本文將介紹Google Cloud提供的運算服務,瞭解基礎架構控制和管理抽象化的範圍後,您就能獲得基礎知識,為工作負載選擇合適的運算服務。
Google Cloud 中的「運算」是指執行應用程式所需的虛擬化運算資源,例如處理能力和記憶體。這些資源包括原始虛擬機器 (VM) 執行個體,以及全代管平台。您可以透過 VM 執行個體,全面自訂作業系統 (OS)、網路和軟體堆疊。如果是代管平台,Google 會處理大部分的底層基礎架構。
高階服務範圍
Google Cloud 的運算類別涵蓋下列主要服務領域:
VM 執行個體和裸機執行個體:Compute Engine 提供可設定的 VM 和裸機執行個體,您可以在其中安裝及管理自己的 OS 和應用程式。這項設定也包括將圖形處理器 (GPU) 或張量處理單元 (TPU) 新增至自訂 VM 或裸機執行個體。
容器:Google Kubernetes Engine (GKE) 等服務可讓您部署及管理容器化應用程式。
批次處理:Batch 等服務可協助您執行大規模非同步工作。
AI 基礎架構:包括 Cluster Director 和 Cluster Toolkit 等專用服務和硬體。這些服務專為大規模執行複雜的協調式訓練和推論工作負載而設計,適用於人工智慧 (AI) 或機器學習 (ML)。
HPC 基礎架構:包括專門服務和硬體,可執行高效能運算 (HPC) 工作負載,例如緊密耦合的物理模擬、天氣模型或分子動力學。
基礎架構中的控制與抽象化
Google Cloud 提供各種控制和抽象層級的運算服務。主要分為以下兩類:
基礎架構式服務 (IaaS)
基礎架構即服務 (IaaS) 是掌控度最高的模型。您負責管理作業系統、中介軟體和應用程式。Google 會管理基礎虛擬化、伺服器、儲存空間和網路。可用的 IaaS 解決方案包括: Google Cloud
Compute Engine:這項服務可讓您在 Google 的基礎架構上,建立及執行 VM 和裸機執行個體。Compute Engine 提供多種機型系列、儲存服務、加速器和客體作業系統,讓您自由選擇,執行各種工作負載。
Google Cloud VMware Engine:這項服務可讓您遷移 VMware 工作負載,並在 Google Cloud上以原生方式執行。Google 會管理基礎硬體和 VMware 平台。您可以完全掌控 VM、客體作業系統和應用程式。這種方法可協助您遷移至雲端,不必重新建構現有的 VMware 環境。
IaaS 通常是基礎架構架構師、機器學習基礎架構工程師和平台工程師的首選,因為他們需要從頭設計及管理自訂環境。
代管平台和服務
代管平台和服務兼具控制權和易用性。 Google 會管理底層基礎架構、OS 和執行階段環境,讓您專心執行工作負載。 Google Cloud 提供的受管理解決方案包括:
Batch:這項代管服務可讓您大規模排定、排入佇列及執行批次運算工作。Batch 會佈建 Compute Engine 資源來執行工作,並管理這些資源的生命週期,因此您不需要直接管理基礎 VM 或裸機執行個體。
Cloud Run:全代管平台,可讓您在無伺服器基礎架構上,開發及部署具備高擴充性的容器化應用程式。Cloud Run 可為您省去所有管理基礎架構的麻煩。這項抽象化功能可讓您執行回應網路要求或事件的容器,不必管理伺服器或叢集。
叢集導向器:這項代管服務可自動完成 AI、機器學習或高效能運算 (HPC) 叢集的複雜設定和配置作業。Google 會管理叢集基礎架構,讓您專心執行工作負載,減少營運負擔。
Cluster Toolkit:開放原始碼工具包,可協助您使用預先定義的藍圖,在 Google Cloud 上佈建 AI、ML 或 HPC 叢集。您負責管理產生的叢集基礎架構,但工具包會將部署程序抽象化,讓您自訂部署作業和軟體堆疊。
GKE:代管環境,可在 Kubernetes 上執行容器化應用程式。Google 會管理 Kubernetes 控制層,而您則負責部署及管理容器工作負載。您可以根據部署模式 (Autopilot 或 Standard),選擇要對底層基礎架構進行多少控管。
資料科學家、AI 研究人員和機器學習工程師通常偏好使用代管平台和服務,因為這樣就能快速佈建資源及部署工作負載,不必深入管理基礎架構。