在虚拟机中启用 PMU

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本文档介绍了如何在新的或现有的虚拟机 (VM) 实例中启用性能监控单元 (PMU)。

在 C4 虚拟机中启用 PMU 并连接到虚拟机后，您可以在虚拟机上运行和安装性能监控软件，以分析和优化在虚拟机上运行的软件的性能。在运行对性能敏感的工作负载（例如高性能计算 [HPC] 或机器学习 [ML] 工作负载）时，PMU 非常有用。

准备工作

• 如果您尚未了解，请参阅 PMU 的工作原理。
• 如果您尚未设置身份验证，请进行设置。身份验证是通过其进行身份验证以访问 Google Cloud 服务和 API 的过程。如需从本地开发环境运行代码或示例，您可以选择以下任一选项向 Compute Engine 进行身份验证：
  

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

  gcloud

  1. Install the Google Cloud CLI, then initialize it by running the following command:

     gcloud init

     Note: If you installed the gcloud CLI previously, make sure you have the latest version by running gcloud components update.
  2. Set a default region and zone.

  REST

  如需在本地开发环境中使用本页面上的 REST API 示例，请使用您提供给 gcloud CLI 的凭据。

  Install the Google Cloud CLI, then initialize it by running the following command:

  gcloud init

  如需了解详情，请参阅 Google Cloud 身份验证文档中的使用 REST 时进行身份验证。

所需的角色

如需获得在新的或现有的虚拟机中启用 PMU 所需的权限，请让您的管理员为您授予项目的 Compute Instance Admin (v1) (roles/compute.instanceAdmin.v1) IAM 角色。如需详细了解如何授予角色，请参阅管理对项目、文件夹和组织的访问权限。

此预定义角色可提供在新的或现有的虚拟机中启用 PMU 所需的权限。如需查看所需的确切权限，请展开所需权限部分：

所需权限

在新的或现有的虚拟机中启用 PMU 需要以下权限：

• 创建虚拟机：
  • 针对项目的 compute.instances.create 权限
  • 使用自定义映像创建虚拟机：针对映像的 compute.images.useReadOnly 权限
  • 使用快照创建虚拟机：针对快照的 compute.snapshots.useReadOnly 权限
  • 使用实例模板创建虚拟机：针对实例模板的 compute.instanceTemplates.useReadOnly 权限
  • 为虚拟机分配旧版网络：针对项目的 compute.networks.use 权限
  • 为虚拟机指定静态 IP 地址：针对项目的 compute.addresses.use 权限
  • 使用旧版网络时为虚拟机分配外部 IP 地址：针对项目的 compute.networks.useExternalIp 权限
  • 为虚拟机指定子网：针对项目或所选子网的 compute.subnetworks.use 权限
  • 在使用 VPC 网络时为虚拟机分配外部 IP 地址：针对项目或所选子网的 compute.subnetworks.useExternalIp 权限
  • 为虚拟机设置虚拟机实例元数据：针对项目的 compute.instances.setMetadata 权限
  • 为虚拟机设置标记：针对虚拟机的 compute.instances.setTags 权限
  • 为虚拟机设置标签：针对虚拟机的 compute.instances.setLabels 权限
  • 为虚拟机设置要使用的服务账号：针对虚拟机的 compute.instances.setServiceAccount 权限
  • 为虚拟机创建新磁盘：针对项目的 compute.disks.create 权限
  • 以只读或读写模式挂接现有磁盘：针对磁盘的 compute.disks.use 权限
  • 以只读模式挂接现有磁盘：针对磁盘的 compute.disks.useReadOnly 权限
• 如需创建实例模板：针对项目的 compute.instanceTemplates.create 权限
• 更新虚拟机：针对虚拟机的 compute.instances.update 权限

