Compute Engine 的網路最佳化機器系列

網路最佳化機器系列可在 Compute Engine 中提供最高的網路和區塊儲存空間效能。這類機型提供同類最佳的價格效能，並針對 I/O 密集型應用程式進行最佳化，例如網路和資安設備、高效能資料庫、電信 5G UPF、大規模資料分析和分散式檔案系統。與一般用途機器系列相比，網路最佳化機器系列的機器系列提供顯著更高的：

  • 網路頻寬
  • 封包處理效能 (PPS)
  • 每個 vCPU 的儲存空間輸送量和 IOPS

不必為了擴充 I/O 功能而過度佈建運算資源，網路最佳化系列可大幅降低總持有成本 (TCO)。

機器系列 工作負載
C4N

  • 網路和安全設備

    • 防火牆
    • 負載平衡器
    • 虛擬路由器
    • DDoS 緩解設備
    • NatProxy
    • CDN
  • 電信業 (5G UPF)
  • 高密度容器
  • 檔案系統
  • 高效能資料庫
  • 大規模資料分析
  • 以 CPU 為基礎的 AI/機器學習工作負載
M4N
  • 高效能向量資料庫
  • 檢索增強生成 (RAG) 資料層
  • 大規模記憶體內脈絡快取
  • 即時語意搜尋

C4N 機器系列

C4N 執行個體採用第 5 代 Intel Xeon 可擴充處理器 (產品代號為 Emerald Rapids)，搭載高頻 DDR5 記憶體和雙 NIC Titanium 卸載架構。C4N 機器系列經過精心設計，可盡量提升網路輸送量和極致區塊儲存空間效能，無須額外付費使用進階基礎架構 (例如每個 VM 的 Tier_1 網路效能)。

  • 資料庫：與大小相近的 C4 執行個體相比，如果資料主要位於磁碟上，C4N 的 MySQL 每秒查詢次數可提升 45%。
  • 提供網路服務的工作負載：C4N 可大幅提升受網路限制的網頁應用程式效能。與 C4 相比，C4N 每秒可處理的 Nginx 要求數最多增加 55%，適用於一般大小的網路要求 (100 到 300 KB)。

C4N 執行個體提供 8 種預先定義的機器類型，涵蓋標準、高 CPU 和高記憶體設定，可從 2 個擴充至 192 個 vCPU，以及高達 1.5 TB 的記憶體。

C4N 提供下列功能：

  • 優異的 VM 對 VM 網路頻寬：VM 對 VM 網路頻寬最高可達 400 Gbps，且在相同虛擬私有雲網路中路由傳輸的 C4N 執行個體之間，單一流程頻寬最高可達 50 Gbps。
  • 提升 VM 對網際網路的效能：網際網路輸出網路頻寬最高可達 200 Gbps。網際網路輸出封包處理效能最高可達每秒 4,800 萬個封包 (MPPS)。
  • 業界領先的封包處理能力：持續封包處理效能最高可達 95 MPPS (使用 DPDK Pktgen 測量)。
  • 針對較小規格最佳化 I/O：針對 2 到 16 個 vCPU 的機器類型，網路頻寬最高可達 25 到 50 Gbps。此外，這些較小的機器類型會導入可預測的穩定狀態基準頻寬限制，以較低的成本提供一致的效能。
  • 強化開箱即用的網路功能：C4N 上的 gVNIC 類型網路介面現在預設會以更多 Tx/Rx 佇列啟動，並根據 vCPU 數量進行擴充，每個 vNIC 最多可達 64 個。
  • 雙 NIC Titanium 架構，提供 Titanium 支援的效率： 配備兩個 200G Titanium 網路介面卡 (2 x 200G)，可完全卸載網路和儲存空間管理作業，確保應用程式以最高效能和可預測性執行。
  • 頂尖的區塊儲存空間效能和選項：支援完整的 Hyperdisk 產品組合，包括 Hyperdisk Balanced、Hyperdisk Balanced High Availability、Hyperdisk Extreme、Hyperdisk Throughput 和 Hyperdisk ML 區塊儲存空間選項。C4N 搭配 Hyperdisk Extreme 可提供現代資料庫和企業 AI 應用程式所需的低延遲、高速資料存取，區塊儲存空間輸送量最高可達 25 GiB/s，IOPS 則接近 100 萬。C4N 的儲存空間效能比 C4 提升 2.5 倍。

