סקירה כללית על הביצועים של Google Cloud Hyperdisk

במאמר הזה מוסבר איך פועלים הביצועים של Google Cloud Hyperdisk, כדי שתוכלו להבין את הביצועים של אמצעי האחסון של Hyperdisk ולבחור את סוג ה-Hyperdisk שמתאים לעומס העבודה שלכם.

‫Hyperdisk הוא האפשרות המומלצת של Cloud de Confiance by S3NSלאחסון בלוקים עמיד. מידע נוסף על Hyperdisk

למידע מפורט על מגבלות הביצועים, קראו את המאמר מגבלות הביצועים של Hyperdisk.

כדי לבדוק את הביצועים הנוכחיים או הקודמים של נפח Hyperdisk, קראו את המאמר בדיקת מדדי הביצועים של הדיסק.

מונחים ויחידות

הביצועים של Hyperdisk, כפי שמתואר במסמך הזה, מתייחסים ל-IOPS ולקצב הנתונים.

  • ‫IOPS הוא קיצור של פעולות קלט/פלט לשנייה. זהו מספר פעולות הקריאה והכתיבה הנפרדות שהאחסון מבצע או יכול לבצע בשנייה.
  • קצב העברת הנתונים מתייחס למספר הבייטים שאפשר לקרוא מנפח אחסון או לכתוב אליו בשנייה. קצב העברת הנתונים נמדד ב-MiB לשנייה.

מידות הגודל הן ב-GiB או ב-TiB.

מונחים שקשורים לסוגי מכונות

המונח מכונה מתייחס למכונה וירטואלית (VM) או למכונת Bare Metal. סוג המכונה הוא שילוב ספציפי של המאפיינים שלה, כמו סדרת המכונות ומספר ה-vCPU.

במסמך הזה, סוגי המכונות מצוינים בפורמט הבא: M-*-N, כאשר:

  • ‫M היא סדרת המכונות, לדוגמה C3
  • ‫* מייצג את כל הגדרות הזיכרון והמעבד (CPU), לדוגמה, standard או highcpu
  • ‫N הוא מספר המעבדים הווירטואליים, המעבדים או ה-GPU, לדוגמה, 22 למכונה עם 22 מעבדים וירטואליים, או 8g למכונה עם 8 מעבדי GPU.
הפורמט הזה כולל את סוגי המכונות הבאים, אם הם זמינים:
  • סוגי מכונות Bare Metal‏ (*-metal)
  • סוגי מכונות שמגיעים עם דיסקים מסוג SSD מקומי (*-lssd,‏ *-standardlssd או *-highlssd).

לדוגמה, c3-*-176 מתייחס לסוגי מכונות C3 עם 176 מעבדי vCPU, כמו c3-standard-176,‏ c3-highcpu-176,‏ c3-highmem-176 ו-c3-standard-176-lssd. למידע נוסף, קראו את המאמר הטרמינולוגיה של Compute Engine.

סיכום הביצועים של Hyperdisk

כשמצרפים נפחי Hyperdisk למכונה, הביצועים המקסימליים שאפשר להשיג תלויים בתרחיש, כפי שמתואר בטבלה הבאה.

מספר אמצעי האחסון של Hyperdisk
‎		 ביצועים מקסימליים
1 הביצועים של אמצעי האחסון הם הנמוכים מבין:
  • הביצועים שהוקצו לאחסון
  • מגבלת הביצועים של סוג המכונה עבור סוג ה-Hyperdisk.
‫2 או יותר מאותו סוג של Hyperdisk הביצועים הכוללים של כל אמצעי האחסון הם הערך הנמוך מבין:
  • סכום הביצועים שהוקצו לכל נפח
  • מגבלת הביצועים של סוג המכונה עבור סוג ה-Hyperdisk
‫2 סוגים או יותר של Hyperdisk הביצועים הכוללים של כל אמצעי האחסון הם הערך הנמוך מבין:
  • סכום הביצועים שהוקצו לכל נפח
  • מגבלות הביצועים של סוג המכונה של המכונה הווירטואלית

במאמר מגבלות ביצועים לפי סוג Hyperdisk מפורטות המגבלות לפי סוג Hyperdisk.

