Extreme Persistent Disk

高性能でパフォーマンスが重視されるアプリケーションの場合は、Extreme Persistent Disk ボリュームを使用します。Extreme Persistent Disk ボリュームは、他の Persistent Disk ボリュームよりも最大 IOPS と最大スループットの値が高く、IOPS と容量を個別にプロビジョニングできます。Extreme Persistent Disk はすべてのゾーンで使用できます。

Extreme Persistent Disk を作成する場合は、2,500～120,000 IOPS をプロビジョニングできます。125,000 IOPS を超える IOPS が必要な場合は、Google Cloud Hyperdisk をおすすめします。Hyperdisk は、Compute Engine で最も高い IOPS とスループットを実現し、最新のマシンタイプで使用できます。

このドキュメントでは、Extreme Persistent Disk を使用するうえでの制限事項、実現可能な最大限のパフォーマンス レベルに到達するための考慮事項、 Google Cloud コンソール、gcloud CLI、または REST を使用して IOPS をプロビジョニングする方法について説明します。

始める前に

  • まだ設定していない場合は、認証を設定します。認証とは、 Google Cloud サービスと API にアクセスするために ID を確認するプロセスです。ローカル開発環境からコードまたはサンプルを実行するには、次のいずれかのオプションを選択して Compute Engine に対する認証を行います。

    Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

    Console

    When you use the Google Cloud console to access Google Cloud services and APIs, you don't need to set up authentication.

    gcloud

      1. After installing the Google Cloud CLI, initialize it by running the following command: 

        gcloud init

        If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

      2. Set a default region and zone.

        3. REST

        このページの REST API サンプルをローカル開発環境で使用するには、gcloud CLI に指定した認証情報を使用します。

          After installing the Google Cloud CLI, initialize it by running the following command: 

          gcloud init

          If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

        詳細については、 Google Cloud 認証ドキュメントの REST を使用して認証するをご覧ください。

マシンの形のサポート

Extreme Persistent Disk では、N2、M2、M3 マシンシリーズを使用できます。N2 VM には 64 個以上の vCPU が必要です。Extreme Persistent Disk が実現する最大パフォーマンス レベルをサポートするマシンタイプは次のとおりです。

  • N2:

    • n2-*-64
    • n2-*-80
    • n2-*-96
    • n2-*-128

  • M2:

    • m2-*-208
    • m2-*-416

  • M3:

    • m3-*-32
    • m3-*-64

その他のマシンタイプは本番環境でサポートされていません。サポートされていないマシンタイプを使用する場合は、代わりに Hyperdisk を使用することをおすすめします。

64 個または 80 個の vCPU を搭載した N2 VM の場合、上記のパフォーマンスの上限に到達するには Intel Ice Lake CPU プラットフォームが必要です。Intel Cascade Lake CPU プラットフォームを使用する N2 VM は、パフォーマンスが若干低くなります。詳細については、VM インスタンスの最小 CPU プラットフォームの設定をご覧ください。

Extreme Persistent Disk のパフォーマンス上限

次の表に、サポートされているマシンタイプのパフォーマンス上限を示します。

マシンタイプ vCPU 数 最大 IOPS 最大読み取りスループット（MB/秒） 最大書き込みスループット（MB/秒）
N2 Intel Cascade Lake では 64 または 80 120,000 2,200 2,200
Intel Ice Lake で 64 以上 120,000 4,000 3,000
M2 208 40,000 2,200 1,200
416 40,000 2,200 1,200
M3 64 以下 40,000 2,200 1,200
128 80,000 2,200 1,700

パフォーマンスの上限とワークロード パターン

Extreme Persistent Disk ボリュームで実現される最大パフォーマンス レベルを達成するには、次のワークロード パラメータを考慮する必要があります。

