משפחת מכונות ב-Compute Engine שעברה אופטימיזציה לאחסון

משפחת המכונות שעברה אופטימיזציה לאחסון מתאימה לעומסי עבודה עם שימוש נמוך בליבות וצפיפות אחסון גבוהה. לדוגמה, סדרת המכונות Z3 שימושית לעומסי עבודה אנליטיים עם יכולת הרחבה, למסדי נתונים שעברו אופטימיזציה לשימוש בזיכרון פלאש ולעומסי עבודה אחרים של מסדי נתונים.

בנוסף, יש שני סוגים של מכונות Z3 עם נפחי אחסון שונים של Titanium SSD: ‏ standardlssd ו-highlssd. סוגי המכונות האלה מתאימים לעומסי עבודה עם ביצועים גבוהים שדורשים גישה מהירה לנתונים שמאוחסנים באחסון מקומי, כמו סטרימינג של נתונים, מסדי נתונים של SQL ו-NoSQL, חיפוש נתונים, ניתוח נתונים ומחסני נתונים. מידע נוסף זמין במאמר בנושא סוגי מכונות Z3.

סדרת מכונות עומסי עבודה
Z3
  • מסדי נתונים של SQL,‏ NoSQL ווקטורים
  • ניתוח נתונים ומחסני נתונים
  • חיפוש
  • סטרימינג של מדיה
  • מערכות קבצים מקבילות מבוזרות גדולות

Z3 machine series

מופעי Z3 מבוססים על מעבד Intel Xeon Scalable דור רביעי (שם הקוד Sapphire Rapids), זיכרון DDR5 ומעבדי Titanium להעברת עומסים. סוגי המכונות Z3 מותאמים לארכיטקטורת NUMA הבסיסית כדי לספק ביצועים אופטימליים, אמינים ועקביים.

סדרת המכונות Z3 מציעה את נפחי האחסון המקומיים הבאים בכונני SSD באמצעות Titanium SSD:

  • עד 36,000 GiB עם מכונות וירטואליות
  • ‫72,000 GiB עם מכונות פיזיות

‫Titanium SSD הוא כונן SSD מקומי שמותאם אישית ומבוסס על עיבוד של הפחתת עומס קלט/פלט ב-Titanium. הוא מציע אבטחה, ביצועים וניהול משופרים בהשוואה ל-Local SSD.

‫Z3 כולל את התכונות הבאות:

  • משתמשת ב-Titanium כדי להעביר את העיבוד של הרשת והאחסון מ-CPU המארח למכשירי סיליקון שנפרסים בכל מרכז הנתונים
  • אחסון בלוקים (block storage) עם ביצועים גבוהים באמצעות Google Cloud Hyperdisk
  • מציע את קיבולת האחסון המקומית הגדולה ביותר של SSD מכל סדרת מכונות של Compute Engine עם Titanium SSD
  • תמיכה ב-Intel Advanced Matrix Extensions (AMX), שהיא תוסף מובנה שמאיץ באופן משמעותי את הביצועים של אימון למידה עמוקה והסקת מסקנות במעבד.
  • מציע מופעי Bare Metal שנותנים גישה לכמה מאיצים והעברות עומס מובנים וספציפיים לפונקציות, כמו Intel QAT,‏ Intel DLB,‏ Intel DSA,‏ Intel TDX ו-Intel IAA.
  • תומך באפשרויות הבאות של הנחות וצריכה:
    • הנחות תמורת התחייבות לשימוש במשאבים (CUD)
    • הנחות גמישות תמורת התחייבות לשימוש
    • מכונות וירטואליות של Spot (לא כולל סוגי מכונות בשרת פיזי)
    • הזמנות

במופעי Z3 נעשה שימוש ב-Titanium כדי לאפשר רמות גבוהות יותר של ביצועי רשת, בידוד ואבטחה. סדרת מכונות Z3 תומכת ברוחב פס רשת של עד 100 Gbps כברירת מחדל, ועד 200 Gbps עם ביצועי רשת Tier_1 לכל מכונה וירטואלית.

