Compute Engine 向けネットワーク最適化マシン ファミリー

ネットワーク最適化マシン ファミリーは、Compute Engine 内で最高のネットワーク パフォーマンスとブロック ストレージ パフォーマンスを提供します。ネットワーク アプライアンスやセキュリティ アプライアンス、ハイ パフォーマンス データベース、Telco 5G UPF、大規模データ分析、分散ファイル システムなど、I/O バウンドの要求の厳しいアプリケーションに最適化されたクラス最高の費用対効果を提供します。汎用マシン ファミリーと比較して、ネットワーク最適化マシン ファミリーのマシンシリーズは、次の点で大幅に優れています。

• ネットワーク帯域幅
• パケット処理のパフォーマンス（PPS）
• vCPU あたりのストレージ スループットと IOPS

I/O 機能をスケーリングするためだけにコンピューティング リソースをオーバー プロビジョニングする必要がなくなるため、ネットワーク最適化ファミリーは総所有コスト（TCO）を大幅に削減できます。

マシンシリーズ	ワークロード
C4N	ネットワークとセキュリティ アプライアンス ファイアウォール ロードバランサ 仮想ルーター DDoS 軽減アプライアンス NatProxy CDN 通信（5G UPF） 高密度コンテナ ファイル システム ハイ パフォーマンス データベース 大規模なデータ分析 CPU ベースの AI/ML ワークロード
M4N	ハイ パフォーマンス データベース 検索拡張生成（RAG）データレイヤ 大規模なインメモリ コンテキスト キャッシュ リアルタイムのセマンティック検索

C4N マシンシリーズ

C4N インスタンスは、高周波 DDR5 メモリとデュアル NIC Titanium オフロード アーキテクチャを実行する第 5 世代 Intel Xeon スケーラブル プロセッサ（コード名: Emerald Rapids）を搭載しています。C4N マシンシリーズは、プレミアム インフラストラクチャ アドオン（VM ごとの Tier_1 ネットワーキング パフォーマンスなど）を必要とせずに、ネットワーキング スループットと極限のブロック ストレージ パフォーマンスの両方を最大化するように設計されています。

• データベースの場合: 同サイズの C4 インスタンスと比較して、データ所在地が主にディスクにある場合、MySQL の秒間クエリ数が 45% 向上します。
• ウェブサービス ワークロードの場合: C4N は、ネットワークに制約があるウェブ アプリケーションのパフォーマンスを大幅に向上させます。C4N は、一般的なウェブ リクエスト サイズ（100 ～ 300 KB）の場合、C4 と比較して 1 秒あたりの Nginx リクエスト数が最大 55% 増加します。

C4N インスタンスは、標準、高 CPU、高メモリの構成にわたる 8 つの事前定義されたマシンタイプで利用でき、2 ～ 192 個の vCPU と最大 1.5 TB のメモリにスケーリングできます。

C4N には次の機能があります。

• 優れた VM 間ネットワーク帯域幅: 最大 400 Gbps の VM 間ネットワーク帯域幅を実現し、同じ VPC ネットワーク内でルーティングされる C4N インスタンス間で最大 50 Gbps の単一フロー帯域幅をサポートします。
• VM からインターネットへのパフォーマンスの向上: インターネットの外向きネットワーク帯域幅は最大 200 Gbps に達します。インターネットの外向きパケット処理パフォーマンスは、最大 4,800 万パケット/秒（MPPS）までスケールできます。
• 業界をリードするパケット処理: 最大 95 MPPS の持続的なパケット処理パフォーマンス（DPDK Pktgen を使用して測定）。
• 小規模なシェイプ向けに最適化された I/O: 2 ～ 16 個の vCPU を備えたマシンタイプ専用に最大 25 ～ 50 Gbps のネットワーク帯域幅を提供します。さらに、これらの小規模なマシンタイプでは、予測可能な安定状態のベースライン帯域幅制限が導入されているため、低コストで一貫したパフォーマンスが提供されます。
• すぐに使える強化されたネットワーク構成: C4N の gVNIC タイプのネットワーク インターフェースは、デフォルトで適用される標準の Tx/Rx キューが多くなっており、vCPU 数に応じて vNIC あたり最大 64 個のキューまでスケールされます。
• デュアル NIC Titanium アーキテクチャによる Titanium 搭載の効率性: 2 つの 200G Titanium ネットワーク アダプタ（2 x 200G）を備え、ネットワークとストレージの管理を完全にオフロードします。これにより、アプリケーションが最大限のパフォーマンスと予測可能性で実行されます。
• 優れたブロック ストレージのパフォーマンスとオプション: Hyperdisk Balanced、Hyperdisk Balanced High Availability、Hyperdisk Extreme、Hyperdisk Throughput、Hyperdisk ML ブロック ストレージ オプションなど、Hyperdisk のポートフォリオ全体をサポートします。Hyperdisk Extreme を搭載した C4N は、最大 25 GiB/秒のブロック ストレージ スループットと約 100 万 IOPS を達成し、最新のデータベースやエンタープライズ AI アプリケーションに必要な低レイテンシかつ高速のデータアクセスを実現します。C4N は、C4 と比較してストレージ パフォーマンスが 2.5 倍向上しています。

