Descripción general del rendimiento de Google Cloud Hyperdisk

En este documento se explica cómo funciona el rendimiento de Google Cloud Hyperdisk para que puedas comprender el rendimiento de tus volúmenes de Hyperdisk y seleccionar el tipo de Hyperdisk adecuado para tu carga de trabajo.

Hyperdisk es la opción de almacenamiento en bloques duradero recomendada de Google Cloud. Para obtener más información sobre Hyperdisk, consulta el artículo Acerca de Hyperdisk.

Para obtener información detallada sobre los límites de rendimiento, consulta Límites de rendimiento de Hyperdisk.

Para consultar el rendimiento actual o anterior de un volumen de Hyperdisk, consulta Revisar las métricas de rendimiento del disco.

Terminología y unidades

El rendimiento de HyperDisk, tal como se describe en este documento, hace referencia a las IOPS y al rendimiento.

  • IOPS son las siglas de "operaciones de entrada/salida por segundo". Es el número de lecturas y escrituras individuales que el volumen realiza o puede realizar en un segundo.
  • Rendimiento hace referencia al número de bytes que se pueden leer o escribir en un volumen en un segundo. El rendimiento se mide en MiB/s.

Las medidas de tamaño se expresan en GiB o TiB.

Terminología de los tipos de máquinas

El término instancia de proceso hace referencia a una instancia de máquina virtual o a una instancia de hardware desnudo. El tipo de máquina de una instancia de computación es la combinación específica de sus propiedades, como la serie de la máquina y el número de vCPUs.

En este documento, los tipos de máquinas se indican con el siguiente formato: M-*-N, donde:

  • M es la serie de la máquina, por ejemplo, C3.
  • * representa todas las configuraciones de memoria y CPU. Por ejemplo: standard o highcpu
  • N es el número de vCPUs, CPUs o la designación de la GPU. Por ejemplo, 22 para una instancia con 22 vCPUs o 8g para una instancia con 8 GPUs.
Este formato incluye los siguientes tipos de máquinas, donde estén disponibles:
  • Tipos de máquinas Bare Metal (*-metal)
  • tipos de máquinas que incluyen discos SSD locales conectados (*-lssd, *-standardlssd o *-highlssd).

Por ejemplo, c3-*-176 hace referencia a todos los tipos de máquina C3 con 176 vCPUs, es decir, c3-standard-176, c3-highcpu-176, c3-highmem-176 y c3-standard-176-lssd. Para obtener más información, consulta la terminología de Compute Engine.

Resumen del rendimiento de Hyperdisk

Cuando adjuntas volúmenes de HyperDisk a una instancia, el rendimiento máximo que se puede alcanzar depende del caso, tal como se indica en la siguiente tabla.

Número de volúmenes de Hyperdisk
 Rendimiento máximo
1 El rendimiento del volumen es el menor de los siguientes:
  • Rendimiento aprovisionado del volumen
  • Límite de rendimiento del tipo de máquina para el tipo de Hyperdisk.
2 o más Hyperdisks del mismo tipo El rendimiento total de todos los volúmenes es el menor de los siguientes valores:
  • La suma del rendimiento aprovisionado de cada volumen
  • Límite de rendimiento del tipo de máquina para el tipo de Hyperdisk
2 o más tipos de Hyperdisk El rendimiento total de todos los volúmenes es el menor de los siguientes valores:
  • La suma del rendimiento aprovisionado de cada volumen
  • Los límites de rendimiento del tipo de máquina de la instancia

Para ver los límites por tipo de Hyperdisk, consulta Límites de rendimiento por tipo de Hyperdisk.

Para ver los límites por tipo de máquina, consulta Límites de rendimiento por tipo de máquina.

Acerca del rendimiento aprovisionado de Hyperdisk

Puedes especificar un nivel de rendimiento objetivo para un volumen de Hyperdisk. El valor de IOPS o de rendimiento que especifiques o aprovisiones se denomina rendimiento aprovisionado.

Puedes aprovisionar el rendimiento de un volumen al crearlo. También puedes aumentar o reducir el rendimiento mientras se usa el volumen sin tener que aumentar su tamaño.