C4N 支援下列折扣和用量選項：

  • 依資源計算的承諾使用折扣 (CUD)
  • 彈性 CUD
  • Spot VM
  • 預留項目
  • 單一用戶群
  • 分散和密集配置政策

C4N 限制

C4N 機器系列有以下限制：

  • C4N 機器類型只能當做預先定義的機器類型。不提供自訂機器類型。
  • C4N 執行個體無法使用 GPU。

C4N 機型

C4N highcpu

機器類型 vCPU1 記憶體 (GB) Titanium SSD 實體 NIC 數量 NUMA 網域 內部頻寬上限 (Gbps) 外部頻寬上限 (Gbps)
c4n-highcpu-2 2 4 不支援 1 1 個共用 最多 25 人 最多 7 個
c4n-highcpu-4 4 8 不支援 1 1 個共用 最多 30 個 最多 7 個
c4n-highcpu-8 8 16 不支援 1 1 個共用 最多 40 個 最多 15 個
c4n-highcpu-16 16 32 不支援 1 1 個共用 最多 50 個 最多 25 人
c4n-highcpu-24 24 48 不支援 1 1 個共用 50 最多 25 人
c4n-highcpu-48 48 96 不支援 1 1 個已隔離 100 最多 50 個
c4n-highcpu-96 96 192 不支援 1 2 200 最多 100 人
c4n-highcpu-192 192 384 不支援 2 4 (完整機器) 4002 最多 200 個

C4N 標準

機器類型 vCPU1 記憶體 (GB) Titanium SSD 實體 NIC 數量 NUMA 網域 內部頻寬上限 (Gbps) 外部頻寬上限 (Gbps)
c4n-standard-2 2 7 不支援 1 1 個共用 最多 25 人 最多 7 個
c4n-standard-4 4 15 不支援 1 1 個共用 最多 30 個 最多 7 個
c4n-standard-8 8 30 不支援 1 1 個共用 最多 40 個 最多 15 個
c4n-standard-16 16 60 不支援 1 1 個共用 最多 50 個 最多 25 人
c4n-standard-24 24 90 不支援 1 1 個共用 50 最多 25 人
c4n-standard-48 48 180 不支援 1 1 個已隔離 100 最多 50 個
c4n-standard-96 96 360 不支援 1 2 200 最多 100 人
c4n-standard-192 192 720 不支援 2 4 (完整機器) 4002 最多 200 個

C4N highmem

機器類型 vCPU1 記憶體 (GB) Titanium SSD 實體 NIC 數量 NUMA 網域 內部頻寬上限 (Gbps) 外部頻寬上限 (Gbps)
c4n-highmem-2 2 15 不支援 1 1 個共用 最多 25 人 最多 7 個
c4n-highmem-4 4 31 不支援 1 1 個共用 最多 30 個 最多 7 個
c4n-highmem-8 8 62 不支援 1 1 個共用 最多 40 個 最多 15 個
c4n-highmem-16 16 124 不支援 1 1 個共用 最多 50 個 最多 25 人
c4n-highmem-24 24 186 不支援 1 1 個共用 50 最多 25 人
c4n-highmem-48 48 372 不支援 1 1 個已隔離 100 最多 50 個
c4n-highmem-96 96 744 不支援 1 2 200 最多 100 人
c4n-highmem-192 192 1488 不支援 2 4 (完整機器) 4002 最多 200 個

1 每個虛擬 CPU (vCPU) 都會實作單一硬體多執行緒，且預設兩個 vCPU 會共用每個實體 CPU 核心。
2 如要讓執行個體達到完整網路輸送量，請為具有 192 個 vCPU 的執行個體設定至少 2 個網路介面 (vNIC)，並將每個網路介面連結至不同的實體 NIC。Compute Engine 會以循環方式，自動將 vNIC 對應至實體 NIC。