C4N は、次の割引と使用量のオプションをサポートしています。

• リソースベースの確約利用割引（CUD）
• フレキシブル CUD
• Spot VM
• 予約
• 単一テナンシー
• スプレッド プレースメント ポリシーとコンパクト プレースメント ポリシー

C4N の制限事項

C4N マシンシリーズには次の制限があります。

• C4N マシンタイプは、事前定義されたマシンタイプとしてのみ利用できます。カスタム マシンタイプは使用できません。
• C4N インスタンスでは GPU を使用できません。

C4N マシンタイプ

C4N でサポートされるディスクタイプ

C4N インスタンスは、NVMe ディスク インターフェースのみをサポートしており、次のブロック ストレージ タイプを使用できます。

• Hyperdisk Balanced（hyperdisk-balanced）
• Hyperdisk Balanced High Availability（hyperdisk-balanced-high-availability）
• Hyperdisk Throughput（hyperdisk-throughput）
• Hyperdisk Extreme（hyperdisk-extreme）
• Hyperdisk ML（hyperdisk-ml）
• Titanium SSD

各 Hyperdisk タイプのパフォーマンスの上限については、Hyperdisk のパフォーマンスの上限をご覧ください。

ディスクと容量の上限

次の制限が適用されます。

• Hyperdisk ボリュームの数は、VM あたり 64 個を超えることはできません。
• すべてのディスクの最大合計ディスク容量は 512 TiB を超えることはできません。

容量の上限の詳細については、VM あたりの Hyperdisk 容量の上限をご覧ください。

C4N ストレージの上限を次の表に示します。

C4N インスタンスのネットワーク サポート

C4N インスタンスは、VM 間ネットワーキングで最大 400 Gbps の標準ネットワーク帯域幅を提供します。これは、標準の C4 インスタンスと比較して vCPU あたりのネットワーク帯域幅が 4 倍に増加しています。C4N インスタンスは、VM ごとの Tier_1 ネットワーキング パフォーマンスを使用しません。

最大サイズの C4N マシンタイプ（192 個の vCPU）の場合、インスタンスの作成時に、ジャンボ フレーム（8,896 B）を使用するネットワーク インターフェース（vNIC）を少なくとも 2 つ構成して、ネットワーク スループットを最大にする必要があります。Compute Engine は、vNIC を物理 NIC（pNIC）にラウンドロビン方式で自動的にマッピングします。ゲスト OS またはアプリケーションは、ネットワーク負荷を少なくとも 2 つの vNIC（個別の pNIC にマッピング）に分散して、ネットワーク スループットを最大限に高め、最適なパフォーマンスを確保できます。

C4N インスタンスには gVNIC ネットワーク インターフェースが必要です。インスタンスに接続可能なネットワーク インターフェースの最大数は、vCPU の数に応じてスケーリングされます。最大数は 10 個です。Compute Engine で複数のネットワーク インターフェースを使用する方法については、複数のネットワーク インターフェースをご覧ください。

C4N への移行や C4N インスタンスの作成を行う前に、使用するオペレーティング システム イメージが C4N とそれ以上のネットワーク帯域幅を完全にサポートしていることを確認してください。追加の機能とバグの修正を利用するために、最新の gVNIC ドライバ バージョンを使用することをおすすめします。

C4N インスタンスのメンテナンス エクスペリエンス

Compute Engine インスタンスのライフサイクル中、インスタンスが実行されているホストマシンで複数のホストイベントが発生します。このようなホストイベントとして、Compute Engine インフラストラクチャの定期メンテナンスなどがあり、まれにホストエラーも発生することがあります。また、Compute Engine は、ハイパーバイザとネットワークの軽量なアップグレードをバックグラウンドで無停止で適用します。

