Configura i dischi per soddisfare i requisiti di prestazioni

Questa pagina illustra i numerosi fattori che determinano le prestazioni dei volumi di archiviazione a blocchi che colleghi alle tue macchine virtuali (VM). Prima di iniziare, tieni presente quanto segue:

• I Persistent Disk sono uno spazio di archiviazione in rete e di solito hanno una latenza più elevata rispetto ai dischi fisici o agli SSD locali. Per raggiungere i limiti massimi di prestazioni del Persistent Disk, devi inviare un numero sufficiente di richieste di I/O in parallelo. Per verificare se stai utilizzando una profondità di coda sufficientemente elevata da raggiungere i livelli di prestazioni richiesti, consulta Profondità della coda di I/O.

• Assicurati che la tua applicazione stia inviando un numero sufficiente di richieste di I/O per saturare il disco. La saturazione del disco si verifica quando il tempo di CPU durante le richieste di I/O inviate al dispositivo è molto elevato.

• Per i carichi di lavoro che coinvolgono principalmente richieste di I/O casuali di piccole dimensioni (da 4 kB a 16 kB), il fattore di prestazioni limitante sono le richieste di I/O casuali al secondo (IOPS).

• Per i carichi di lavoro che coinvolgono principalmente richieste di I/O casuali sequenziali o di grandi dimensioni (da 256 kB a 1 MB), il fattore di prestazioni limitante è la velocità effettiva.

Scegli un'opzione di archiviazione

Puoi fornire diversi tipi di archiviazione a blocchi da utilizzare alle tue VM.

Quando configuri un disco permanente, puoi selezionare uno dei seguenti tipi di disco:

• Dischi permanenti bilanciati (pd-balanced)
  • Un'alternativa ai dischi permanenti prestazionali (pd-ssd)
  • Equilibrio tra prestazioni e costi. Per la maggior parte delle forme di VM, ad eccezione di quelle molto grandi, questi dischi hanno lo stesso numero massimo di IOPS dei dischi permanenti SSD e un numero inferiore di IOPS per GiB. Questo tipo di disco offre livelli di prestazioni adatti alla maggior parte delle applicazioni per uso generico a una tariffa massima compresa tra quella dei dischi permanenti standard e quella dei dischi permanenti prestazionali (pd-ssd).
  • Supportata da unità a stato solido (SSD).
• Dischi permanenti prestazionali (SSD) (pd-ssd)
  • Adatto ad applicazioni aziendali e database ad alte prestazioni che richiedono latenza inferiore e più IOPS rispetto a quanto fornito dai dischi permanenti standard.
  • Progettato per latenze di millisecondi a singola cifra. La latenza osservata è specifica per l'applicazione.
  • Supportata da unità a stato solido (SSD).
• Dischi permanenti standard (pd-standard)
  • Adatto a carichi di lavoro di elaborazione dati di grandi dimensioni che utilizzano principalmente I/O sequenziali.
  • Basato su dischi rigidi standard (HDD).
• Dischi permanenti con carico estremo (pd-extreme)
  • Offrono prestazioni costantemente elevate sia per carichi di lavoro ad accesso casuale che per velocità effettiva complessiva.
  • Progettato per carichi di lavoro di database di fascia alta.
  • Consente di eseguire il provisioning delle IOPS di destinazione.
  • Supportata da unità a stato solido (SSD).
  • Disponibile con un numero limitato di tipi di macchina.

Se crei un disco nella console Google Cloud, il tipo di disco predefinito è pd-balanced. Se crei un disco utilizzando gcloud CLI o l'API Compute Engine, il tipo di disco predefinito è pd-standard.

Ogni opzione di archiviazione ha limiti di prestazioni univoci che dipendono dal tipo di macchina e dal numero di vCPU in uso.

Limiti delle prestazioni per Persistent Disk

Persistent Disk sono previsti limiti per il numero massimo di IOPS e la velocità effettiva che possono sostenere. Sono previsti limiti di velocità effettiva e IOPS per GiB e per VM. Il Persistent Disk e le prestazioni del Persistent Disk (SSD) bilanciati offrono anche prestazioni di base per IOPS e velocità effettiva sostenute. I fattori che influiscono sulle prestazioni includono il tipo di macchina, le dimensioni del disco, il numero di vCPU VM e le dimensioni dei blocchi I/O.

Questa pagina descrive in dettaglio i limiti di prestazioni per disco permanente a livello di zona e disco permanente a livello di regione.

Per informazioni sulle prestazioni di Google Cloud Hyperdisk, vedi Limiti delle prestazioni di Hyperdisk.

