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Google Cloud Hyperdisk 效能總覽

本文說明 Google Cloud Hyperdisk 的效能運作方式，協助您瞭解 Hyperdisk 磁碟區的效能，並為工作負載選取合適的 Hyperdisk 類型。

Hyperdisk 是 Cloud de Confiance by S3NS建議的耐用區塊儲存空間選項。如要進一步瞭解 Hyperdisk，請參閱「關於 Hyperdisk」。

如要瞭解詳細的效能限制，請參閱「Hyperdisk 效能限制」。

如要查看 Hyperdisk 磁碟區的目前或過往效能，請參閱「查看磁碟效能指標」。

術語和單位

本文討論的 Hyperdisk 效能是指 IOPS 和處理量。

IOPS 是指每秒輸入/輸出作業數，這是指磁碟區在一秒內執行或可執行的個別讀取和寫入次數。
處理量是指每秒可從磁碟區讀取或寫入的位元組數。處理量以 MiB/秒為單位。

大小測量單位為 GiB 或 TiB。

機型術語

「運算執行個體」一詞是指虛擬機器 (VM) 執行個體或裸機執行個體。運算執行個體的機型是其屬性的特定組合，例如機器系列和 vCPU 數量。

在本文件中，機型會以 M-*-N 格式表示，其中：

M 是機器系列，例如 C3
* 代表所有記憶體和 CPU 設定，例如 standard 或 highcpu
N 是 vCPU、CPU 或 GPU 指定數量，例如 22 代表具有 22 個 vCPU 的執行個體，或 8g 代表具有 8 個 GPU 的執行個體

這個格式包含下列機型 (如有)：

裸機機器類型 (*-metal)
隨附已連結本機 SSD 磁碟的機器類型 (*-lssd、*-standardlssd 或 *-highlssd)。

舉例來說，c3-*-176 是指具有 176 個 vCPU 的 C3 機器類型，例如 c3-standard-176、c3-highcpu-176、c3-highmem-176 和 c3-standard-176-lssd。詳情請參閱「Compute Engine 術語」。

Hyperdisk 效能摘要

將 Hyperdisk 磁碟區附加至執行個體時，可達到的最高效能取決於情境，如下表所示。

Hyperdisk 磁碟區數量	爭取最高成效
1	磁碟區效能為下列兩者中較低者：磁碟區的佈建效能 Hyperdisk 類型的機型效能限制。
2 個以上相同類型的 Hyperdisk	所有磁碟區的總效能為下列兩者中較低者：各磁碟區佈建效能的總和機型對 Hyperdisk 類型的效能限制
2 種以上的 Hyperdisk 類型	所有磁碟區的總效能為下列兩者中較低者：各磁碟區佈建效能的總和執行個體機型的效能限制

如要瞭解各 Hyperdisk 類型的限制，請參閱「各 Hyperdisk 類型的效能限制」。

如要瞭解各機型的限制，請參閱「各機型的效能限制」。

關於 Hyperdisk 的佈建效能

您可以為 Hyperdisk 磁碟區指定目標效能等級。您指定或佈建的 IOPS 或處理量值稱為「佈建效能」。

建立磁碟區時，您可以佈建磁碟區的效能。您也可以在磁碟區使用期間提高或降低效能，而不必增加磁碟區大小。

佈建效能不保證一定能達到特定效能等級。而是預期磁碟區在用量高峰期間所需的目標效能等級。實際效能取決於使用磁碟區的執行個體限制，以及其他多項因素。

預設成效等級

您可以選擇是否要為 Hyperdisk 磁碟區佈建效能等級。如果您不確定工作負載需要多少 IOPS 或處理量，因而未指定值，Compute Engine 會使用預設值建立磁碟區。之後可以視需要增加或減少值。預設值會因 Hyperdisk 類型而異，並列於「預設 IOPS 和處理量值」一節，適用於 Hyperdisk Balanced、Hyperdisk Balanced High Availability、Hyperdisk Extreme、Hyperdisk Throughput 或 Hyperdisk ML。

佈建效能限制

可佈建的最高效能取決於 Hyperdisk 類型和磁碟區大小。

Hyperdisk 類型限制

每種 Hyperdisk 類型都有可佈建的效能上限。部分 Hyperdisk 類型可讓您佈建 IOPS、輸送量或兩者。如果無法佈建輸送量，磁碟區的處理量取決於佈建的 IOPS。同樣地，如果您無法佈建 IOPS，磁碟區的 IOPS 會取決於您佈建的處理量。

舉例來說，您可以為 Hyperdisk ML 磁碟區佈建輸送量，但無法佈建 IOPS。Hyperdisk ML 的 IOPS 與佈建輸送量比率為每 MiB/秒的佈建輸送量 16 IOPS。因此，如果您建立的 Hyperdisk ML 磁碟區輸送量為 100,000 MiB/s，則該磁碟區佈建的 IOPS 為 1,600,000。

大小限制

可佈建的最大效能會隨磁碟區大小而異。舉例來說，如果是 10 TiB 的 Hyperdisk Balanced 磁碟區，您可以佈建 3,000 到 160,000 IOPS，但如果是 50 GiB 的磁碟區，則可佈建 3,000 到 25,000 IOPS。

如要進一步瞭解各 Hyperdisk 類型的容量限制，請參閱 Hyperdisk Balanced、Hyperdisk Balanced High Availability、Hyperdisk Extreme、Hyperdisk Throughput 和 Hyperdisk ML 頁面的「容量和效能限制」一節。