פרטים על התמחור מופיעים בדף התמחור של מכונות VM. השימוש בדיסק והשימוש ברשת מחויבים בנפרד מהתמחור של סוג המכונה. מידע נוסף זמין במאמרים בנושא תמחור של דיסקים ותמונות ותמחור של רשת. למידע על התמחור של Titanium SSD, אפשר לעיין במאמר תמחור של משפחות של סוגי מכונות שעברו אופטימיזציה לאחסון.

מגבלות ב-Z3

ההגבלות הבאות חלות:

סוגי מכונות Z3

סדרת המכונות Z3 תומכת בסוגי המשנה המוגדרים מראש של מכונות lssd:

  • ‫standardlssd: מציע חיפוש וניתוח נתונים ברמה גבוהה למערכי נתונים בגודל בינוני. לסוג המכונה הזה יש יחס קיבולת של vCPU ל-Titanium SSD של פחות מ-1:350, והוא מציע את הביצועים הכי גבוהים של Titanium SSD לכל vCPU.
  • ‫highlssd: מציע ביצועים גבוהים וניתוח נתונים וסטרימינג עתירי אחסון למערכי נתונים גדולים. לסוג המכונה הזה יש יחס קיבולת של vCPU ל-Titanium SSD בין 1:350 ל-1:600, והוא מציע קיבולת כוללת גבוהה יותר של Titanium SSD מאשר standardlssd.

כדי ליצור מכונת Bare Metal עם Z3, צריך להשתמש בסוג המכונה z3-highmem-192-highlssd-metal.

Z3 standardlssd

סוגי מכונות מעבדים וירטואליים1 זיכרון (GB) Titanium SSD רוחב פס ברירת מחדל של תעבורת נתונים יוצאת (Gbps)2 רוחב פס של תעבורת נתונים יוצאת (egress) ברמה 1 (Gbps)2
z3-highmem-14-standardlssd 14 112 ‫(1 x 3,000 GiB) 3,000 GiB עד 23 לא רלוונטי
z3-highmem-22-standardlssd 22 176 ‫(2 x 3,000 GiB) 6,000 GiB עד 23 לא רלוונטי
z3-highmem-44-standardlssd 44 352 ‫(3 x 3,000 GiB) 9,000 GiB עד 32 עד 50
z3-highmem-88-standardlssd 88 704 ‫(6 x 3,000 GiB) 18,000 GiB עד 62 עד 100
z3-highmem-176-standardlssd 176 1,406 ‫(12 x 3,000 GiB) 36,000 GiB עד 100 עד 200

‫1 vCPU מיושם כשרשור חומרה יחיד בפלטפורמת ה-CPU הזמינה.
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

Z3 highlssd

סוגי מכונות מעבדים וירטואליים1 זיכרון (GB) Titanium SSD רוחב פס ברירת מחדל של תעבורת נתונים יוצאת (Gbps)2 רוחב פס של תעבורת נתונים יוצאת (egress) ברמה 1 (Gbps)2
z3-highmem-8-highlssd 8 64 ‫(1 x 3,000 GiB) 3,000 GiB עד 23 לא רלוונטי
z3-highmem-16-highlssd 16 128 ‫(2 x 3,000 GiB) 6,000 GiB עד 23 לא רלוונטי
z3-highmem-22-highlssd 22 176 ‫(3 x 3,000 GiB) 9,000 GiB עד 23 לא רלוונטי
z3-highmem-32-highlssd 32 256 ‫(4 x 3,000 GiB) 12,000 GiB עד 32 לא רלוונטי
z3-highmem-44-highlssd 44 352 ‫(6 x 3,000 GiB) 18,000 GiB עד 32 עד 50
z3-highmem-88-highlssd 88 704 ‫(12 x 3,000 GiB) 36,000 GiB עד 62 עד 100
z3-highmem-192-highlssd-metal ‫1923 1,536 ‫(12 x 6,000 GiB) 72,000 GiB עד 100 עד 200

‫1 vCPU מיושם כשרשור חומרה יחיד בפלטפורמת ה-CPU הזמינה.
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
3 במקרים של מופעי Bare Metal, מספר יחידות ה-vCPU שווה למספר ה-threads של החומרה בשרת המארח.