Disco permanente di zona

Questa sezione mostra i limiti di IOPS e velocità effettiva per Persistent Disk a livello di zona.

Limiti IOPS per Persistent Disk a livello di zona

	DP standard di zona	DP bilanciato a livello di zona	DP SSD a livello di zona	DP estrema a livello di zona	Modalità multi-writer SSD di zona
IOPS di lettura per GiB	0,75	6	30	–	30
IOPS di scrittura per GiB	1,5	6	30	–	30
IOPS di lettura per VM*	7.500	80.000	100.000	120.000	100.000
IOPS di scrittura per VM*	15.000	80.000	100.000	120.000	100.000

Limiti di velocità effettiva per Persistent Disk a livello di zona

La tabella seguente mostra i limiti di velocità effettiva per Persistent Disk a livello di zona.

Persistent Disk consente di ottenere prestazioni migliori sulle VM con più vCPU. Per ulteriori informazioni, consulta Limiti di traffico in uscita dalla rete sulla velocità effettiva di scrittura.

	DP standard di zona	DP bilanciato a livello di zona	DP SSD a livello di zona	DP estrema a livello di zona	Modalità multi-writer SSD di zona
Velocità effettiva per GiB (MiBps)	0,12	0,28	0,48	–	0,48
Velocità effettiva di lettura per VM (MiBps)	1200	1200	1200	4000*	1200
Velocità effettiva di scrittura per VM (MiBps)	400	1200	1200	3000*	1200

Persistent Disk regionale

Come Persistent Disk a livello di zona, i Persistent Disk a livello di regione possono avere prestazioni migliori se modifichi i fattori che possono influire sulle prestazioni, come le dimensioni del disco e il numero di vCPU.

Questa sezione elenca i limiti di IOPS e velocità effettiva per Persistent Disk livello di regione. Queste condizioni si applicano ai limiti indicati:

• Il raggiungimento dei limiti dichiarati richiede una VM con almeno 64 vCPU e un tipo di macchina N2 o un tipo di macchina N1 con Intel Skylake o versioni successive. Le VM che utilizzano altri tipi di macchine, come N2D, avranno limiti di prestazioni inferiori.
• Le VM che utilizzano tipi di macchine E2 avranno limiti di prestazioni inferiori, in quanto questi tipi supportano un massimo di 32 vCPU.
• Il numero di IOPS di lettura per VM e la velocità effettiva di lettura per VM possono essere inferiori quando il disco è in modalità non replicata.

Limiti IOPS per Persistent Disk a livello di regione

	DP standard regionale	DP bilanciato a livello di regione	DP SSD regionale
IOPS di lettura per GiB	0,75	6	30
IOPS di scrittura per GiB	1,5	6	30
IOPS di lettura per VM	7.500	80.000*	100.000#
IOPS di scrittura per VM	15.000	60.000†	80.000^

^# Per N2D, il numero massimo di IOPS di lettura per VM per Persistent Disk SSD è di 70.000.

^† Per N2D, il numero massimo di IOPS di scrittura per VM per Persistent Disk bilanciato è di 50.000.

^{^} Per N2D, il numero massimo di IOPS di scrittura per VM per Persistent Disk SSD è di 60.000.

Limiti di velocità effettiva per Persistent Disk a livello di regione

	DP standard regionale	DP bilanciato a livello di regione	DP SSD regionale
Velocità effettiva di lettura per VM (MB/s)	1200	1200	1200
Velocità effettiva di scrittura per VM (MB/s)	200	600	1000‡

Condivisione di dischi tra VM

Il collegamento di un disco a più VM in modalità di sola lettura o in modalità multi-writer non influisce sulle prestazioni o sui costi aggregati. Ogni macchina riceve una quota del limite delle prestazioni per disco. Persistent Disk creati in modalità multi-writer hanno limiti specifici di IOPS e velocità effettiva. Per scoprire come condividere un Persistent Disk tra più VM, consulta Condivisione di un disco permanente tra VM.

Le operazioni di I/O del Persistent Disk condividono un percorso comune con il traffico di rete all'interno dell'hypervisor della VM. Pertanto, se la tua VM ha un traffico di rete significativo, la larghezza di banda di lettura effettiva e la coerenza IOPS potrebbero essere inferiori ai limiti massimi elencati. È prevista una certa variabilità nei limiti delle prestazioni, in particolare quando si opera vicino ai limiti massimi di IOPS con una dimensione di I/O di 16 kB. Per un riepilogo delle aspettative relative alla larghezza di banda, consulta la tabella di riepilogo della larghezza di banda.

