Effectuer l'analyse comparative des performances d'un disque SSD local

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Les limites de performances des disques SSD locaux indiquées dans la section Choisir une option de stockage ont été atteintes en utilisant des paramètres spécifiques sur l'instance SSD locale. Si votre instance de machine virtuelle (VM) ne parvient pas à atteindre ces limites de performances alors que vous l'avez configurée à l'aide des paramètres recommandés pour les disques SSD locaux, vous pouvez comparer le niveau de performances que vous atteignez aux limites publiées en répliquant les paramètres utilisés par l'équipe Compute Engine.

Avertissement : Le script utilisé dans cette section est réservé à une analyse comparative et à la comparaison des performances. Il ne vise pas à optimiser les performances de votre disque. Nous déconseillons fortement d'exécuter ce script sur une VM dotée d'un disque SSD local dont vous souhaitez conserver les données, car cela entraîne la suppression de toutes les données présentes sur votre disque SSD local.

Dans ces instructions, nous partons du principe que vous utilisez un système d'exploitation Linux avec le gestionnaire de packages apt installé.

Remarque : Ces instructions créent des disques SSD locaux connectés à une instance à l'aide de l'interface NVMe. Si vous utilisez l'interface SCSI, remplacez l'emplacement du disque /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0 par /dev/disk/by-id/google-local-ssd-0 dans les commandes ci-dessous.

Créer une VM avec un disque SSD local

Le nombre de disques SSD locaux pouvant être associés à une VM dépend du type de machine que vous utilisez pour créer la VM. Pour plus d'informations, consultez la section Choisir un nombre valide de disques SSD locaux.

1. Créez une instance SSD locale dotée de quatre ou huit processeurs virtuels pour chaque appareil, en fonction de votre charge de travail.

   Pour les VM de troisième génération (sauf M3), choisissez le type de machine -lssd pour créer votre VM. Ce type de machine configure automatiquement un nombre prédéterminé de disques SSD locaux lors de la création de la VM.

   La commande suivante crée une VM C3 avec quatre processeurs virtuels et un SSD local.

   gcloud compute instances create c3-ssd-test-instance \
       --machine-type "c3-standard-4-lssd" \
   

   Pour les types de machines de deuxième génération et antérieurs, spécifiez le nombre de disques SSD locaux à associer à la VM à l'aide de l'option --local-ssd. La commande suivante crée une VM N2 avec huit processeurs virtuels et un SSD local :

   gcloud compute instances create ssd-test-instance \
       --machine-type "n2-standard-8" \
       --local-ssd interface=nvme
   

2. Exécutez le script suivant sur votre VM. Ce script réplique les paramètres utilisés pour atteindre les niveaux de performance de disque SSD indiqués dans la section Performances. Notez que le paramètre --bs définit la taille de bloc, laquelle a une incidence sur les résultats pour les différents types d'opérations de lecture et d'écriture.

   # install tools
   sudo apt-get -y update
   sudo apt-get install -y fio util-linux
   
   # discard Local SSD sectors
   sudo blkdiscard /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0
   
   # full write pass - measures write bandwidth with 1M blocksize
   sudo fio --name=writefile --size=100G --filesize=100G \
   --filename=/dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0 --bs=1M --nrfiles=1 \
   --direct=1 --sync=0 --randrepeat=0 --rw=write --refill_buffers --end_fsync=1 \
   --iodepth=200 --ioengine=libaio
   
   # rand read - measures max read IOPS with 4k blocks
   sudo fio --time_based --name=benchmark --size=100G --runtime=30 \
   --filename=/dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0 --ioengine=libaio --randrepeat=0 \
   --iodepth=128 --direct=1 --invalidate=1 --verify=0 --verify_fatal=0 \
   --numjobs=4 --rw=randread --blocksize=4k --group_reporting
   
   # rand write - measures max write IOPS with 4k blocks
   sudo fio --time_based --name=benchmark --size=100G --runtime=30 \
   --filename=/dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0 --ioengine=libaio --randrepeat=0 \
   --iodepth=128 --direct=1 --invalidate=1 --verify=0 --verify_fatal=0 \
   --numjobs=4 --rw=randwrite --blocksize=4k --group_reporting
   

Créer une VM avec le nombre maximal de disques SSD locaux

1. Si vous souhaitez associer 24 disques SSD locaux ou plus à une instance, utilisez un type de machine avec au moins 32 processeurs virtuels.

