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 מכונות Z3 שימושית לעומסי עבודה של ניתוח נתונים עם יכולת הרחבה, למסדי נתונים שעברו אופטימיזציה ל-flash ולעומסי עבודה אחרים של מסדי נתונים.

בנוסף, יש שני סוגים של מכונות עם כמויות שונות של אחסון Titanium SSD ב-Z3: ‏ 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 מסוג 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 ו-vector
  • ניתוח נתונים ומחסני נתונים
  • חיפוש
  • סטרימינג של מדיה
  • מערכות קבצים מקבילות מבוזרות גדולות

Z3 machine series

מופעי Z3 מופעלים על ידי 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 קיבולות האחסון הבאות בכונני SSD מקומיים באמצעות Titanium SSD:

  • עד 36,000 GiB עם מכונות וירטואליות
  • ‫72,000 GiB עם מופעים של שרתים פיזיים

‫Titanium SSD הוא כונן SSD מקומי בעיצוב מותאם אישית שמבוסס על עיבוד של הפחתת עומס ב-Titanium I/O. הוא מציע אבטחה, ביצועים וניהול משופרים בהשוואה ל-Local SSD.

‫Z3 כולל את התכונות הבאות:

  • המערכת משתמשת ב-Titanium כדי להפחית עומס של רישות ואחסון מ-CPU המארח למכשירי סיליקון שנפרסים במרכז הנתונים
  • אחסון בלוקים (block storage) עם ביצועים גבוהים באמצעות Google Cloud Hyperdisk
  • מציע את קיבולת האחסון המקומית הגדולה ביותר מבין כל סדרות המכונות ב-Compute Engine עם Titanium SSD
  • תמיכה ב-Intel Advanced Matrix Extensions (AMX), שהיא מאיץ מובנה שמשפר באופן משמעותי את הביצועים של אימון למידה עמוקה והיקש במעבד.
  • מציע מופעי Bare Metal שמספקים גישה לכמה מאיצים והעברות עומס מובנים וספציפיים לפונקציות, כמו Intel QAT,‏ Intel DLB,‏ Intel DSA,‏ Intel TDX ו-Intel IAA.
  • תמיכה באפשרויות הבאות של הנחות וצריכה:
    • הנחות תמורת התחייבות לשימוש במשאבים (CUD)
    • הנחות CUD גמישות
    • מכונות וירטואליות במודל Spot (לא כולל סוגי מכונות Bare Metal)
    • 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:

  • אי אפשר להשתמש בדיסק לאחסון מתמיד אזורי עם מכונות Z3.
  • מופעי Z3 זמינים רק באזורים ובאזורי זמינות נבחרים. למידע על הזמינות האזורית של מופעי שרת פיזי, אפשר לעיין במאמר בנושא מופעי שרת פיזי.
  • אי אפשר להשתמש ב-GPU עם מופעי Z3.
  • ‫Z3 לא תומך בשימוש בלעדי.
  • אי אפשר להשעות מופע Z3.
  • אי אפשר ליצור סוגי מכונות בהתאמה אישית למכונות Z3.
  • מיגרציה פעילה נתמכת רק במופעי Z3 עם 18TiB או פחות של Titanium SSD מצורף.
  • אין תמיכה ב-Z3 בתמונות של Windows.

סוגי מכונות Z3

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

  • ‫standardlssd: מציע חיפוש וניתוח נתונים ברמה גבוהה עבור מערכי 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 וסטרימינג וניתוח נתונים עתירי אחסון למערכי נתונים גדולים. סוג המכונה הזה כולל יחס קיבולת של vCPU ל-Titanium SSD בין 1:350 ל-1:600, ומציע קיבולת כוללת גבוהה יותר של Titanium SSD בהשוואה ל-standardlssd.

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

Z3 standardlssd

סוגי מכונות מעבדי vCPU1 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 3000 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

‫1‫vCPU מיושם כשרשור חומרה יחיד בפלטפורמת ה-CPU הזמינה.
2 רוחב הפס המקסימלי של תעבורת הנתונים היוצאת (egress) לא יכול להיות גבוה מהמספר שצוין. רוחב הפס בפועל של תעבורת הנתונים היוצאת (egress) תלוי בכתובת ה-IP של היעד ובגורמים אחרים. מידע על רוחב הפס של הרשת

Z3 highlssd

סוגי מכונות מעבדי vCPU1 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 3000 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

‫1‫vCPU מיושם כשרשור חומרה יחיד בפלטפורמת ה-CPU הזמינה.
2 רוחב הפס המקסימלי של תעבורת הנתונים היוצאת (egress) לא יכול להיות גבוה מהמספר שצוין. רוחב הפס בפועל של תעבורת הנתונים היוצאת (egress) 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 מתמיד (Persistent Disk) שמבוסס על SSD (ביצועים) (pd-ssd)
  • Titanium SSD

במופעי Z3 bare metal 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 עבור Z3:

Z3 standardlssd

IOPS קצב העברת נתונים
(MiBps)
סוג המכונה # של דיסקים מצורפים
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 קצב העברת נתונים
(MiBps)
סוג המכונה # של דיסקים מצורפים
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 ודיסק אחסון מתמיד, אפשר לעיין במאמרים הבאים:

מגבלות על נפח האחסון

פרטים על מגבלות הקיבולת זמינים במאמרים בנושא גודל Hyperdisk ומגבלות על צירוף וקיבולת מקסימלית של Persistent Disk.

בטבלה הבאה מפורטות מגבלות האחסון ב-Z3:

Z3 standardlssd

מספר הדיסקים המקסימלי
סוג המכונה לכל מכונת VM1 נפחי Hyperdisk
לכל מכונת 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 מכונת VM1 נפחי Hyperdisk
לכל מכונת 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 למכונות 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 ומופעים של Bare Metal.

לפני שמעבירים ל-Z3 או יוצרים מכונות וירטואליות של Z3 או מופעים של מתכת חשופה, צריך לוודא שקובץ אימג' של המערכת שבו משתמשים תומך במנהל ההתקן של רשת IDPF למופעים של מתכת חשופה או במנהל ההתקן gVNIC למופעים של מכונות וירטואליות. כדי לקבל את הביצועים הכי טובים במכונות וירטואליות מסוג Z3, צריך לבחור תמונת מערכת הפעלה שתומכת גם ב'רשת ברמה 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 ההתקן 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 בגרסה v1.4.2 ומעלה של מנהל ההתקן gVNIC עם מכונות וירטואליות מסוג Z3. מומלץ להשתמש בגרסה העדכנית ביותר של מנהל ההתקן gVNIC כדי ליהנות מתכונות נוספות ומתיקוני באגים.

חוויית התחזוקה במכונות 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 התראה מתקדמת 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 (bare metal) לפחות 30 יום הסיום עם שמירת נתונים ב-Local SSD 7 ימים כן כן

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

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

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-Titanium SSD במשך עד 6 שעות לפני שמגיע למגבלת הזמן הקצוב לתפוגה. אפשר לשנות את הגבלת הזמן הקצוב לתפוגה הזו. מידע נוסף על אפשרויות השחזור של Local SSD ו-Titanium SSD זמין במאמר Disk persistence following instance termination.

המאמרים הבאים