您也可以使用自定义角色或其他预定义角色来获取这些权限。

在虚拟机中启用 PMU

如需在一个或多个 C4 虚拟机中启用 PMU，请选择以下方法之一：

• 在现有虚拟机中启用 PMU
• 在创建虚拟机时启用 PMU
• 在批量创建虚拟机时启用 PMU
• 在创建实例模板时启用 PMU

在一个或多个虚拟机中启用 PMU 后，您可以在这些虚拟机上安装和使用性能监控软件。

在现有虚拟机中启用 PMU

在现有虚拟机中启用 PMU 之前，请执行以下操作，确保该虚拟机使用受支持的机器类型和 CPU 平台：

1. 如需验证虚拟机的机器类型和 CPU 平台，请查看虚拟机的详细信息。

2. 如果您需要更改虚拟机的机器类型，请执行以下操作：

   1. 如需验证受支持的 CPU 平台在虚拟机所在的可用区中是否可用，请参阅可用区域和可用区。

      注意：如果受支持的 CPU 平台在虚拟机所在的可用区中不可用，则您必须将虚拟机迁移到其他可用区，或者创建一个启用了 PMU 的新虚拟机（如本文档中所述）。

   2. 按如下所述更改机器类型：

      • 如需启用增强型 PMU 类型，您必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。

      • 否则，如需启用架构或标准 PMU 类型，请指定任意 C4 机器类型。

您无需停止虚拟机即可启用 PMU。不过，如需使更改生效，您必须按照本部分中所述重启虚拟机。

如需在现有虚拟机中启用 PMU，请选择以下选项之一：

gcloud

1. 创建一个空的 YAML 文件。

2. 如需将虚拟机的属性导出到您刚创建的 YAML 文件中，请使用 gcloud compute instances export 命令。

   gcloud compute instances export VM_NAME \
       --destination=YAML_FILE \
       --zone=ZONE
   

   替换以下内容：

   • VM_NAME：虚拟机的名称。

   • YAML_FILE：您在上一步中创建的 YAML 文件的路径。

   • ZONE：该虚拟机所在的可用区。

3. 在 YAML 配置文件中，添加 performanceMonitoringUnit 字段。

   advancedMachineFeatures:
     performanceMonitoringUnit: PMU_TYPE
   

   将 PMU_TYPE 替换为以下某个值：

   • 架构 PMU 类型：ARCHITECTURAL

   • 标准 PMU 类型：STANDARD

   • 增强型 PMU 类型：ENHANCED

4. 如需更新虚拟机并重启它，请使用 gcloud compute instances update-from-file 命令，并将 --most-disruptive-allowed-action 标志设置为 RESTART。

   gcloud compute instances update-from-file VM_NAME \
       --most-disruptive-allowed-action=RESTART \
       --source=YAML_FILE \
       --zone=ZONE
   

   替换以下内容：

   • VM_NAME：虚拟机的名称。

   • YAML_FILE：包含您在上一步中修改的配置数据的 YAML 文件的路径。

   • ZONE：该虚拟机所在的可用区。

REST

1. 创建一个空的 JSON 文件。

2. 如需查看现有虚拟机的属性，请向 instances.get 方法发出 GET 请求。

   GET https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/instances/VM_NAME
   

   替换以下内容：

   • PROJECT_ID：虚拟机所在项目的 ID。

   • ZONE：该虚拟机所在的可用区。

   • VM_NAME：现有虚拟机的名称。

3. 在您在上一步中创建的空 JSON 文件中，执行以下操作：

   1. 输入 GET 请求输出中的虚拟机属性。

   2. 添加 performanceMonitoringUnit 字段。

      {
        "advancedMachineFeatures": {
          "performanceMonitoringUnit": "PMU_TYPE"
        },
        ...
      }
      