El rendimiento aprovisionado no es un nivel de rendimiento garantizado. En su lugar, es el nivel de rendimiento objetivo que esperas que necesite el volumen durante las horas de mayor uso. El rendimiento real depende de los límites de la instancia que usa el volumen y de otros factores.

Niveles de rendimiento predeterminados

Aprovisionar un nivel de rendimiento para un volumen de Hyperdisk es opcional. Si no especificas ningún valor, por ejemplo, porque no sabes cuántas IOPS o cuánto rendimiento necesita tu carga de trabajo, Compute Engine creará el volumen con los valores predeterminados. Puedes aumentar o disminuir el valor más adelante. Los valores predeterminados varían según el tipo de Hyperdisk y se indican en la sección Valores predeterminados de IOPS y de capacidad de procesamiento de Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability, Hyperdisk Extreme, Hyperdisk Throughput o Hyperdisk ML.

Límites del rendimiento aprovisionado

El rendimiento máximo que puedes aprovisionar depende del tipo de Hyperdisk y del tamaño del volumen.

Límite del tipo Hyperdisk

Cada tipo de hiperdisco tiene un nivel máximo de rendimiento que puedes aprovisionar. Algunos tipos de Hyperdisk te permiten aprovisionar IOPS, capacidad de procesamiento o ambos. Si no puedes aprovisionar el rendimiento, el rendimiento del volumen dependerá de los IOPS aprovisionados. Del mismo modo, si no puedes aprovisionar IOPS, los IOPS del volumen dependerán del rendimiento que aprovisiones.

Por ejemplo, puedes aprovisionar la cantidad de datos de los volúmenes de Hyperdisk ML, pero no las IOPS. La relación entre IOPS y rendimiento de Hyperdisk ML es de 16 IOPS por MiB/s de rendimiento aprovisionado. Por lo tanto, si creas un volumen de Hyperdisk ML con 100.000 MiB/s de rendimiento, el volumen se aprovisionará con 1.600.000 IOPS.

Límites basados en el tamaño

El rendimiento máximo que puedes aprovisionar cambia en función del tamaño del volumen. Por ejemplo, en un volumen de Hyperdisk Balanced de 10 TiB, puedes aprovisionar de 3000 a 160.000 IOPS, pero en un volumen de 50 GiB, puedes aprovisionar de 3000 a 25.000 IOPS.

Para obtener información sobre los límites basados en el tamaño de cada tipo de Hyperdisk, consulta la sección Límites de tamaño y rendimiento de las páginas Hyperdisk Balanced, Hyperdisk Balanced High Availability, Hyperdisk Extreme, Hyperdisk Throughput y Hyperdisk ML.

En la siguiente tabla se indica el rendimiento máximo que puede aprovisionar para cada tipo de Hyperdisk.

Tipo de Hyperdisk Rendimiento máximo aprovisionable por volumen Rendimiento personalizable IOPS personalizables
Hyperdisk Balanced 160.000 IOPS
2400 MiB/s 		Sí Sí
Hyperdisk Balanced High Availability 100.000 IOPS
1200 MiB/s		 Sí Sí
Hyperdisk Extreme 350.000 IOPS No. 250 MiB/s por cada 1000 IOPS, hasta 5000 MiB/s Sí
Hyperdisk ML 1.200.000 MiB/s Sí No. 16 IOPS por MiB/s de rendimiento, hasta 19.200.000 IOPS
Hyperdisk Throughput 2400 MiB/s Sí No. 4 IOPS por MiB/s de rendimiento, hasta 9600 IOPS.

Rendimiento en estado constante

En el caso de las cargas de trabajo que sean sensibles a la variabilidad del rendimiento, te recomendamos que uses una serie de máquinas que ofrezca un rendimiento estable. El límite de rendimiento en estado estable es el nivel de rendimiento que puede mantener una instancia en todos los volúmenes conectados. En comparación, el nivel de rendimiento máximo es el nivel de rendimiento más alto que puede alcanzar una instancia.

Los límites de rendimiento en estado estable no constituyen un acuerdo de nivel de servicio.

