NUMA רוחב פס פנימי מקסימלי (ב-Gbps) רוחב פס חיצוני מקסימלי (ב-Gbps)
c4n-highmem-2 2 15 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 25 עד 7
c4n-highmem-4 4 31 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 30 עד 7
c4n-highmem-8 8 62 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 40 עד 15
c4n-highmem-16 16 124 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד עד 50 עד 25
c4n-highmem-24 24 186 לא נתמך 1 משותף עם משתמש אחד 50 עד 25
c4n-highmem-48 48 372 לא נתמך 1 ‫1 מבודד 100 עד 50
c4n-highmem-96 96 744 לא נתמך 1 2 200 עד 100
c4n-highmem-192 192 1488 לא נתמך 2 ‫4 (מכונה מלאה) 4002 עד 200

‫1 כל מעבד וירטואלי (vCPU) מיושם כריבוי-הליכי משנה של חומרה יחידה, ושני מעבדים וירטואליים חולקים כל ליבה פיזית של מעבד כברירת מחדל.
‫2 במכונות עם 192 מעבדי vCPU, צריך להגדיר לפחות 2 ממשקי רשת (vNIC), כשכל ממשק רשת מחובר ל-NIC פיזי אחר, כדי להשיג את רוחב הפס המלא של הרשת. ‫Compute Engine ממפה אוטומטית את ה-vNIC ל-NIC פיזי בשיטת round-robin.

סוגי דיסקים נתמכים ב-C4N

מופעי C4N תומכים רק בממשק הדיסק NVMe, ויכולים להשתמש בסוגי האחסון הבאים של בלוקים:

  • ‫Hyperdisk Balanced (hyperdisk-balanced)
  • Hyperdisk Balanced High Availability (hyperdisk-balanced-high-availability)
  • Hyperdisk Throughput (hyperdisk-throughput)
  • ‫Hyperdisk Extreme (hyperdisk-extreme)
  • Hyperdisk ML (hyperdisk-ml)

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

מגבלות על נפח האחסון

ההגבלות הבאות חלות:

  • מספר נפחי ה-Hyperdisk לא יכול להיות גדול מ-64 לכל מכונה וירטואלית.
  • הקיבולת הכוללת המקסימלית של כל הדיסקים לא יכולה להיות יותר מ-512TiB.

פרטים על מגבלות הקיבולת זמינים במאמר בנושא מגבלות הקיבולת של Hyperdisk לכל מכונה וירטואלית.

מגבלות האחסון ב-C4N מתוארות בטבלה הבאה:

C4N highcpu

מספר הדיסקים המקסימלי לכל מכונה
סוגי מכונות כל הסוגים של Hyperdisk
 Hyperdisk Balanced Hyperdisk Balanced High Availability Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme Hyperdisk ML
c4n-highcpu-2 8 8 8 8 8 8
c4n-highcpu-4 16 16 16 16 16 16
c4n-highcpu-8 32 32 32 32 32 32
c4n-highcpu-16 32 32 32 32 32 32
c4n-highcpu-24 32 32 32 32 32 32
c4n-highcpu-48 64 64 64 64 64 64
c4n-highcpu-96 128 128 128 128 128 128
c4n-highcpu-192 128 128 128 128 128 128

תקן C4N

מספר הדיסקים המקסימלי לכל מכונה
סוגי מכונות כל הסוגים של Hyperdisk
 Hyperdisk Balanced Hyperdisk Balanced High Availability Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme Hyperdisk ML
c4n-standard-2 8 8 8 8 8 8
c4n-standard-4 16 16 16 16 16 16
c4n-standard-8 32 32 32 32 32 32
c4n-standard-16 32 32 32 32 32 32
c4n-standard-24 32 32 32 32 32 32
c4n-standard-48 64 64 64 64 64 64
c4n-standard-96 128 128 128 128 128 128
c4n-standard-192 128 128 128 128 128 128

C4N highmem

מספר הדיסקים המקסימלי לכל מכונה
סוגי מכונות כל הסוגים של Hyperdisk
 Hyperdisk Balanced Hyperdisk Balanced High Availability Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme Hyperdisk ML
c4n-highmem-2 8 8 8 8 8 8
c4n-highmem-4 16 16 16 16 16 16
c4n-highmem-8 32 32 32 32 32 32
c4n-highmem-16 32 32 32 32 32 32
c4n-highmem-24 32 32 32 32 32 32
c4n-highmem-48 64 64 64 64 64 64
c4n-highmem-96 128 128 128 128 128 128
c4n-highmem-192 128 128 128 128 128 128

תמיכה ברשת עבור מופעי C4N

מכונות C4N מספקות רוחב פס רגיל של עד ‎400 Gbps לרשתות של מכונות וירטואליות, עלייה של פי 4 ברוחב הפס של הרשת לכל vCPU בהשוואה למכונות C4 רגילות. מכונות C4N לא משתמשות בביצועי רישות ברמה 1 לכל מכונה וירטואלית.