      将 PMU_TYPE 替换为以下某个值：

      • 架构 PMU 类型：ARCHITECTURAL

      • 标准 PMU 类型：STANDARD

      • 增强型 PMU 类型：ENHANCED

4. 如需更新虚拟机并重启它，请向 instances.update 方法发出 PUT 请求。在请求中，执行以下操作：

   • 在请求网址中添加 most_disruptive_allowed_action 查询参数并设置为 RESTART。

   • 对于请求正文，请使用您在上一步中创建和更新的 JSON 文件中的虚拟机属性。

   PUT https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/instances/VM_NAME?most_disruptive_allowed_action=RESTART
   
   {
     "advancedMachineFeatures": {
       "performanceMonitoringUnit": "PMU_TYPE"
     },
     ...
   }
   

如需详细了解如何更新虚拟机的属性，请参阅更新虚拟机属性。

在创建虚拟机时启用 PMU

您只能在包含受支持的 CPU 平台的可用区中创建启用了 PMU 的虚拟机。如需查看按可用区划分的可用 CPU 的列表，请参阅可用区域和可用区。

如需创建启用了 PMU 的虚拟机，请选择以下选项之一：

gcloud

如需创建启用了 PMU 的虚拟机，请将 gcloud compute instances create 命令与 --performance-monitoring-unit 标志结合使用。

gcloud compute instances create VM_NAME \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --performance-monitoring-unit=PMU_TYPE \
    --zone=ZONE

替换以下内容：

• VM_NAME：虚拟机的名称。

• MACHINE_TYPE：C4 机器类型。 如果您要启用增强型 PMU 类型，则必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。否则，创建虚拟机会失败。

• PMU_TYPE：要在虚拟机中启用的 PMU 类型。请指定以下某个值：

  • 架构 PMU 类型：architectural

  • 标准 PMU 类型：standard

  • 增强型 PMU 类型：enhanced

• ZONE：要在其中创建虚拟机的可用区。

REST

如需创建启用了 PMU 的虚拟机，请向 instances.insert 方法发出 POST 请求。在请求正文中，包含 performanceMonitoringUnit 字段。

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

{
  "name": "VM_NAME",
  "machineType": "zones/ZONE/machineTypes/MACHINE_TYPE",
  "disks": [
    {
      "boot": true,
      "initializeParams": {
        "sourceImage": "projects/IMAGE_PROJECT/global/images/IMAGE"
      }
    }
  ],
  "networkInterfaces": [
    {
      "network": "global/networks/default"
    }
  ],
  "advancedMachineFeatures": {
    "performanceMonitoringUnit": "PMU_TYPE"
  }
}

替换以下内容：

• PROJECT_ID：要在其中创建虚拟机的项目的 ID。

• ZONE：要在其中创建虚拟机的可用区。

• VM_NAME：虚拟机的名称。

• MACHINE_TYPE：C4 机器类型。 如果您要启用增强型 PMU 类型，则必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。否则，创建虚拟机会失败。

• IMAGE_PROJECT：映像所属的映像项目；例如 debian-cloud。如需详细了解支持的映像项目，请参阅公共映像。

• IMAGE：指定以下其中一项：

  • 操作系统映像的特定版本，例如 debian-12-bookworm-v20240617。

  • 映像系列，其格式必须为 family/IMAGE_FAMILY。此项指定最新的未弃用操作系统映像。例如，如果您指定 family/debian-12，则系统会使用 Debian 12 映像系列中的最新版本。如需详细了解如何使用映像系列，请参阅映像系列最佳实践。

• PMU_TYPE：要在虚拟机中启用的 PMU 类型。请指定以下某个值：

  • 架构 PMU 类型：ARCHITECTURAL

  • 标准 PMU 类型：STANDARD

  • 增强型 PMU 类型：ENHANCED

如需详细了解如何创建虚拟机，请参阅创建和启动 Compute Engine 实例。

在批量创建虚拟机时启用 PMU

您只能在包含受支持的 CPU 平台的可用区中批量创建启用了 PMU 的虚拟机。如需查看按可用区划分的可用 CPU 的列表，请参阅可用区域和可用区。

如需批量创建启用了 PMU 的虚拟机，请选择以下选项之一：

gcloud

如需批量创建启用了 PMU 的虚拟机，请将 gcloud compute instances bulk create 命令与 --performance-monitoring-unit 标志结合使用。

