Hyperdisk Exapool 總覽

本文說明 Exapool 的功能和限制。Hyperdisk Exapools 是 Hyperdisk 集區，專為 Hyperdisk 儲存空間集區無法在單一可用區提供足夠 Hyperdisk 儲存空間的工作負載設計。您可以透過 Exapool 大量購買儲存空間和效能，然後在集區中建立磁碟來使用儲存空間。

Hyperdisk Exapools 的使用時機

Exapool 適用於大規模工作負載，在單一可用區中擁有數萬個磁碟，需要 500 TiB 至 2.5 EiB 的耐用區塊儲存空間。如果工作負載需要的容量或效能較低，請使用 Hyperdisk 儲存空間集區，或在集區外建立磁碟。

Exapool 提供 Compute Engine 最大規模的儲存空間和效能，同時可讓您佈建超過所需的效能和容量，但只依實際用量收費，節省成本。

Hyperdisk Exapool 適合用於大規模 AI、機器學習 (ML) 和大型分散式平行檔案系統工作負載。以下是一些工作負載範例：

Hyperdisk Exapools 的工作負載範例：

  • AI/機器學習工作負載橫跨 4,000 個 TPU VM，並使用 2 PiB 的 Hyperdisk Balanced，佈建效能為 20,000,000 IOPS 和 3 TiB/s 處理量，可驅動 500 GiB/s 的並行匯總尖峰處理量。
  • AI/機器學習訓練工作負載，包含 15,000 個 GPU 執行個體，使用 Hyperdisk Balanced 做為開機和臨時磁碟，總容量為 8 PiB，並行匯總峰值處理量為 1 TiB/s。
  • 平行檔案系統，容量至少 6 PiB，並行匯總峰值為 800 GiB/s 的讀取密集處理量。

Exapool 的運作方式

您可以建立 Exapool，並指定可用區內所有工作負載磁碟所需的匯總容量和效能，然後視需要在集區中建立磁碟。您可以將 Exapool 中的磁碟，做為 Compute Engine 執行個體和容器的開機磁碟或資料磁碟。

在 Exapool 建立磁碟時，您會將集區的部分資源 (大小和效能) 分配給磁碟。刪除集區中的磁碟時，分配給該磁碟的資源會傳回集區，供其他磁碟使用。

舉例來說，假設您建立容量為 50 PiB 的 Hyperdisk Balanced Exapool。如果您在集區中建立 100 個 10 TiB 磁碟，集區的剩餘可用容量會減少 1,000 TiB。

Exapool 類型

建立 Exapool 時，必須為集區中的磁碟選擇 Hyperdisk 類型。可用類型如下：

如要進一步瞭解如何選擇 Hyperdisk 類型，請參閱「為工作負載選擇 Hyperdisk 類型」。

機器系列支援

Hyperdisk Throughput Exapools 和 Hyperdisk Balanced Exapools 支援的機器系列，與支援 Hyperdisk Throughput 和 Hyperdisk Balanced 的機器系列相同。如需支援的機器系列清單，請參閱「Hyperdisk Throughput 支援的機器系列」和「Hyperdisk Balanced 支援的機器系列」。

為 Exapool 佈建效能和容量

集區的佈建類型會決定集區中的磁碟如何耗用資源。

Exapool 採用進階佈建功能，可同時提升容量和效能，最能節省成本和時間。

進階容量佈建

所有 Exapool 都採用進階容量佈建功能，可提供下列優點：

  • 自動精簡配置：Compute Engine 會視需要將資料分配給集區中的磁碟，而非在佈建磁碟時分配。
  • 超額佈建：佈建集區中的磁碟時，容量最多可達 Exapool 購買量的 50 倍。這可簡化容量規劃，並避免因手動調整磁碟大小而造成停機。

如需進階容量佈建的詳細說明，請參閱「進階容量佈建」。

進階效能佈建

Exapool 採用進階效能佈建功能，可提供下列優勢：

  • 自動精簡配置：Compute Engine 會視需要將效能資源分配給集區中的磁碟。只有 Exapool 中磁碟使用的 IOPS 和處理量會耗用效能。
  • 過度佈建：集區中所有磁碟的總效能，最多可達集區佈建寫入效能的 50 倍。
  • 共用效能：Exapool 中的磁碟會共用集區的佈建效能，最高可達各磁碟的上限，可為尖峰用量時間不同的磁碟節省成本。