במאמר מגבלות ביצועים לפי סוג מכונה מפורטות המגבלות לפי סוג המכונה.

מידע על ביצועים שהוקצו ל-Hyperdisk

אתם יכולים לציין רמת ביצועים רצויה לנפח Hyperdisk. ערך ה-IOPS או קצב הנתונים שאתם מציינים או מקצים נקרא ביצועים שהוקצו.

אתם יכולים להקצות ביצועים של אמצעי אחסון כשאתם יוצרים אותו. אתם יכולים גם להגדיל או להקטין את הביצועים בזמן שהאחסון בשימוש, בלי להגדיל את נפח האחסון.

הביצועים שהוקצו הם לא רמת ביצועים מובטחת. במקום זאת, זו רמת הביצועים המצופה מהאחסון בזמני שיא השימוש. הביצועים בפועל תלויים במגבלות של המכונה שמשתמשת בנפח האחסון ובכמה גורמים נוספים.

רמות הביצועים שמוגדרות כברירת מחדל

הקצאת רמת ביצועים לנפח Hyperdisk היא אופציונלית. אם לא תציינו ערך, לדוגמה, כי אתם לא בטוחים כמה IOPS או קצב נתונים נדרשים לעומס העבודה שלכם, Compute Engine ייצור את אמצעי האחסון עם ערכי ברירת מחדל. אפשר להגדיל או להקטין את הערך מאוחר יותר. ערכי ברירת המחדל משתנים בהתאם לסוג ה-Hyperdisk, והם מפורטים בקטע ערכי ברירת המחדל של IOPS וקצב העברת הנתונים של Hyperdisk Balanced,‏ Hyperdisk Balanced High Availability,‏ Hyperdisk Extreme,‏ Hyperdisk Throughput או Hyperdisk ML.

מגבלות על ביצועים שהוקצו

הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות תלויים בסוג ה-Hyperdisk ובגודל של אמצעי האחסון.

המגבלה של סוג ה-Hyperdisk

לכל סוג של Hyperdisk יש רמת ביצועים מקסימלית שאפשר להקצות. בחלק מסוגי ה-Hyperdisk אפשר להקצות IOPS, קצב העברת נתונים או את שניהם. אם אי אפשר להקצות משאבים לפי התפוקה שנקבעה, התפוקה של הנפח תלויה בהקצאת המשאבים לפי מספר פעולות הקלט/פלט לשנייה שנקבע. באופן דומה, אם אי אפשר להקצות IOPS, ה-IOPS של אמצעי האחסון תלוי בנפח הקלט/פלט שאתם מקצים.

לדוגמה, אתם יכולים להקצות משאבים לפי התפוקה שנקבעה לנפחי Hyperdisk ML, אבל לא ל-IOPS. קצב ה-IOPS לתפוקה ב-Hyperdisk ML הוא 16‎ IOPS לכל MiB/s של הקצאת משאבים לפי התפוקה שנקבעה. לכן, אם יוצרים נפח Hyperdisk ML עם קצב העברה של 100,000MiB לשנייה, הנפח מוקצה עם 1,600,000 IOPS.

מגבלות על בסיס גודל

הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות משתנים בהתאם לגודל של אמצעי האחסון. לדוגמה, לנפח של 10TiB ב-Hyperdisk Balanced אפשר להקצות בין 3,000 ל-160,000 פעולות IOPS, אבל לנפח של 50GiB אפשר להקצות בין 3,000 ל-25,000 פעולות IOPS.

פרטים על מגבלות הגודל של כל סוג של Hyperdisk מופיעים בקטע מגבלות גודל וביצועים בדפים Hyperdisk Balanced,‏ Hyperdisk Balanced High Availability,‏ Hyperdisk Extreme,‏ Hyperdisk Throughput ו-Hyperdisk ML.

בטבלה הבאה מפורטים הביצועים המקסימליים שאפשר להקצות לכל סוג של Hyperdisk.