下表列出各 Hyperdisk 類型可佈建的最高效能。

Hyperdisk 類型	每個磁碟區可佈建的效能上限	可自訂輸送量	可自訂 IOPS
Hyperdisk Balanced	160,000 IOPS 2,400 MiB/秒	是	是
Hyperdisk Balanced High Availability	100,000 IOPS 2,400 MiB/秒	是	是
Hyperdisk Extreme	350,000 IOPS	否；每 1,000 IOPS 為 250 MiB/秒，最多 5,000 MiB/秒	是
Hyperdisk ML	2,097,152 MiB/秒	是	否；每 MiB/秒處理量 16 IOPS，最多 33,554,432 IOPS
Hyperdisk Throughput	2,400 MiB/秒	是	否；每 MiB/s 處理量 4 IOPS，最多 9,600 IOPS。

穩定狀態效能

如果工作負載對效能變化較為敏感，建議使用提供穩定狀態效能的機器系列。穩定狀態效能限制是指執行個體在所有附加磁碟區中可維持的效能等級。相較之下，最高效能等級是執行個體可達到的最高效能等級。

穩定狀態效能限制不構成服務水準協議 (SLA)。

如要讓 Hyperdisk 磁碟區達到特定穩態效能限制，佈建效能必須等於或大於穩態限制。

連接至執行個體的所有磁碟會共用穩定狀態效能限制。

提供穩定效能的機器系列

下列機器系列提供穩定的效能：

設定工作負載，以符合佈建效能

Hyperdisk 磁碟區的實際效能 (附加至執行個體時觀察到的效能) 不得超過下列限制：

磁碟區的佈建效能
執行個體專屬效能限制，包括 Hyperdisk 類型的特定限制

因此，為確保磁碟區能達到佈建效能，請考量下列因素：

選擇支援磁碟區佈建效能的機器類型(適用於 Hyperdisk 類型)。請參閱「各 Hyperdisk 類型的執行個體特定效能限制」中的指引。
如要搭配執行個體使用不同的 Hyperdisk 類型，請參閱「機型的效能上限」一節。

I/O 大小和應用程式設計等因素雖然不是效能限制，但也會影響效能。如要進一步瞭解這些因素，請參閱「影響效能的工作負載特定因素」。

執行個體效能限制如何影響 Hyperdisk 效能

每個運算執行個體都有下列效能限制，具體取決於機器類型：

Hyperdisk 類型的效能限制
執行個體的整體效能限制

每項限制適用於特定情況。

各 Hyperdisk 類型的執行個體效能限制

每個執行個體都有特定類型所有 Hyperdisk 磁碟區的效能限制，這些磁碟區會附加至執行個體。

適用這項限制的情況：將 1 個或多個相同類型的 Hyperdisk 磁碟區附加至執行個體時。為使每個磁碟區達到佈建效能，執行個體效能限制必須大於所有磁碟區佈建效能的總和。否則，磁碟區的效能無法超過執行個體的效能限制。

範例

假設您有一個 Hyperdisk Throughput 磁碟區 hdt-disk-1，其佈建處理量為 600 MiB/s，您想將其連接至 c3-*-4 執行個體。

c3-*-4 執行個體有下列處理量限制：

Hyperdisk 類型	處理量上限 (MiB/秒)
Hyperdisk Balanced	400
Hyperdisk Extreme	不支援
Hyperdisk Throughput	240
Hyperdisk Balanced High Availability	400
Hyperdisk ML	400

如果將 hdt-disk-1 連接到 VM，磁碟區的實際效能不得超過 240 MiB/s。如果改為連結 Hyperdisk Balanced 磁碟區，Hyperdisk Balanced 磁碟區的效能無法超過 400 MiB/秒。

如果將 2 個 Hyperdisk Balanced 磁碟區連接至 VM，這兩個磁碟區的合併效能仍無法超過 400 MiB/s。無論這兩個磁碟區的佈建效能為何，都是如此。

各機型 Hyperdisk 的效能限制列於「依 Hyperdisk 類型列出的效能限制」一節。

執行個體的整體效能限制

每個執行個體都有可達到的整體效能上限。這項限制適用於連結至執行個體的所有磁碟區。

這項限制的適用情況：將多種類型的 Hyperdisk 連接至執行個體時。無論每個磁碟區佈建的效能為何，所有磁碟區的實際效能總和都不得超過執行個體的效能上限。

如果執行個體支援 Persistent Disk，所有連接的 Persistent Disk 磁碟區也會共用相同限制。

範例

假設您有一個 c3-*-22 執行個體，其處理量上限為 1,800 MiB/s。

您將下列資源附加至 VM：

2 個 Hyperdisk Balanced 磁碟區，每個磁碟區的佈建輸送量為 900 MiB/秒。
1 個 Hyperdisk Throughput 磁碟區，佈建輸送量為 500 MiB/s

所有磁碟區的綜合效能不得超過 1,800 MiB/s。

如需限制清單，請參閱「依機器類型劃分的效能限制」。

影響效能的工作負載特定因素

本節說明會影響 Hyperdisk 磁碟區可達到的處理量和 IOPS 限制的工作負載特定因素。如要進一步瞭解如何提升效能，請參閱「最佳化 Hyperdisk 效能」。

如要達到 Hyperdisk 磁碟區提供的最高 IOPS 和輸送量等級，請考量下列工作負載參數：

I/O 大小：您必須使用特定區塊大小，才能達到 IOPS 和處理量限制，如下所示：
- IOPS 上限要求 I/O 大小為 4 KB。
- 如要達到處理量上限，I/O 大小至少須為 256 KB。
佇列長度：佇列長度是指磁碟區的待處理要求數。如要達到最高效能限制，您必須根據工作負載的 I/O 大小、IOPS 和延遲時間敏感度調整佇列長度。最佳佇列長度因工作負載而異，但通常應大於 256。
連接的磁碟區數量：為獲得最佳效能，建議您將 8 個以下的磁碟區連接至單一執行個體。