如要進一步瞭解進階效能佈建，請參閱「進階效能佈建」。

購買容量和效能

Exapool 的佈建效能 (可分配給集區內磁碟的 IOPS 和處理量) 取決於下列因素：

  • 集區中的容量單位數量
  • Exapool 的磁碟類型

容量單位的運作方式

一個容量單位包含 1 GiB 的容量，以及每 GiB 的固定效能 (IOPS 和處理量)。舉例來說，如要為集區新增 1 PiB 的容量，請購買 1,048,576 個容量單位 (1,048,576 GiB = 1 PiB)。Exapool 提供三種容量單位類型供您選擇。新增至集區的效能取決於容量單位類型：

  • 容量最佳化單位：提供平衡的 IOPS 和讀寫處理量。
  • 讀取最佳化單位：提供最高的讀取作業速率和每 GiB 處理量。
  • 寫入最佳化單位：提供最高的寫入作業速率和每 GiB 處理量。

如果工作負載的讀取作業多於寫入作業，或需要的讀取處理量高於寫入處理量，購買讀取最佳化單位可獲得最佳價值。

佈建或擴充 Exapool 時，您可以混用不同類型的容量單位。您為集區購買的容量單位類型和數量，稱為容量單位組合。

Exapool 的單位組合不會影響 Exapool 中磁碟的效能。單位組合只會影響下列因素：

  • Exapool 的計費方式。
  • Exapool 的佈建效能上限。

為 Exapool 選擇容量單位組合

如要以最符合成本效益的方式滿足工作負載需求，請與帳戶團隊合作，選擇最適合工作負載的容量單位組合。舉例來說，您可以建立 Exapool，並為專案中所有讀取密集型磁碟，設定大量讀取最佳化單位。

Hyperdisk Throughput Exapool 的容量單位比率

Hyperdisk Throughput Exapools 的效能比率取決於購買的容量：

容量單位類型 已購買的容量單位 Exapool 容量 (TiB) 讀取處理量 (MiB/秒) 寫入處理量 (MiB/秒)
容量最佳化 1,024 1 0.97 0.10
讀取效能最佳化 1,024 1 3.38 0.10
寫入效能最佳化 1,024 1 0.97 1.84

Hyperdisk Balanced Exapool 的容量單位比率

Hyperdisk Balanced Exapools 的效能比率取決於購買的容量：

容量單位類型 已購買的容量單位 Exapool 容量 (TiB) 讀取處理量 (MiB/秒) 寫入處理量 (MiB/秒) 讀取 IOPS 寫入 IOPS
容量最佳化 1,024 1 5.12 1.02 275 102
讀取效能最佳化 1,024 1 378.88 30.72 21,311 3,072
寫入效能最佳化 1,024 1 220.16 71.68 12,288 6,656

容量單位對磁碟效能的影響

Exapool 的容量單位組合不會影響 Exapool 中磁碟的效能消耗方式。集區中磁碟的個別讀寫作業不會產生額外費用。購買特定類型的單位，並不會將磁碟限制在固定的讀取或寫入 IOPS 數量。此外，在 Exapool 中建立磁碟時，您不必指定讀取 IOPS 或寫入 IOPS 限制，只要指定佈建的 IOPS 限制即可。

舉例來說，假設有兩個 Hyperdisk Balanced Exapool Pool-1 和 Pool-2.，兩者的容量最佳化單位都是 100,000,000。Pool-1 也有 5,000,000 個寫入最佳化單位，Pool-2 則有 5,000,000 個讀取最佳化單位。

由於兩個集區的總單位數均為 105,000,000，因此總容量相同，均為 100.1 PiB (105,000,000 GiB)。不過，由於容量單位類型不同，集區的效能上限和費用也不同。兩個集區中的磁碟效能沒有差異。

範例

假設 Hyperdisk Balanced Exapool 有 12,400,000 個容量單位，組成如下：

  • 5,000,000 個容量最佳化單位
  • 2,400,000 個讀取效能最佳化單位
  • 5,000,000 個寫入最佳化單位

Exapool 的容量為 12,109.4 TiB (每 1,024 個單位為 1 TiB)。

Exapool 的 IOPS 為 151,488,476，計算方式如下：

  • 5,000,000 個容量最佳化單位的 IOPS：1,840,820 (1,342,773 讀取 IOPS + 498,047 寫入 IOPS)

  • 2,400,000 個讀取最佳化單位的 IOPS：57,147,656 (49,947,656 讀取 IOPS + 7,200,000 寫入 IOPS)

  • 5,000,000 個寫入最佳化單位的 IOPS：92,500,000 (60,000,000 讀取 IOPS + 32,500,000 寫入 IOPS)