בסוגי המכונות הגדולים ביותר של C4N (192 vCPU), במהלך יצירת המכונה צריך להגדיר לפחות 2 ממשקי רשת (vNIC) שמשתמשים במסגרות ג'מבו (8896B) כדי להשיג את תפוקת הרשת המלאה. מערכת Compute Engine ממפה את כרטיסי ה-NIC הווירטואליים (vNIC) באופן אוטומטי לכרטיסי NIC פיזיים (pNIC) בשיטת round-robin. לאחר מכן, מערכת ההפעלה של האורח או האפליקציה יכולות לחלק את עומס הרשת בין לפחות שני vNICs (שממופים ל-pNICs נפרדים) כדי להשיג את תפוקת הרשת המלאה ולהבטיח ביצועים אופטימליים.

במכונות C4N נדרשים ממשקי רשת gVNIC. המספר המקסימלי של ממשקי רשת שאפשר לצרף למופע גדל בהתאם למספר ה-vCPU, עד למקסימום של 10 ממשקי רשת. למידע נוסף על שימוש בכמה ממשקי רשת עם Compute Engine, אפשר לעיין במאמר בנושא כמה ממשקי רשת.

לפני שמעבירים ל-C4N או יוצרים מופעי C4N, חשוב לוודא שתמונת מערכת ההפעלה שבה אתם משתמשים תומכת באופן מלא ב-C4N וברוחבי פס גבוהים יותר ברשת.

חוויית התחזוקה של מכונות C4N

במהלך מחזור החיים של מכונה של Compute Engine, המכונה המארחת שעליה המכונה שלכם פועלת עוברת כמה אירועים במארח. אירוע מארח יכול לכלול תחזוקה שוטפת של תשתית Compute Engine, או במקרים נדירים, שגיאה במארח. בנוסף,‏ Compute Engine מבצע שדרוגים קלים ולא מפריעים ל-Hypervisor ולרשת ברקע.

סדרת המכונות C4N מציעה את התכונות הבאות שקשורות לתחזוקת המארח:

סוג המכונה התדירות הטיפוסית של אירועי תחזוקה מתוזמנים התנהגות תחזוקה התראות מתקדמות תחזוקה על פי דרישה סימולציה של תחזוקה
c4n-*-192 לפחות 30 יום מיגרציה פעילה עד 7 ימים כן כן
כל האחרים לפחות 30 יום מיגרציה פעילה עד 7 ימים לא כן

תדירויות התחזוקה שמוצגות בטבלה הקודמת הן הערכות, ולא הבטחות. יכול להיות שב-Compute Engine יבוצעו מדי פעם פעולות תחזוקה בתדירות גבוהה יותר.

סדרת מכונות M4N

מכונות M4N תוכננו לספק את ביצועי הקלט/פלט הגבוהים ביותר שזמינים, ומגיעות עד ל-12,500 MiB/s של ביצועי אחסון משולבים במארח ועד לרוחב פס של 200 Gbps ברשת. רמת הביצועים החדשה הזו פותחת אפשרויות חדשות לעומסי עבודה שדורשים הרבה פעולות קלט/פלט (I/O) ורוחב פס קיצוני לגישה לנתונים ולעיבוד שלהם.

מופעלים על ידי מעבדי Intel Emerald Rapids ומעבדי Titanium. סדרת המכונות הזו מתאימה למסדי נתונים גדולים בזיכרון כמו SAP HANA, וגם לעומסי עבודה של עיבוד אנליטי אונליין (OLAP) וניתוח נתונים בזיכרון. סדרת מכונות M4N מציעה עלות נמוכה יותר לכל טרנזקציה עבור עומסי עבודה של Oracle Database, ועלות כוללת נמוכה יותר בהשוואה לכל מופע אחר של Compute לצורך מסדי נתונים שנדרש עבורם רישיון לכל ליבה.

סוגי המכונות M4N מאפשרים הקצאה של עד 112 ליבות vCPU ועד 2.9 TB של RAM. במכונות M4N נעשה שימוש רק ב-NVMe לאחסון, והן תומכות ב-Hyperdisk Balanced וב-Hyperdisk Extreme. מכונות M4N משתמשות רק ב-gVNIC לרישות. אין תמיכה בממשקי VirtIO-net ו-SCSI.

מגבלות של M4N

יש הגבלות על סדרת המכונות M4N:

  • סוג המכונה M4N זמין רק כמכונות עם קונפיגורציה מוגדרת. סוגי מכונות בהתאמה אישית לא זמינים.
  • אי אפשר להשתמש ב-GPU עם מכונות M4N.
  • מופעי M4N זמינים רק באזורים ובאזורי זמינות נבחרים.