C4N 支援的磁碟類型

C4N 執行個體僅支援 NVMe 磁碟介面，且可使用下列區塊儲存空間類型：

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

如要瞭解各類 Hyperdisk 的效能限制，請參閱Hyperdisk 效能限制。

磁碟和容量限制

相關限制如下：

  • 每個 VM 的 Hyperdisk 磁碟區數量不得超過 64 個。
  • 所有磁碟的總容量上限為 512 TiB。

如要瞭解容量限制的詳細資料，請參閱「每個 VM 的 Hyperdisk 容量限制」。

下表說明 C4N 儲存空間限制：

C4N highcpu

每個執行個體的磁碟數量上限
機器類型 所有 Hyperdisk
類型		 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

C4N 標準

每個執行個體的磁碟數量上限
機器類型 所有 Hyperdisk
類型		 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

每個執行個體的磁碟數量上限
機器類型 所有 Hyperdisk
類型		 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

C4N 執行個體的網路支援

C4N 執行個體提供高達 400 Gbps 的標準網路頻寬，供 VM 對 VM 網路使用，與標準 C4 執行個體相比，每個 vCPU 的網路頻寬增加 4 倍。C4N 執行個體不會使用各個 VM 的 Tier_1 網路效能。

如果是最大的 C4N 機器類型 (192 個 vCPU)，您必須在建立執行個體時，設定至少 2 個使用巨型封包 (8896B) 的網路介面 (vNIC)，才能達到完整網路輸送量。Compute Engine 會以循環方式，將 vNIC 自動對應至實體 NIC (pNIC)。然後，客體 OS 或應用程式可將網路負載分配到至少兩個 vNIC (對應至不同的 pNIC)，以達到完整網路輸送量並確保最佳效能。

C4N 執行個體需要 gVNIC 網路介面。可附加至執行個體的網路介面數量上限會隨著 vCPU 數量而增加，最多可達 10 個網路介面。如要進一步瞭解如何搭配 Compute Engine 使用多個網路介面，請參閱「多個網路介面」。

遷移至 C4N 或建立 C4N 執行個體前，請確認您使用的作業系統映像檔完全支援 C4N 和更高的網路頻寬。

C4N 執行個體的維護體驗

在 Compute Engine 執行個體生命週期中，執行個體所在的主機將經歷多個主機事件。 主機事件可能包括 Compute Engine 基礎架構的定期維護，或極少數情況下的主機錯誤。Compute Engine 也會在背景套用一些輕量級升級，不會中斷作業，包括管理程序和網路。

C4N 機器系列提供下列與主機維護相關的功能：

機型 定期維護作業的典型頻率 維護行為 進階通知 隨選維護 模擬維護作業
c4n-*-192 最少 30 天 即時遷移 最多 7 天 是 是
所有其他國家/地區 最少 30 天 即時遷移 最多 7 天 否 是

上表顯示的維護頻率為概略值，而非保證值。Compute Engine 有時執行維護的頻率可能會更高。

M4N 系列機器

M4N 的設計宗旨是提供最高 I/O 效能，可達到高達 12,500 MiB/秒的組合主機儲存空間效能，以及高達 200 Gbps 的網路頻寬。這種全新效能層級為 I/O 密集型工作負載開創了新可能性，這類工作負載需要極高的頻寬才能存取及處理資料。

M4N 執行個體搭載 Intel Emerald Rapids 處理器和 Titanium 卸載處理器。這個機器系列非常適合大型的記憶體內資料庫 (例如 SAP HANA)，以及線上分析處理 (OLAP) 和記憶體內資料分析工作負載。與其他任何需要按核心授權的資料庫運算執行個體相比，M4N 機器系列可為 Oracle Database 工作負載提供較低的每筆交易成本，以及最佳總持有成本。