   Les commandes suivantes créent une VM avec le nombre maximal autorisé de disques SSD locaux à l'aide de l'interface NVMe :

   Associer un disque SSD local à une VM

   gcloud compute instances create ssd-test-instance \
       --machine-type "n1-standard-32" \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme \
       --local-ssd interface=nvme
   

   Utiliser les types de machines -lssd

   Les séries de machines les plus récentes proposent des types de machines -lssd dotés d'un nombre prédéterminé de disques SSD locaux. Par exemple, pour évaluer les performances d'une VM dotée de 32 SSD locaux (capacité de 12 Tio), exécutez la commande suivante :

   gcloud compute instances create ssd-test-instance \
       --machine-type "c3-standard-176-lssd"
   

2. Installer l'outil mdadm. Le processus d'installation de mdadm inclut une invite utilisateur qui interrompt les scripts. Vous devez donc exécuter ce processus manuellement :

   Debian et Ubuntu

   sudo apt update && sudo apt install mdadm --no-install-recommends
   

   CentOS et RHEL

   sudo yum install mdadm -y
   

   SLES et openSUSE

   sudo zypper install -y mdadm
   

3. Exécutez la commande find pour identifier tous les disques SSD locaux que vous souhaitez installer ensemble :

   find /dev/ | grep google-local-nvme-ssd
   

   La sortie ressemble à ceci :

   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-23
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-22
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-21
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-20
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-19
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-18
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-17
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-16
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-15
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-14
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-13
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-12
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-11
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-10
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-9
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-8
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-7
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-6
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-5
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-4
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-3
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-2
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-1
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0
   

   find ne garantit pas d'ordre particulier. Ce n'est pas un problème si les disques sont répertoriés dans un ordre différent, à condition que le nombre de lignes de sortie corresponde au nombre attendu de partitions SSD.

   Si vous utilisez des appareils SCSI, utilisez la commande find suivante :

   find /dev/ | grep google-local-ssd
   

   Les appareils NVMe doivent tous être au format google-local-nvme-ssd-#, et les appareils SCSI doivent tous être au format google-local-ssd-#.

4. Utilisez l'outil mdadm pour combiner plusieurs disques SSD locaux dans une baie unique nommée /dev/md0. Dans l'exemple suivant, vous fusionnez 24 disques SSD locaux qui utilisent l'interface NVMe. Pour les disques SSD locaux qui utilisent SCSI, utilisez les noms renvoyés par la commande find à l'étape 3.

   sudo mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=24 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-1 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-2 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-3 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-4 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-5 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-6 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-7 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-8 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-9 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-10 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-11 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-12 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-13 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-14 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-15 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-16 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-17 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-18 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-19 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-20 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-21 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-22 \
   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-23
   

   La réponse est semblable à ce qui suit :

   mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
   mdadm: array /dev/md0 started.
   

   Vous pouvez confirmer les détails du tableau avec mdadm --detail. L'ajout de l'option --prefer=by-id permet de répertorier les appareils à l'aide des chemins /dev/disk/by-id.

    sudo mdadm --detail --prefer=by-id /dev/md0
   

   La sortie doit ressembler à ce qui suit pour chaque appareil du tableau.

    ...
    Number   Major   Minor   RaidDevice State
    0     259        0        0      active sync   /dev/disk/by-id/google-local-nvme-ssd-0
    ...
   

5. Exécutez le script suivant sur votre VM. Ce script réplique les paramètres utilisés pour atteindre les niveaux de performance de disque SSD indiqués dans la section Performances. Notez que le paramètre --bs définit la taille de bloc, laquelle a une incidence sur les résultats pour les différents types d'opérations de lecture et d'écriture.

   # install tools
   sudo apt-get -y update
   sudo apt-get install -y fio util-linux
   
   # full write pass - measures write bandwidth with 1M blocksize
   sudo fio --name=writefile --size=100G --filesize=100G \
   --filename=/dev/md0 --bs=1M --nrfiles=1 \
   --direct=1 --sync=0 --randrepeat=0 --rw=write --refill_buffers --end_fsync=1 \
   --iodepth=200 --numjobs=32 --ioengine=libaio
   
   # rand read - measures max read IOPS with 4k blocks
   sudo fio --time_based --name=benchmark --size=100G --runtime=30 \
   --filename=/dev/md0 --ioengine=libaio --randrepeat=0 \
   --iodepth=128 --direct=1 --invalidate=1 --verify=0 --verify_fatal=0 \
   --numjobs=32 --rw=randread --blocksize=4k --group_reporting --norandommap
   
   # rand write - measures max write IOPS with 4k blocks
   sudo fio --time_based --name=benchmark --size=100G --runtime=30 \
   --filename=/dev/md0 --ioengine=libaio --randrepeat=0 \
   --iodepth=128 --direct=1 --invalidate=1 --verify=0 --verify_fatal=0 \
   --numjobs=32 --rw=randwrite --blocksize=4k --group_reporting --norandommap
   

Étapes suivantes

• Découvrez les tarifs des disques SSD locaux.