例如，如需在单个可用区中批量创建虚拟机并指定名称模式，请运行以下命令：

gcloud compute instances bulk create \
    --count=COUNT \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --name-pattern="NAME_PATTERN" \
    --performance-monitoring-unit=PMU_TYPE \
    --zone=ZONE

替换以下内容：

• COUNT：要创建的虚拟机数量。

• MACHINE_TYPE：C4 机器类型。 如果您要启用增强型 PMU 类型，则必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。否则，创建虚拟机会失败。

• NAME_PATTERN：虚拟机的名称模式。如需替换虚拟机名称中的数字序列，请使用哈希值 (#) 字符序列。例如，使用 vm-# 作为名称模式将生成名称以 vm-1、vm-2 开头的虚拟机，一直到由 COUNT 指定的虚拟机数量。

• PMU_TYPE：要在虚拟机中启用的 PMU 类型。请指定以下某个值：

  • 架构 PMU 类型：architectural

  • 标准 PMU 类型：standard

  • 增强型 PMU 类型：enhanced

• ZONE：要在其中批量创建虚拟机的可用区。

REST

如需批量创建启用了 PMU 的虚拟机，请向 instances.bulkInsert 方法发出 POST 请求。在请求正文中，包含 performanceMonitoringUnit 字段。

例如，如需在单个可用区中批量创建虚拟机并指定名称模式，请发出 POST 请求，如下所示：

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

{
  "count": COUNT,
  "namePattern": "NAME_PATTERN",
  "instanceProperties": {
    "machineType": "MACHINE_TYPE",
    "disks": [
      {
        "boot": true,
        "initializeParams": {
          "sourceImage": "projects/IMAGE_PROJECT/global/images/IMAGE"
        }
      }
    ],
    "networkInterfaces": [
      {
        "network": "global/networks/default"
      }
    ],
    "advancedMachineFeatures": {
      "performanceMonitoringUnit": "PMU_TYPE"
    }
  }
}

替换以下内容：

• PROJECT_ID：要用于批量创建虚拟机的项目的 ID。

• ZONE：要在其中批量创建虚拟机的可用区。

• COUNT：要创建的虚拟机数量。

• NAME_PATTERN：虚拟机的名称模式。如需替换虚拟机名称中的数字序列，请使用哈希值 (#) 字符序列。例如，使用 vm-# 作为名称模式将生成名称以 vm-1、vm-2 开头的虚拟机，一直到由 COUNT 指定的虚拟机数量。

• MACHINE_TYPE：C4 机器类型。 如果您要启用增强型 PMU 类型，则必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。否则，创建虚拟机会失败。

• IMAGE_PROJECT：映像所属的映像项目；例如 debian-cloud。如需详细了解支持的映像项目，请参阅公共映像。

• IMAGE：指定以下其中一项：

  • 操作系统映像的特定版本，例如 debian-12-bookworm-v20240617。

  • 映像系列，其格式必须为 family/IMAGE_FAMILY。此项指定最新的未弃用操作系统映像。例如，如果您指定 family/debian-12，则系统会使用 Debian 12 映像系列中的最新版本。如需详细了解如何使用映像系列，请参阅映像系列最佳实践。

• PMU_TYPE：要在虚拟机中启用的 PMU 类型。请指定以下某个值：

  • 架构 PMU 类型：ARCHITECTURAL

  • 标准 PMU 类型：STANDARD

  • 增强型 PMU 类型：ENHANCED

• ZONE：要在其中批量创建虚拟机的可用区。

如需详细了解如何批量创建虚拟机，请参阅批量创建虚拟机。

在创建实例模板时启用 PMU

如果您要创建启用了 PMU 的区域级实例模板，请确保所选区域中至少有一个可用区包含受支持的 CPU 平台。如需查看按可用区划分的可用 CPU 的列表，请参阅可用区域和可用区。