  • I/O サイズ: IOPS の上限は、I/O サイズが 4 KB または 8 KB であることを前提としています。最大スループットの上限は 1 MB の I/O サイズを前提としています。
  • キューの長さ: キューの長さは永続ディスクに対する保留中のリクエストの数です。最大パフォーマンスの上限を達成するには、ワークロードの I/O サイズ、IOPS、レイテンシ感度に応じてキューの長さを調整する必要があります。最適なキューの長さはワークロードによって異なりますが、一般的には 128 より大きくする必要があります。
  • ワーキング セット サイズ: ワーキング セットのサイズは、短時間にアクセスされるディスクデータの量を表します。最適なパフォーマンスを達成するには、ワーキング セットのサイズを 1.5 TB 未満に制限します。
  • 他の永続ディスクの同時使用: Extreme Persistent Disk ボリュームは、VM ごとの最大 IOPS とスループットの上限を同じ VM にアタッチされている他の永続ディスクと共有します。Extreme Persistent Disk ボリュームのパフォーマンスをモニタリングする際には、同じ VM にアタッチしている他のディスクに送信する I/O リクエストを考慮する必要があります。

その他の制限

  • Extreme Persistent Disk ボリュームはゾーン専用です。リージョン Extreme Persistent Disk は作成できません。
  • Extreme Persistent Disk ボリュームに複数の読み取り専用 VM インスタンスをアタッチすることはできません。
  • エクストリーム永続ディスクからイメージまたはマシンイメージを作成することはできません。
  • エクストリーム永続ディスクのサイズは、6 時間に 1 回だけ変更できます。

スループット

Extreme Persistent Disk の場合、スループットは、I/O あたり 256 KB のスループットのレートでプロビジョニングする IOPS 数に応じてスケーリングされます。ただし、最終的にスループットには、エクストリーム ディスクがアタッチされている VM インスタンスの vCPU の数に依存するインスタンスごとの上限があります。

Extreme Persistent Disk ボリュームのスループットは全二重ではありません。このドキュメントに記載されている最大スループット制限は、読み取り / 書き込みスループットの合計に適用されます。

IOPS のプロビジョニング

ワークロードの要件に合わせて IOPS をプロビジョニングする手順は次のとおりです。

  1. ワークロードの IOPS 要件に確認してください。
  2. ワークロードのスループット要件を満たすために必要な IOPS を決定します。
    • 必要な IOPS = 1 秒あたりのスループット（KB）÷ 256
  3. プロビジョニングされた IOPS を 2 つの数値よりも大きくします。

Console

  1. 新しい永続ディスクを作成します。
  2. [ディスクタイプ] で [エクストリーム永続ディスク] を選択します。
  3. [プロビジョニングされた IOPS] で、目的の IOPS 上限を 2,500～120,000 IOPS の範囲から選択します。プロビジョニングされた IOPS に関連する費用が発生します。

gcloud

gcloud compute disks create コマンドを使用して新しいディスクを作成し、次のフラグを含めます。

gcloud compute disks create DISK_NAME \
  --size=DISK_SIZE \
  --type=pd-extreme \
  --provisioned-iops=IOPS_LIMIT

次のように置き換えます。

  • DISK_NAME: 新しいディスクの名前
  • DISK_SIZE: 新しいディスクのサイズ（GB）Extreme Persistent Disk ボリュームのデフォルトのディスクサイズは 1,000 GB です。
  • IOPS_LIMIT: 2,500～120,000 IOPS の範囲での最大 IOPS の上限。プロビジョニングされた IOPS に関連する費用が発生します。

REST

disks.insert メソッドを使用して新しいディスクを作成し、次のフラグを含めます。

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/disks

{
 "name": "DISK_NAME",
 "type": "zones/ZONE/diskTypes/pd-extreme"
 "provisionedIops": "IOPS_LIMIT"
}

次のように置き換えます。

  • PROJECT_ID: プロジェクト ID
  • ZONE: ディスクのターゲット ゾーン
  • DISK_NAME: ディスクの名前
  • IOPS_LIMIT: 2,500～120,000 IOPS の範囲での最大 IOPS の上限。プロビジョニングされた IOPS に関連する費用が発生します。

次のステップ