סוג Hyperdisk ביצועים מקסימליים שאפשר להקצות לכל נפח קצב העברת נתונים בהתאמה אישית ‫IOPS בהתאמה אישית
Hyperdisk Balanced ‫160,000 IOPS
‫2,400 MiB/s 		כן כן
Hyperdisk Balanced High Availability ‫100,000 IOPS
2,400 MiB/s		 כן כן
Hyperdisk Extreme ‫350,000 פעולות קלט/פלט לשנייה (IOPS) לא; ‎250 MiB/s לכל 1,000 IOPS, עד ‎5,000 MiB/s כן
Hyperdisk ML ‫2,097,152 MiB/s כן לא; 16 פעולות קלט/פלט לשנייה לכל MiB/s של תפוקה, עד 33,554,432 פעולות קלט/פלט לשנייה
Hyperdisk Throughput ‫2,400 MiB לשנייה כן לא; 4 IOPS לכל MiB/s של קצב העברת נתונים, עד 9,600 IOPS.

ביצועים במצב יציב

לעומסי עבודה שרגישים לשינויים בביצועים, כדאי להשתמש בסדרת מכונות שמציעה ביצועים במצב יציב. מגבלת הביצועים במצב יציב היא רמת הביצועים שהמכונה יכולה לשמור עליה בכל אמצעי האחסון המחוברים. לעומת זאת, רמת הביצועים המקסימלית היא רמת הביצועים הגבוהה ביותר שמכונה וירטואלית יכולה להגיע אליה.

מגבלות הביצועים במצב יציב לא מהוות הסכם רמת שירות (SLA).

כדי שנפח Hyperdisk יגיע למגבלת ביצועים ספציפית במצב יציב, הביצועים שהוקצו לו צריכים להיות שווים למגבלת המצב היציב או גדולים ממנה.

מגבלת הביצועים במצב יציב משותפת לכל הדיסקים שמחוברים למכונה.

סדרות מכונות שמציעות ביצועים במצב יציב

סדרות המכונות הבאות מציעות ביצועים במצב יציב:

הגדרת עומס עבודה כדי לעמוד בביצועים שהוקצו

הביצועים בפועל של נפח Hyperdisk – הביצועים שנצפו כשהוא מחובר למכונה – לא יכולים לחרוג מהמגבלות הבאות:

  • הביצועים שהוקצו לאחסון
  • מגבלות הביצועים הספציפיות למכונה, כולל מגבלות ספציפיות לסוג Hyperdisk

לכן, כדי לוודא שהנפח יכול להגיע לביצועים שהוקצו, כדאי להביא בחשבון את הגורמים הבאים:

גורמים כמו גודל הקלט/פלט ועיצוב האפליקציה, למרות שהם לא מגבלות ביצועים, משפיעים גם הם על הביצועים. למידע נוסף על הגורמים האלה, קראו את המאמר גורמים ספציפיים לעומסי עבודה שמשפיעים על הביצועים.

איך מגבלות הביצועים של המכונה משפיעות על הביצועים של Hyperdisk

לכל מכונה יש את מגבלות הביצועים הבאות, בהתאם לסוג המכונה:

  • מגבלת ביצועים לסוג Hyperdisk
  • מגבלת ביצועים כוללת למכונה

כל מגבלה חלה במצבים ספציפיים.

מגבלות הביצועים של מכונות לכל סוג של Hyperdisk

לכל מכונה יש מגבלת ביצועים לכל נפחי ה-Hyperdisk מסוג מסוים שמצורפים למכונה.

מתי המגבלה הזו חלה: כשמצרפים למכונה נפח אחד או יותר של Hyperdisk מאותו סוג. כדי שכל נפח יגיע לביצועים שהוקצו לו, מגבלת הביצועים של המכונה צריכה להיות גדולה מסכום הביצועים שהוקצו לכל הנפחים. אחרת, הביצועים של אמצעי האחסון לא יכולים לחרוג ממגבלת הביצועים של המכונה.

דוגמה

נניח שיש לכם נפח Hyperdisk Throughput,‏ hdt-disk-1, עם הקצאת משאבים של 600MiB לשנייה, ואתם רוצים לצרף אותו למכונה c3-*-4.