סוגי דיסקים נתמכים ב-Z3

מכונות וירטואליות מסוג Z3 תומכות רק בממשק הדיסק NVMe, ויכולות להשתמש בסוגי האחסון הבאים של בלוקים:

  • ‫Hyperdisk Balanced (hyperdisk-balanced)
  • Hyperdisk Balanced High Availability (hyperdisk-balanced-high-availability)
  • ‫Hyperdisk Extreme (hyperdisk-extreme)
  • Hyperdisk Throughput (hyperdisk-throughput)
  • דיסק אחסון מתמיד מאוזן (pd-balanced)
  • דיסק אחסון מתמיד (persistent disk) שמבוסס על SSD (ביצועים) (pd-ssd)
  • Titanium SSD

במופעי Bare Metal מסוג Z3 אפשר להשתמש בסוגי האחסון הבלוקים הבאים:

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

כל סוג מכונה בסדרת המכונות Z3 מגיע עם דיסקים מסוג Titanium SSD שמצורפים באופן מקומי. הדיסקים מתווספים באופן אוטומטי כשיוצרים מופע. בטבלה הבאה מפורטים הקיבולת והביצועים של דיסקים מסוג Titanium SSD ל-Z3:

Z3 standardlssd

IOPS תפוקה
(MiBps)
סוג המכונה מספר הדיסקים המצורפים
Titanium		 גודל הדיסק (GiB) גודל כולל (GiB) קריאה כתיבה קריאה כתיבה
z3-highmem-14-standardlssd 1 3,000 3,000 750,000 500,000 3,000 2,500
z3-highmem-22-standardlssd 2 3,000 6,000 1,500,000 1,000,000 6,000 5,000
z3-highmem-44-standardlssd 3 3,000 9,000 2,250,000 1,500,000 9,000 ‫7,500
z3-highmem-88-standardlssd 6 3,000 ‫18,000 4,500,000 ‫3,000,000 ‫18,000 15,000
z3-highmem-176-standardlssd 12 3,000 36,000 ‫9,000,000 ‫6,000,000 36,000 30,000

Z3 highlssd

IOPS תפוקה
(MiBps)
סוג המכונה מספר הדיסקים המצורפים
Titanium		 גודל הדיסק (GiB) גודל כולל (GiB) קריאה כתיבה קריאה כתיבה
z3-highmem-8-highlssd 1 3,000 3,000 750,000 500,000 3,000 2,500
z3-highmem-16-highlssd 2 3,000 6,000 1,500,000 1,000,000 6,000 5,000
z3-highmem-22-highlssd 3 3,000 9,000 2,250,000 1,500,000 9,000 ‫7,500
z3-highmem-32-highlssd 4 3,000 ‫12,000 ‫3,000,000 2,000,000 ‫12,000 10,000
z3-highmem-44-highlssd 6 3,000 ‫18,000 4,500,000 ‫3,000,000 ‫18,000 15,000
z3-highmem-88-highlssd 12 3,000 36,000 ‫9,000,000 ‫6,000,000 36,000 30,000
z3-highmem-192-highlssd-metal 12 6,000 72,000 ‫9,000,000 ‫6,000,000 36,000 30,000

למידע על מגבלות הביצועים של Hyperdisk ו-Persistent Disk, אפשר לעיין במאמרים הבאים:

מגבלות על נפח האחסון

לפרטים על מגבלות הקיבולת, אפשר לעיין במאמרים מגבלות הגודל והצירוף של Hyperdisk וקיבולת מקסימלית של Persistent Disk.

בטבלה הבאה מפורטות מגבלות האחסון ב-Z3:

Z3 standardlssd

מספר הדיסקים המקסימלי
סוג המכונה לכל מכונה וירטואלית1 ‫Hyperdisk volumes
per VM		 Hyperdisk Balanced Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme
z3-highmem-14-standardlssd 128 16 16 16 0
z3-highmem-22-standardlssd 128 32 32 32 0
z3-highmem-44-standardlssd 128 32 32 32 0
z3-highmem-88-standardlssd 128 32 32 32 8
z3-highmem-176-standardlssd 128 32 32 32 8

‫1 הגודל המקסימלי לכל נפח אחסון של Hyperdisk הוא 64 TiB.