查看效能和容量使用率

Compute Engine 提供指標，可用於監控 Exapool。這些指標可回答以下問題：

  • Exapool 還剩多少讀取和寫入 IOPS？
  • Exapool 中的磁碟已分配多少容量？
  • Exapool 中有多少個磁碟？

您可以在 Cloud Monitoring 中查看這些指標。詳情請參閱「監控 Hyperdisk 集區」。

Hyperdisk Exapools 的大小和效能限制

本節列出各 Exapool 類型的限制。

屬性 Hyperdisk Balanced Exapool Hyperdisk Throughput Exapool
容量下限 500 TiB 500 PiB
容量上限 1 EiB 5 EiB
總處理量上限 10 TiB/秒 10 TiB/秒
每個集區的磁碟數量上限 500,000 500,000
容量增量 1 TiB 1 PiB
每項專案在各可用區的 Exapool 數量上限 1 1
成效比率 讀取和寫入處理量的 I/O 大小為 32 KB；讀取和寫入 IOPS 的 I/O 大小為 4 KB 讀取作業的 I/O 大小為 1 MB，寫入作業則為 256K

Exapool 內磁碟的大小和效能限制

Exapool 中的磁碟大小和效能限制，與集區外的磁碟相同，如下所示：

Hyperdisk 類型 每個磁碟可佈建的效能上限 可自訂輸送量 可自訂 IOPS
Hyperdisk Balanced 160,000 IOPS；
2,400 MiB/秒處理量		 是 是
Hyperdisk Throughput 2,400 MiB/秒處理量 是 否；每 MiB/s 處理量 4 IOPS，最多 9,600 IOPS

您可以在建立磁碟時指定效能限制，並在磁碟使用期間修改效能限制。

如要瞭解大小和效能限制，請參閱「Hyperdisk Throughput 的大小和效能限制」和「Hyperdisk Balanced 的大小和效能限制」。

區域可用性

Hyperdisk Balanced Exapool 和 Hyperdisk Throughput Exapool 適用於所有可用區。

加密

加密 Hyperdisk 集區中的磁碟，與加密集區外的磁碟相同。

詳情請參閱「關於磁碟加密」。

預留項目

您可以使用容量區塊的未來預留項目，預留 Exapool 容量和運算執行個體。您也可以將 Exapool 中的磁碟，連接至使用預留項目的運算執行個體。

詳情請參閱「預留集區」。

定價

Exapool 的計費依據是您為集區購買的容量和效能單位數量和類型。系統不會針對集區中建立的磁碟，收取佈建 IOPS、處理量或容量的費用。

Compute Engine 為 Hyperdisk Exapool 提供依資源計算的承諾使用折扣 (CUD)。只要購買 1 年或 3 年的區塊儲存空間承諾使用合約，即可享有這些折扣。如要進一步瞭解區塊儲存空間承諾使用合約的運作方式，請參閱依資源計算的 CUD 說明文件中的「區塊儲存空間承諾使用合約」一節。如要瞭解如何購買區塊儲存空間承諾使用合約，請參閱「購買區塊儲存空間承諾使用合約」。

如要比較隨選價格與 1 年和 3 年 CUD 價格，請參閱「磁碟定價」。

限制

Exapool 有下列限制。

  • 如要建立、修改或刪除 Hyperdisk Exapool，請聯絡帳戶團隊。
  • 您可以為 Exapool 佈建的效能取決於 Exapool 的容量單位類型和數量。不過，在 Exapool 中建立的磁碟效能，與集區的容量單位組合無關。
  • 您無法在 Exapool 中，對 Hyperdisk Balanced 磁碟區使用機密模式。
  • Exapool 只會使用進階容量和進階效能佈建。不支援標準容量或標準效能佈建。
  • Exapool 不會壓縮資料。
  • Exapool 不支援自動擴充效能或容量。您必須自行監控 Exapool 的效能和容量使用率。如要提高集區的效能或容量，請聯絡帳戶團隊。
  • 只能在集區中建立相同專案和可用區的新磁碟。
  • 您無法將磁碟移入或移出集區，必須從標準快照重新建立磁碟。詳情請參閱「變更磁碟類型」。
  • 如要在集區中建立開機磁碟，必須使用 Hyperdisk Balanced 儲存空間集區或 Hyperdisk Balanced Exapool。
  • 集區不支援區域性磁碟。
  • 您無法複製集區中的磁碟、建立即時快照，或設定非同步複製。

後續步驟