M4N 機器類型最多可佈建 112 個 vCPU 和 2.9 TB 的 RAM。M4N 執行個體僅使用 NVMe 做為儲存空間，並支援 Hyperdisk Balanced 和 Hyperdisk Extreme。M4N 執行個體僅使用 gVNIC 進行網路連線。不支援 VirtIO-net 和 SCSI 介面。

M4N 限制

M4N 機器系列有下列限制：

  • M4N 機器類型只能當做預先定義的機器類型。不提供自訂機器類型。
  • 您無法在 M4N 執行個體中使用 GPU。
  • M4N 執行個體僅適用於特定區域和區域。

M4N 機型

機器類型 vCPU1 記憶體 (GB) 本機 SSD 內部網路頻寬上限
(Gbps)2		 外部網路頻寬上限
(Gbps)2		 NUMA 網域
m4n-hypermem-16 16 248 無法使用 最多 50 個 最多 25 人 1
m4n-hypermem-32 32 496 無法使用 57 28 1
m4n-hypermem-64 64 992 無法使用 114 57 2
m4n-megamem-28 28 372 無法使用 50 25 1
m4n-megamem-56 56 744 無法使用 100 50 1
m4n-megamem-112 112 1,488 無法使用 200 100 2
m4n-ultramem-28 28 744 無法使用 50 25 1
m4n-ultramem-56 56 1,488 無法使用 100 50 2
m4n-ultramem-112 112 2,976 無法使用 200 100 4

1 每個虛擬 CPU (vCPU) 都會實作單一硬體多執行緒，且預設兩個 vCPU 會共用每個實體 CPU 核心。
2 輸出頻寬上限不得超過指定數量。實際輸出頻寬取決於目的地 IP 位址和其他因素。請參閱「網路頻寬」。

M4N 支援的磁碟類型

M4N 執行個體可使用下列區塊儲存空間類型：

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

磁碟和容量限制

相關限制如下：

  • 每個 VM 的 Hyperdisk 磁碟區數量不得超過 64 個。
  • 所有磁碟的總容量上限為 512 TiB。

如要瞭解容量限制的詳細資料，請參閱「每個 VM 的 Hyperdisk 容量限制」。

下表說明 M4N 儲存空間限制：

磁碟數量上限
機器類型 每個 VM 的 Hyperdisk
 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

M4N 執行個體的網路支援

M4N 執行個體需要 gVNIC 網路介面。M4N 支援標準網路最高 200 Gbps 的網路頻寬，但不支援個別 VM 的 Tier_1 網路效能。

遷移至 M4N 或建立 M4N VM 執行個體前，請確認您使用的作業系統映像檔支援 VM 執行個體的 gVNIC 驅動程式。即使客層 OS 顯示的 gve 驅動程式版本為 1.0.0，這些映像檔仍包含更新的 gVNIC 驅動程式。如果 M4N VM 使用的作業系統搭載舊版 gVNIC 驅動程式，雖然仍可支援，但 VM 可能會出現效能不佳的情況，例如網路頻寬較低或延遲時間較長。

如果您使用自訂 OS 映像檔建立 M4N VM，可以手動安裝最新版 gVNIC 驅動程式。建議搭配 M4N VM 使用 gVNIC 驅動程式 v1.4.2 以上版本。Google 建議使用最新版 gVNIC 驅動程式，以便享有額外功能和錯誤修正。

M4N 執行個體的維護體驗

在 Compute Engine 執行個體生命週期中，執行個體所在的主機將經歷多個主機事件。 主機事件可能包括 Compute Engine 基礎架構的定期維護，或極少數情況下的主機錯誤。Compute Engine 也會在背景套用一些輕量級升級，不會中斷作業，包括管理程序和網路。

M4N 機器系列提供下列主機維護相關功能：

機型 定期維護作業的典型頻率 維護行為 進階通知 隨選維護 模擬維護作業
所有機器類型 每月 即時遷移 7 天 是 是

上表顯示的維護頻率為概略值，而非保證值。Compute Engine 有時執行維護的頻率可能會更高。

後續步驟