创建启用了 PMU 的实例模板后，您可以使用该模板执行以下操作：

• 执行以下操作时，在托管式实例组 (MIG) 的虚拟机中启用 PMU：

  • 创建代管式实例组 (MIG)。

  • 在 MIG 中应用新的虚拟机配置。

• 创建启用了 PMU 的虚拟机。

如需创建启用了 PMU 的实例模板，请选择以下选项之一：

gcloud

如需创建启用了 PMU 的实例模板，请将 gcloud compute instance-templates create 命令与 --performance-monitoring-unit 标志结合使用。

例如，如需创建启用了 PMU 的全球实例模板，请运行以下命令：

gcloud compute instance-templates create INSTANCE_TEMPLATE_NAME \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --performance-monitoring-unit=PMU_TYPE

替换以下内容：

• INSTANCE_TEMPLATE_NAME：实例模板的名称。

• MACHINE_TYPE：C4 机器类型。 如果您要启用增强型 PMU 类型，则必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。否则，创建虚拟机会失败。

• PMU_TYPE：要包含在实例模板中的 PMU 类型。请指定以下某个值：

  • 架构 PMU 类型：architectural

  • 标准 PMU 类型：standard

  • 增强型 PMU 类型：enhanced

REST

如需创建启用了 PMU 的实例模板，请向以下方法之一发出 POST 请求：

• 如需创建全球实例模板：instanceTemplates.insert 方法。

• 如需创建区域级实例模板，请使用 regionInstanceTemplates.insert 方法。

在请求正文中，添加 performanceMonitoringUnit 字段。

例如，如需创建启用了 PMU 的全球实例模板，请发出 POST 请求，如下所示：

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/global/instanceTemplates

{
  "name": "INSTANCE_TEMPLATE_NAME",
  "properties": {
    "disks": [
      {
        "boot": true,
        "initializeParams": {
          "sourceImage": "projects/IMAGE_PROJECT/global/images/IMAGE"
        }
      }
    ],
    "machineType": "MACHINE_TYPE",
    "networkInterfaces": [
      {
        "network": "global/networks/default"
      }
    ],
    "advancedMachineFeatures": {
      "performanceMonitoringUnit": "PMU_TYPE"
    }
  }
}

替换以下内容：

• PROJECT_ID：要在其中创建实例模板的项目的 ID。

• INSTANCE_TEMPLATE_NAME：实例模板的名称。

• IMAGE_PROJECT：映像所属的映像项目；例如 debian-cloud。如需详细了解支持的映像项目，请参阅公共映像。

• IMAGE：指定以下其中一项：

  • 操作系统映像的特定版本，例如 debian-12-bookworm-v20240617。

  • 映像系列，其格式必须为 family/IMAGE_FAMILY。此项指定最新的未弃用操作系统映像。例如，如果您指定 family/debian-12，则系统会使用 Debian 12 映像系列中的最新版本。如需详细了解如何使用映像系列，请参阅映像系列最佳实践。

• MACHINE_TYPE：C4 机器类型。 如果您要启用增强型 PMU 类型，则必须指定具有 96 个或 192 个 vCPU 的 C4 机器类型。否则，创建虚拟机会失败。

• PMU_TYPE：要包含在实例模板中的 PMU 类型。请指定以下某个值：

  • 架构 PMU 类型：ARCHITECTURAL

  • 标准 PMU 类型：STANDARD

  • 增强型 PMU 类型：ENHANCED

如需详细了解如何创建实例模板，请参阅创建实例模板。

后续步骤

• 了解如何连接到虚拟机。

• 了解如何更改虚拟机中的 PMU 类型或停用 PMU。