למכונות c3-*-4 יש את מגבלות התפוקה הבאות:

סוג Hyperdisk תפוקה מקסימלית (MiB לשנייה)
Hyperdisk Balanced 400
Hyperdisk Extreme לא נתמך
Hyperdisk Throughput 240
Hyperdisk Balanced High Availability 400
Hyperdisk ML 400

אם מצרפים את hdt-disk-1 ל-VM, הביצועים בפועל של אמצעי האחסון לא יכולים לחרוג מ-‎240 MiB/s. אם במקום זאת מצרפים נפח Hyperdisk Balanced, הביצועים של נפח Hyperdisk Balanced לא יכולים לחרוג מ-‎400 MiB/s.

אם מחברים 2 אמצעי אחסון של Hyperdisk Balanced למכונה הווירטואלית, הביצועים המשולבים של שני אמצעי האחסון של Hyperdisk Balanced עדיין לא יכולים לחרוג מ-‎400 MiB/s. זה נכון בלי קשר לביצועים שהוקצו לשני אמצעי האחסון.

מגבלות הביצועים של כל Hyperdisk לפי סוג מכונה מפורטות במאמר מגבלות הביצועים לפי סוג Hyperdisk.

מגבלת הביצועים הכוללת של מכונה

לכל מכונה יש מגבלת ביצועים כוללת שהיא יכולה להגיע אליה. המגבלה הזו משותפת לכל אמצעי האחסון שמחוברים למכונה.

מתי המגבלה הזו חלה: כשמצרפים יותר מסוג אחד של Hyperdisk למכונה. הביצועים המשולבים בפועל של כל אמצעי האחסון לא יכולים לחרוג ממגבלת הביצועים של המכונה, בלי קשר לביצועים שהוקצו לכל אמצעי אחסון.

אם המכונה תומכת ב-Persistent Disk, כל נפחי ה-Persistent Disk המחוברים חולקים גם הם את אותה מגבלה.

דוגמה

נניח שיש לכם מכונה וירטואלית מסוג c3-*-22, עם קצב העברת נתונים מקסימלי של 1,800MiB לשנייה.

אתם מצרפים ל-VM את המשאבים הבאים:

  • ‫2 נפחי Hyperdisk Balanced, כל אחד עם הקצאת משאבים לפי התפוקה שנקבעה של ‎900 MiB לשנייה.
  • נפח אחד של Hyperdisk Throughput עם הקצאת משאבים לפי התפוקה שנקבעה של ‎500 MiB לשנייה

הביצועים המשולבים של כל אמצעי האחסון לא יכולים לחרוג מ-1,800MiB/s.

לרשימה של המגבלות, ראו מגבלות ביצועים לפי סוג מכונה.

גורמים ספציפיים לעומס העבודה שמשפיעים על הביצועים

בקטע הזה נדון בגורמים ספציפיים לעומסי עבודה שמשפיעים על מגבלות ה-IOPS וקצב הנתונים שאפשר להשיג בנפחי Hyperdisk. מידע נוסף על שיפור הביצועים זמין במאמר אופטימיזציה של ביצועי Hyperdisk.

כדי להגיע לרמות המקסימליות של IOPS וקצב העברת נתונים שמציעים נפחי Hyperdisk, צריך להביא בחשבון את הפרמטרים הבאים של עומס העבודה:

  • גודל קלט/פלט: כדי להגיע למגבלות ה-IOPS וקצב הנתונים, צריך להשתמש בגדלים ספציפיים של בלוקים, באופן הבא:
    • כדי להגיע למגבלות המקסימליות של IOPS, צריך גודל קלט/פלט של 4KB.
    • כדי להגיע למגבלות המקסימליות של קצב העברת הנתונים, צריך גודל קלט/פלט של לפחות 256KB.
  • אורך התור: מספר הבקשות בהמתנה לאחסון. כדי להגיע למגבלות הביצועים המקסימליות, צריך להתאים את אורך התור בהתאם לגודל הקלט/פלט, ל-IOPS ולרגישות של עומס העבודה לזמן האחזור. אורך התור האופטימלי משתנה בהתאם לעומס העבודה, אבל בדרך כלל הוא צריך להיות גדול מ-256.
  • מספר אמצעי האחסון המצורפים: כדי לקבל את התוצאות הטובות ביותר, מומלץ לצרף עד 8 אמצעי אחסון למכונה אחת.

המאמרים הבאים