Rendimento di riferimento

I dischi permanenti bilanciati e i dischi permanenti SSD offrono prestazioni di base in termini di IOPS e velocità effettiva, oltre ai limiti di prestazioni sostenuti per GiB. Le prestazioni di base sono le stesse per tutte le dimensioni dei dischi e non vengono scalate in base al numero di dischi dello stesso tipo collegati a una VM. Ad esempio, se a una VM sono collegati due Persistent Disk bilanciati a livello di zona, questi condividono prestazioni di base di 3000 IOPS.

Per calcolare le prestazioni massime previste di un tipo di Persistent Disk, aggiungi le prestazioni di base del tipo di disco al limite delle prestazioni per GiB relativo al tipo di disco, moltiplicate per la dimensione combinata (in GiB) di tutti i dischi dello stesso tipo:

Maximum expected performance = Baseline performance + (Per GiB performance limit * Combined disk size in GiB).

Ad esempio, il numero massimo di IOPS di due Persistent Disk bilanciati a livello di zona da 1000 GiB collegato alla stessa VM è pari a 15.000:

3,000 baseline performance + (6 IOPS performance limit per GiB * 2000 GiB combined disk size) = 15,000 IOPS

La tabella seguente mostra le prestazioni di base per Persistent Disk SSD e bilanciato.

Configura il Persistent Disk e le VM

Le prestazioni Persistent Disk scalano in base alle dimensioni del disco e al numero di vCPU sulla VM.

Le prestazioni scalano fino a raggiungere i limiti del disco o i limiti della VM a cui è collegato il disco. Il tipo di macchina e il numero di vCPU sulla VM determinano i limiti della VM.

Le tabelle seguenti mostrano i limiti delle prestazioni per il Persistent Disk a livello di zona.

Prestazioni per tipo di macchina e conteggio di vCPU per Persistent Disk a livello di zona

Le tabelle seguenti mostrano come le prestazioni dei Persistent Disk a livello di zona variano in base al tipo di macchina e al numero di vCPU sulla VM a cui è collegato il disco.

VM standard A2

VM A2 Ultra

VM A3

VM C2

VM C2D

VM C3D

VM C3

VM E2

VM G2

VM H3

VM N1

VM N2

VM N2D

VM M1

VM M2

VM M3

VM T2D

VM T2A

VM Z3

Esempio

Consideriamo un disco permanente SSD di zona da 1000 GiB collegato a una VM con un tipo di macchina N2 e 4 vCPU. Il limite di lettura basato esclusivamente sulla dimensione del disco è 36.000 IOPS (6000 IOP di base + (30 IOPS per GiB * 1000 GiB)). Tuttavia, la VM ha 4 vCPU,quindi il limite di lettura è limitato a 15.000 IOPS.

Esamina il rendimento

Puoi esaminare le metriche delle prestazioni Persistent Disk in Cloud Monitoring, la soluzione di monitoraggio integrata di Google Cloud.

Per ulteriori informazioni, consulta Revisione delle metriche sulle prestazioni del disco permanente.

Ottimizza le prestazioni del disco

Per aumentare le prestazioni del disco, inizia con i seguenti passaggi:

• Ridimensiona il disco permanente per aumentare il numero di IOPS per disco e i limiti di velocità effettiva. Persistent Disk non hanno capacità riservata e inutilizzabile, quindi puoi utilizzare l'intero disco senza ridurre le prestazioni. Tuttavia, alcuni file system e alcune applicazioni potrebbero avere prestazioni peggiori man mano che il disco si riempie, quindi potrebbe essere necessario aumentare le dimensioni del disco per evitare queste situazioni.

• Modifica il tipo di macchina e il numero di vCPU sulla VM per aumentare i limiti di IOPS e velocità effettiva per VM.

Dopo aver scelto le dimensioni del disco e il tipo di macchina giusti per la tua VM per risolvere eventuali colli di bottiglia delle prestazioni, l'applicazione e il sistema operativo potrebbero comunque richiedere un'ulteriore ottimizzazione. Consulta Ottimizzazione delle prestazioni dei dischi permanenti e Ottimizzazione delle prestazioni degli SSD locali.

Passaggi successivi

• Esegui il benchmarking dei tuoi SSD locali e di Disco permanente collegato alle VM Linux.
• Ottimizza le prestazioni del disco permanente e dell'SSD locale.
• Scopri di più sui prezzi di Persistent Disk e SSD locale.
• Scopri come rivedere le voci di log del progetto utilizzando Esplora log.