C4N マシンシリーズには、ホストのメンテナンスに関連する次の機能があります。

マシンタイプ	一般的な定期メンテナンス イベントの頻度	メンテナンス動作	事前通知	オンデマンド メンテナンス	メンテナンスのシミュレーション
c4n-*-192	最小 30 日	ライブ マイグレーション	最長 7 日	○	○
c4n-*-lssd	最小 30 日	ライブ マイグレーション	最長 7 日	○	○
その他すべて	最小 30 日	ライブ マイグレーション	最長 7 日	いいえ	○

上の表に示すメンテナンスの頻度は概算であり、保証するものではありません。Compute Engine は、これよりも高い頻度でメンテナンスを実施することがあります。

M4N マシンシリーズ

M4N は、Hyperdisk Extreme で優れたブロック ストレージ パフォーマンスを実現するように設計されており、最大のマシンタイプで最大 25 GiB/秒の Hyperdisk 帯域幅と最大 100 万 IOPS までスケーリングできます。M4N は、最大のマシンタイプで最大 400 Gbps のネットワーク帯域幅も提供します。この新しいレベルのパフォーマンスにより、データアクセスと処理に極端な帯域幅を必要とする I/O 負荷の高いワークロードに新たな可能性が開かれます。

M4N インスタンスは、Intel Emerald Rapids プロセッサと Titanium オフロード プロセッサを搭載しています。最大のマシンタイプである M4N は、インスタンスごとに 2 つの Titanium Smart NIC を備えているため、M4 インスタンスの 2 倍のディスク I/O パフォーマンスを実現します。

このマシンシリーズは、SAP HANA などの大規模なインメモリ データベースや、オンライン分析処理（OLAP）、インメモリ データ分析のワークロードに適しています。Hyperdisk Extreme を搭載した M4N マシンシリーズは、Oracle Database ワークロードのトランザクションあたりのコストを削減し、コアあたりのライセンスが必要なデータベース向けの他の Cloud de Confiance by S3NS メモリ最適化インスタンスと比較して、最適な TCO を実現します。

M4N インスタンスはリソースベースの確約利用割引（CUD）の対象になります。これは、3 年間のコミットメントと引き換えに 60% を超える割引率が提供されます。

M4N マシンタイプでは、最大 224 個の vCPU と最大 6 TB の RAM をプロビジョニングできます。M4N インスタンスはストレージに NVMe のみを使用し、Hyperdisk Balanced と Hyperdisk Extreme をサポートしています。M4N インスタンスは、ネットワーキングに gVNIC のみを使用します。VirtIO-net インターフェースと SCSI インターフェースはサポートされていません。

M4N の制限事項

M4N マシンシリーズには次の制限があります。

• M4N マシンタイプは、事前定義されたマシンタイプとしてのみ使用できます。カスタム マシンタイプは使用できません。
• M4N インスタンスでは GPU を使用できません。
• M4N インスタンスは、一部のゾーンとリージョンでのみ使用できます。

M4N マシンタイプ

マシンタイプ	vCPU1	メモリ（GB）	Titanium SSD	物理 NIC の数	NUMA ドメイン	最大内部ネットワーク帯域幅 （Gbps）2	最大外部ネットワーク帯域幅 （Gbps）2
m4n-hypermem-16	16	248	利用不可	1	1 件の共有	最大 50	最大 7
m4n-hypermem-32	32	496	利用不可	1	1 個の共有	57	7
m4n-hypermem-64	64	992	利用不可	1	2 個を共有しました	114	7
m4n-megamem-28	28	372	利用不可	1	1 個の共有	50	7
m4n-megamem-56	56	744	利用不可	1	1 件の分離	100	7
m4n-megamem-112	112	1,488	利用不可	1	2 個分離	200	7
m4n-megamem-224	224	2,976	利用不可	2	4（フルサーバー）	100	7
m4n-ultramem-56	56	1,488	利用不可	1	2 個を共有しました	100	7
m4n-ultramem-112	112	2,976	利用不可	1	4 件まで共有可	200	7
m4n-ultramem-224	224	5,952	利用不可	2	4（フルサーバー）	100	7