Para que un volumen de Hyperdisk alcance un límite de rendimiento específico en estado estable, su rendimiento aprovisionado debe ser igual o superior al límite de estado estable.

El límite de rendimiento en estado estable se comparte entre todos los discos conectados a la instancia.

Series de máquinas que ofrecen un rendimiento estable

Las siguientes series de máquinas ofrecen un rendimiento estable:

Configurar una carga de trabajo para que cumpla el rendimiento aprovisionado

El rendimiento real de un volumen de Hyperdisk (el rendimiento observado cuando se adjunta a una instancia) no puede superar los siguientes límites:

  • Rendimiento aprovisionado del volumen
  • Los límites de rendimiento específicos de la instancia, incluidos los límites específicos del tipo Hyperdisk
  • En el caso de los volúmenes de Hyperdisk Balanced y Hyperdisk Balanced High Availability, los límites de consumo simultáneo del rendimiento básico

Por lo tanto, para asegurarse de que su volumen puede alcanzar el rendimiento aprovisionado, tenga en cuenta los siguientes factores:

Factores como el tamaño de las operaciones de E/S y el diseño de la aplicación, aunque no son límites de rendimiento, también afectan al rendimiento. Para obtener más información sobre estos factores, consulta Factores específicos de la carga de trabajo que afectan al rendimiento.

Cómo afectan los límites de rendimiento de las instancias al rendimiento de Hyperdisk

Cada instancia de computación tiene los siguientes límites de rendimiento, en función de su tipo de máquina:

  • Un límite de rendimiento para el tipo Hyperdisk
  • Un límite de rendimiento general para la instancia

Cada límite se aplica en situaciones concretas.

Límites de rendimiento de las instancias para cada tipo de Hyperdisk

Cada instancia tiene un límite de rendimiento para todos los volúmenes de Hyperdisk de un tipo determinado que adjuntes a la instancia.

Cuándo se aplica este límite: cuando adjuntas uno o varios volúmenes de Hyperdisk del mismo tipo a una instancia. Para que cada volumen alcance el rendimiento aprovisionado, el límite de rendimiento de la instancia debe ser mayor que la suma del rendimiento aprovisionado de todos los volúmenes. De lo contrario, el rendimiento de los volúmenes no podrá superar el límite de rendimiento de la instancia.

Ejemplo

Supongamos que tienes un volumen de Hyperdisk Throughput, hdt-disk-1, que tiene 600 MiB/s de rendimiento aprovisionado y quieres conectarlo a una instancia c3-*-4.

Las instancias c3-*-4 tienen los siguientes límites de rendimiento:

Tipo de Hyperdisk Rendimiento máximo (MiB/s)
Hyperdisk Balanced 400
Hyperdisk Extreme No compatible
Hyperdisk Throughput 240
Hyperdisk Balanced High Availability 400
Hyperdisk ML 400

Si adjuntas hdt-disk-1 a la VM, el rendimiento real del volumen no puede superar los 240 MiB/s. Si adjuntas un volumen de Hyperdisk Balanced, su rendimiento no podrá superar los 400 MiB/s.

Si adjuntas dos volúmenes Hyperdisk Balanced a la VM, el rendimiento combinado de ambos volúmenes Hyperdisk Balanced no podrá superar los 400 MiB/s. Esto se aplica independientemente del rendimiento aprovisionado de ambos volúmenes.

Los límites de rendimiento de cada Hyperdisk por tipo de máquina se indican en la sección Límites de rendimiento por tipo de Hyperdisk.

Límite de rendimiento general de una instancia

Cada instancia tiene un límite de rendimiento general que puede alcanzar. Este límite se comparte entre todos los volúmenes conectados a la instancia.

Cuándo se aplica este límite: cuando adjuntas más de un tipo de hiperdisco a una instancia. El rendimiento real combinado de todos los volúmenes no puede superar el límite de rendimiento de la instancia, independientemente del rendimiento aprovisionado de cada volumen.

Si la instancia admite discos persistentes, todos los volúmenes de discos persistentes conectados también comparten el mismo límite.

Ejemplo

Supongamos que tienes una instancia c3-*-22, que tiene un rendimiento máximo de 1800 MiB/s.