סוגי מכונות M4N

סוגי מכונות מעבדים וירטואליים1 זיכרון (GB) אחסון SSD מקומי רוחב הפס המקסימלי ברשת הפנימית
(Gbps)2		 רוחב הפס המקסימלי של הרשת החיצונית
(Gbps)2		 דומיינים של NUMA
m4n-hypermem-16 16 248 לא זמין עד 50 עד 25 1
m4n-hypermem-32 32 496 לא זמין 57 28 1
m4n-hypermem-64 64 992 לא זמין 114 57 2
m4n-megamem-28 28 372 לא זמין 50 25 1
m4n-megamem-56 56 744 לא זמין 100 50 1
m4n-megamem-112 112 1,488 לא זמין 200 100 2
m4n-ultramem-28 28 744 לא זמין 50 25 1
m4n-ultramem-56 56 1,488 לא זמין 100 50 2
m4n-ultramem-112 112 2,976 לא זמין 200 100 4

‫1 כל מעבד וירטואלי (vCPU) מיושם כריבוי-הליכי משנה של חומרה יחידה, ושני מעבדים וירטואליים חולקים כל ליבה פיזית של מעבד כברירת מחדל.
2 רוחב הפס המקסימלי של התעבורה היוצאת לא יכול להיות גבוה מהמספר שצוין. רוחב הפס בפועל של התנועה היוצאת תלוי בכתובת ה-IP של היעד ובגורמים אחרים. מידע על רוחב הפס של הרשת

סוגי דיסקים נתמכים ב-M4N

במופעי M4n אפשר להשתמש בסוגי אחסון הבלוקים הבאים:

  • ‫Hyperdisk Balanced (hyperdisk-balanced)
  • ‫Hyperdisk Extreme (hyperdisk-extreme)

מגבלות על נפח האחסון

ההגבלות הבאות חלות:

  • מספר נפחי ה-Hyperdisk לא יכול להיות גדול מ-64 לכל מכונה וירטואלית.
  • הקיבולת הכוללת המקסימלית של כל הדיסקים לא יכולה להיות יותר מ-512TiB.

פרטים על מגבלות הקיבולת זמינים במאמר בנושא מגבלות הקיבולת של Hyperdisk לכל מכונה וירטואלית.

בטבלה הבאה מפורטות מגבלות האחסון ב-M4N:

מספר הדיסקים המקסימלי
סוגי מכונות ‫Hyperdisk
לכל מכונה וירטואלית		 Hyperdisk Balanced Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme
m4n-hypermem-16 16 16 0 8
m4n-hypermem-32 32 32 0 8
m4n-hypermem-64 32 32 0 8
m4n-megamem-28 32 32 0 8
m4n-megamem-56 32 32 0 8
m4n-megamem-112 64 64 0 8
m4n-ultramem-28 32 32 0 8
m4n-ultramem-56 32 32 0 8
m4n-ultramem-112 64 64 0 8

תמיכה ברשתות עבור מופעי M4N

מכונות M4N דורשות ממשקי רשת gVNIC. סדרת M4N תומכת ברוחב פס של עד 200 Gbps ברשת עבור רשתות רגילות, ולא תומכת בביצועי רשת Tier_1 לכל מכונה וירטואלית.

לפני שמעבירים ל-M4N או יוצרים מכונות וירטואליות מסוג M4N, צריך לוודא שתמונת מערכת ההפעלה שבה משתמשים תומכת במנהל ההתקן gVNIC למכונות וירטואליות. התמונות האלה כוללות דרייבר gVNIC מעודכן, גם אם מערכת ההפעלה של האורח מציגה את גרסת הדרייבר gve כ-1.0.0. אם במכונה הווירטואלית M4N נעשה שימוש במערכת הפעלה עם גרסה ישנה יותר של מנהל התקן gVNIC, עדיין יש תמיכה בגרסה הזו, אבל יכול להיות שהביצועים של המכונה הווירטואלית לא יהיו אופטימליים, למשל רוחב פס נמוך יותר או חביון גבוה יותר.

אם אתם משתמשים באימג' של מערכת הפעלה בהתאמה אישית כדי ליצור מכונת M4N וירטואלית, אתם יכולים להתקין באופן ידני את מנהל ההתקן העדכני ביותר של gVNIC. מומלץ להשתמש בגרסה v1.4.2 ומעלה של מנהל ההתקן gVNIC עם מכונות וירטואליות מסוג M4N. מומלץ להשתמש בגרסה העדכנית ביותר של מנהל ההתקן gVNIC כדי ליהנות מתכונות נוספות ומתיקוני באגים.

חוויית תחזוקה של מכונות M4N

במהלך מחזור החיים של מכונה של Compute Engine, המכונה המארחת שעליה המכונה שלכם פועלת עוברת כמה אירועים במארח. אירוע מארח יכול לכלול תחזוקה שוטפת של תשתית Compute Engine, או במקרים נדירים, שגיאה במארח. בנוסף,‏ Compute Engine מבצע שדרוגים קלים ולא מפריעים ל-Hypervisor ולרשת ברקע.

סדרת מכונות M4N מציעה את התכונות הבאות שקשורות לתחזוקת המארח:

סוג המכונה התדירות הטיפוסית של אירועי תחזוקה מתוזמנים התנהגות תחזוקה התראות מתקדמות תחזוקה על פי דרישה סימולציה של תחזוקה
כל סוגי המכונות כל חודש מיגרציה פעילה 7 ימים כן כן

תדירויות התחזוקה שמוצגות בטבלה הקודמת הן הערכות, ולא הבטחות. יכול להיות שב-Compute Engine יבוצעו מדי פעם פעולות תחזוקה בתדירות גבוהה יותר.

המאמרים הבאים