M4N でサポートされるディスクタイプ

M4N インスタンスでは、次のブロック ストレージ タイプを使用できます。

• Hyperdisk Balanced（hyperdisk-balanced）
• Hyperdisk Balanced High Availability（hyperdisk-balanced-high-availability）
• Hyperdisk Extreme（hyperdisk-extreme）
• Hyperdisk Throughput（hyperdisk-throughput）
• Hyperdisk ML（hyperdisk-ml）

ディスクと容量の上限

次の制限が適用されます。

• Hyperdisk ボリュームの数は、VM あたり 64 個を超えることはできません。
• すべてのディスクの最大合計ディスク容量は 512 TiB を超えることはできません。

容量の上限の詳細については、VM あたりの Hyperdisk 容量の上限をご覧ください。

次の表に、M4N ストレージの上限を示します。

	ディスクの最大数
マシンタイプ	VM あたりの Hyperdisk	Hyperdisk Balanced1	Hyperdisk Throughput	Hyperdisk Extreme	Hyperdisk ML
m4n-hypermem-16	16	16	16	8	16
m4n-hypermem-32	32	32	32	8	32
m4n-hypermem-64	32	32	32	8	32
m4n-megamem-28	32	32	32	8	32
m4n-megamem-56	32	32	32	8	32
m4n-megamem-112	64	64	64	8	64
m4n-megamem-224	128	128	128	8	128
m4n-ultramem-56	32	32	32	8	32
m4n-ultramem-112	64	64	64	8	64
m4n-ultramem-224	128	128	128	8	128

M4N インスタンスのネットワーク サポート

M4N インスタンスは、VM 間ネットワーキングで最大 400 Gbps の標準ネットワーク帯域幅を提供します。これは、標準の M4 インスタンスと比較して、vCPU あたりのネットワーク帯域幅が 4 倍に増加しています。M4N インスタンスは、VM ごとの Tier_1 ネットワーキング パフォーマンスを使用しません。

最大規模の M4N マシンタイプ（224 vCPU）の場合、インスタンスの作成時に、ジャンボ フレーム（8,896 B）を使用する少なくとも 2 つのネットワーク インターフェース（vNIC）を構成して、ネットワーク スループットを最大限に高める必要があります。Compute Engine は、vNIC を物理 NIC（pNIC）にラウンドロビン方式で自動的にマッピングします。ゲスト OS またはアプリケーションは、ネットワーク負荷を少なくとも 2 つの vNIC（個別の pNIC にマッピング）に分散して、ネットワーク スループットを最大限に高め、最適なパフォーマンスを確保できます。

M4N インスタンスには gVNIC ネットワーク インターフェースが必要です。インスタンスに接続できるネットワーク インターフェースの最大数は、vCPU の数に応じてスケーリングされ、最大 10 個のネットワーク インターフェースになります。Compute Engine で複数のネットワーク インターフェースを使用する方法については、複数のネットワーク インターフェースをご覧ください。

M4N への移行や M4N インスタンスの作成を行う前に、使用するオペレーティング システム イメージが M4N とより高いネットワーク帯域幅を完全にサポートしていることを確認してください。追加の機能とバグの修正を利用するために、最新の gVNIC ドライバ バージョンを使用することをおすすめします。

M4N インスタンスのメンテナンス エクスペリエンス

Compute Engine インスタンスのライフサイクル中、インスタンスが実行されているホストマシンで複数のホストイベントが発生します。このようなホストイベントとして、Compute Engine インフラストラクチャの定期メンテナンスなどがあり、まれにホストエラーも発生することがあります。また、Compute Engine は、ハイパーバイザとネットワークの軽量なアップグレードをバックグラウンドで無停止で適用します。

M4N マシンシリーズには、ホストのメンテナンスに関連する次の機能があります。

マシンタイプ	一般的な定期メンテナンス イベントの頻度	メンテナンス動作	事前通知	オンデマンド メンテナンス	メンテナンスのシミュレーション
すべてのマシンタイプ	毎月	ライブ マイグレーション	7 日間	○	○

上の表に示すメンテナンスの頻度は概算であり、保証するものではありません。Compute Engine は、これよりも高い頻度でメンテナンスを実施することがあります。

次のステップ

• Compute Engine インスタンスを作成して起動する
• コンピューティング インスタンスのさまざまなブロック ストレージ オプションについて学習する
• ワークロードを新しいコンピューティング インスタンスに移行する方法を確認する
• 仮想マシンの料金を確認する