Asigna los siguientes recursos a la VM:

  • 2 volúmenes de Hyperdisk Balanced, cada uno con 900 MiB/s de capacidad de procesamiento reservada.
  • 1 volumen de Hyperdisk Throughput con 500 MiB/s de capacidad de procesamiento reservada

El rendimiento combinado de todos los volúmenes no puede superar los 1800 MiB/s.

Para ver una lista de los límites, consulta Límites de rendimiento por tipo de máquina.

Límites de consumo simultáneo para el rendimiento de referencia

Compute Engine restringe la cantidad de rendimiento gratuito que pueden consumir al mismo tiempo los volúmenes de Hyperdisk Balanced High Availability y Hyperdisk Balanced de un proyecto que se encuentren en la misma zona o en el mismo grupo de almacenamiento. Este límite se denomina límite de consumo simultáneo para el rendimiento de referencia.

Cuándo se aplica este límite: este límite se aplica a los proyectos que tienen más de 150 volúmenes de Hyperdisk Balanced y Hyperdisk Balanced High Availability en la misma zona. Este límite también se aplica a los volúmenes de un grupo de almacenamiento de Hyperdisk Balanced si el grupo de almacenamiento no usa el aprovisionamiento de rendimiento avanzado.

El rendimiento aprovisionado de los volúmenes Hyperdisk Balanced y Hyperdisk Balanced High Availability se compone de rendimiento facturable y gratuito. Los primeros 3000 IOPS y 140 MiB/s de rendimiento que aprovisiones son gratuitos y se denominan rendimiento básico. El rendimiento aprovisionado que supere las 3000 IOPS o los 140 MiB/s se considera rendimiento facturable. Por ejemplo, un volumen aprovisionado con 4000 IOPS tiene 1000 IOPS facturables.

Los volúmenes de Hyperdisk Balanced High Availability y Hyperdisk Balanced del mismo proyecto y de la misma zona tienen los siguientes límites de consumo simultáneo para el rendimiento básico:

  • Límite de consumo simultáneo de IOPS de referencia: 500.000 IOPS
  • Límite de consumo simultáneo para el rendimiento básico: 50 GiB/s

Cómo funcionan los límites de consumo simultáneo para el rendimiento básico

En un proyecto, puedes proporcionar más de 500.000 IOPS y 50 GiB/s de rendimiento en todos los volúmenes de la misma zona. Sin embargo, los volúmenes no pueden consumir simultáneamente más de 500.000 IOPS o 50 GiB/s de rendimiento.

Además, el rendimiento simultáneo total no puede superar el rendimiento de referencia total que hayas aprovisionado. Por ejemplo, si has aprovisionado un total de 100.000 IOPS de referencia en la misma zona y proyecto, el límite de consumo simultáneo del rendimiento de referencia es de 100.000 IOPS.

Límites de consumo total en el mismo proyecto y zona

Cada zona de un proyecto tiene un límite de consumo simultáneo total, es decir, el rendimiento total de rendimiento facturable y de referencia que pueden usar al mismo tiempo todos los Hyperdisk Balanced y Hyperdisk Balanced High Availability.

En cada zona de un proyecto, el límite de consumo simultáneo total es la suma de los siguientes valores:

  • El rendimiento facturable aprovisionado de todos los volúmenes de Hyperdisk Balanced y Hyperdisk Balanced High Availability de la zona
  • Límite de consumo simultáneo de la zona para el rendimiento básico, que es el menor de los siguientes valores:
    • La suma de las IOPS o el rendimiento de base aprovisionados en todos los volúmenes de la misma zona
    • 500.000 IOPS o 50 GiB/s de rendimiento

Proporcionar rendimiento para cumplir los requisitos de consumo simultáneo

Para asegurarte de que has aprovisionado el rendimiento suficiente para tu carga de trabajo, compara los siguientes valores:

  • El rendimiento total que esperas que consuman tus volúmenes al mismo tiempo
  • El límite de consumo simultáneo total de los volúmenes de Hyperdisk Balanced y Hyperdisk Balanced High Availability del proyecto que se encuentran en la misma zona

Si el rendimiento total que espera que consuman sus volúmenes es superior al límite de consumo simultáneo total, Compute Engine limitará el rendimiento de sus volúmenes, a menos que aprovisione más rendimiento facturable.