Z3 highlssd

מספר הדיסקים המקסימלי
סוג המכונה לכל מכונה וירטואלית1 ‫Hyperdisk volumes
per VM		 Hyperdisk Balanced Hyperdisk Throughput Hyperdisk Extreme
z3-highmem-8-highlssd 128 16 16 16 0
z3-highmem-16-highlssd 128 16 16 16 0
z3-highmem-22-highlssd 128 32 32 32 0
z3-highmem-32-highlssd 128 32 32 32 0
z3-highmem-44-highlssd 128 32 32 32 0
z3-highmem-88-highlssd 128 32 32 32 8
z3-highmem-192-highlssd-metal 32 32 16 0 16

‫1 הגודל המקסימלי לכל נפח אחסון של Hyperdisk הוא 64 TiB.

תמיכה ברשתות במכונות וירטואליות מסוג Z3

נדרשים מנהלי ההתקנים הבאים של ממשק הרשת:

‫Z3 תומך ברוחב פס של עד 100 Gbps ברשת עבור רשתות רגילות, ועד 200 Gbps עם ביצועי רשת Tier_1 לכל מכונה וירטואלית עבור מכונות וירטואליות ומופעי Bare Metal.

לפני שמעבירים ל-Z3 או יוצרים מכונות וירטואליות של Z3 או מופעים של Bare Metal, צריך לוודא שקובץ אימג' של המערכת שבו משתמשים תומך במנהל ההתקן של רשת IDPF עבור מופעים של Bare Metal או במנהל ההתקן של gVNIC עבור מופעים של מכונות וירטואליות. כדי לקבל את הביצועים הכי טובים במכונות וירטואליות מסוג Z3, צריך לבחור תמונת מערכת הפעלה שתומכת גם ב'רשת Tier_1' וגם ב'רוחב פס של 200Gbps ברשת'. התמונות האלה כוללות דרייבר gVNIC מעודכן, גם אם מערכת ההפעלה של האורח מציגה את גרסת הדרייבר gve כ-1.0.0. אם במכונה הווירטואלית Z3 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 זמן אחזור גבוה יותר.

אם אתם משתמשים באימג' של מערכת הפעלה בהתאמה אישית כדי ליצור מכונה וירטואלית מסוג Z3, אתם יכולים להתקין באופן ידני את מנהל ההתקן העדכני ביותר של gVNIC. מומלץ להשתמש במנהל ההתקן gVNIC בגרסה v1.4.2 ומעלה עם מכונות וירטואליות מסוג Z3. מומלץ להשתמש בגרסה העדכנית ביותר של מנהל ההתקן gVNIC כדי ליהנות מתכונות נוספות ומתיקוני באגים.

חוויית תחזוקה למכונות Z3

במהלך מחזור החיים של מכונה של Compute Engine, המחשב המארח שעליו המכונה שלכם פועלת עובר כמה אירועים במארח. אירוע במארח 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 Z3 תומכת בתחזוקה לפי דרישה ומציעה את התכונות הבאות שקשורות לתחזוקת המארח:

כונן Titanium SSD מצורף (TiB) התדירות הטיפוסית של אירועי תחזוקה מתוזמנים התנהגות תחזוקה התראות מתקדמות תחזוקה על פי דרישה סימולציה של תחזוקה
‫18 ומטה לפחות 30 יום מיגרציה פעילה 7 ימים כן כן
36 לפחות 30 יום הסיום עם שמירת נתונים ב-Local SSD 7 ימים כן כן
‫72 (שרת פיזי) לפחות 180 ימים הסיום עם שמירת נתונים ב-Local SSD 90 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.

‫Compute Engine שומר על הנתונים בדיסקי ה-SSD המקומיים של Titanium במכונות Z3 במהלך אירועי תחזוקה.

אם מתרחש אירוע במארח, מערכת Compute Engine מנסה לשחזר את כל הדיסקים מסוג Titanium SSD שמצורפים למופע. כברירת מחדל, מערכת Compute Engine משקיעה עד שעה בשחזור הנתונים. במקרים של מופעי Z3, ‏ Compute Engine מנסה לשחזר את נתוני ה-SSD של Titanium במשך עד 6 שעות לפני שמגיע למגבלת הזמן הקצובה. אפשר לשנות את הגבלת הזמן הזו. מידע נוסף על אפשרויות השחזור של Local SSD ו-Titanium SSD זמין במאמר התמדת הדיסק לאחר סיום המופע.

המאמרים הבאים