Veamos algunos ejemplos.

Ejemplo 1

Tu proyecto tiene 10 volúmenes de HyperDisk Balanced en la zona A, y cada volumen tiene 100.000 IOPS aprovisionadas, lo que supone un total de 1.000.000 de IOPS aprovisionadas. Esperas que los volúmenes consuman 800.000 IOPS simultáneamente.

Para determinar el límite de consumo simultáneo total, suma el total de IOPS facturables aprovisionados al límite de consumo simultáneo del proyecto para el rendimiento de referencia.

  • Total de IOPS facturables aprovisionadas: 970.000 ((100.000 - 3000) * 10 discos)
  • El límite de consumo simultáneo para el rendimiento básico es de 30.000 IOPS, ya que es el menor de los siguientes valores:
    • El total de IOPS de referencia aprovisionadas es de 30.000 (3000 * 10).
    • 500.000 IOPS

El rendimiento total simultáneo consumible de la zona A es de 1.000.000 de IOPS (30.000 + 970.000). El rendimiento de los volúmenes no se limitará, ya que el total de IOPS de referencia aprovisionados es inferior a 500.000 IOPS.

Ejemplo 2

Tu proyecto tiene 500 volúmenes de Hyperdisk Balanced High Availability en la zona C, y cada uno de ellos tiene 3500 IOPS aprovisionadas, lo que supone un total de 1.750.000 IOPS aprovisionadas. Esperas que los volúmenes consuman 1.000.000 de IOPS simultáneamente.

Para determinar el límite de consumo simultáneo total, suma el total de IOPS facturables aprovisionados al límite de consumo simultáneo del proyecto para obtener el rendimiento de referencia.

  • El total de IOPS facturables aprovisionadas es de 250.000 ((3500 - 3000) * 500 discos)
  • El límite de consumo simultáneo del rendimiento básico es de 500.000 IOPS, ya que es el menor de los siguientes valores:
    • El total de IOPS de referencia aprovisionadas es de 1.500.000 (3000 * 500).
    • 500.000 IOPS

El rendimiento total que se puede consumir simultáneamente en la zona C es de 750.000 IOPS (250.000 + 500.000). El consumo simultáneo de IOPS de referencia de los volúmenes está limitado a 500.000 IOPS.

Para consumir 1.000.000 de IOPS simultáneamente, aprovisiona más rendimiento facturable para los volúmenes.

Factores específicos de la carga de trabajo que afectan al rendimiento

En esta sección se describen los factores específicos de las cargas de trabajo que afectan a los límites de IOPS y de rendimiento que pueden alcanzar tus volúmenes de Hyperdisk. Para obtener más información sobre cómo mejorar el rendimiento, consulta Optimizar el rendimiento de Hyperdisk.

Para alcanzar los niveles máximos de IOPS y de tasa de transferencia que ofrecen los volúmenes de hiperdisco, debes tener en cuenta los siguientes parámetros de carga de trabajo:

  • Tamaño de E/S: debe usar tamaños de bloque específicos para alcanzar los límites de IOPS y de capacidad de procesamiento, tal como se indica a continuación:
    • Los límites máximos de IOPS requieren un tamaño de E/de 4 KB.
    • Para alcanzar los límites de rendimiento máximos, el tamaño de E/S debe ser de al menos 256 KB.
  • Longitud de la cola: es el número de solicitudes pendientes de un volumen. Para alcanzar los límites de rendimiento máximos, debes ajustar la longitud de la cola en función del tamaño de las operaciones de E/S, las IOPS y la sensibilidad a la latencia de tu carga de trabajo. La longitud óptima de la cola varía en función de cada carga de trabajo, pero normalmente debe ser superior a 256.
  • Número de volúmenes conectados: para obtener los mejores resultados de rendimiento, le recomendamos que conecte 8 volúmenes o menos a una sola instancia.

Siguientes pasos