Overcommit delle CPU su VM single-tenant

L'overcommit della CPU sui nodi single-tenant consente di pianificare istanze che possono condividere tra loro i cicli di CPU di riserva. In questo modo puoi eseguire l'overprovisioning delle risorse dei nodi single-tenant e pianificare più CPU VM su un nodo single-tenant di quelle normalmente disponibili. L'overcommit della CPU è particolarmente utile per i carichi di lavoro sottoutilizzati, ma che potrebbero presentare burst relativamente non correlati.

L'overcommit della CPU può aiutarti a ridurre i costi per VM distribuendo il costo di un nodo single-tenant su più VM. Inoltre, può ridurre i costi delle licenze per VM quando si utilizzano licenze per socket o per core.

Le VM con CPU con overcommit possono utilizzare risorse della CPU inutilizzate nei seguenti modi:

  • Se un nodo single-tenant non è pieno, le VM con overcommit possono utilizzare core non allocati.

  • Se un'altra VM su un nodo single-tenant non utilizza tutte le risorse della CPU, ad esempio perché la CPU è inattiva, una VM con overcommit può utilizzare le risorse della CPU.

Livello di overcommit

Puoi specificare il valore per il numero minimo di CPU allocate a una VM quando crei una VM o dopo l'arresto di una VM. Il livello di overcommit rappresenta il numero minimo di thread della CPU sottostanti di cui è garantita la disponibilità per una VM. Se la VM ha più vCPU dei thread sottostanti, le vCPU condividono le risorse di calcolo sottostanti e vengono eseguite con prestazioni ridotte.

Puoi impostare questo valore per ogni VM in modo da eseguire il provisioning di VM con diversi rapporti di overcommit della CPU su un singolo nodo single-tenant. Valori più bassi riducono i requisiti di capacità a scapito potenzialmente delle prestazioni se si verificano burst correlati. La determinazione di un valore ottimale per il numero minimo di CPU richiede la comprensione dell'utilizzo dei carichi di lavoro e della modifica iterativa del valore.

Quando imposti questo valore, tieni presente quanto segue:

  • Se non imposti il valore per il numero minimo di CPU o imposti il valore per il numero minimo di CPU uguale al numero di CPU nel tipo di macchina della VM, il rapporto di overcommit consentito della VM è 1, 0. Con un rapporto di overcommit pari a 1, 0, tutte le CPU sono accessibili solo a questa VM e non sono disponibili risorse di CPU di cui eseguire l'overcommit su altre VM.

  • Il numero minimo di CPU non può essere maggiore del numero di CPU specificato dal tipo di macchina della VM.

  • La somma dei valori relativi al numero minimo di CPU per tutte le VM su un nodo single-tenant non può superare la capacità della CPU del tipo di nodo single-tenant, che nel tipo di nodo n1-node-96-624 è 96.

Il valore per il numero di CPU specificato dal tipo di macchina della VM è un valore statico e rappresenta il numero di CPU fino a un massimo di cui una VM può eseguire il bursting dal numero minimo se queste CPU sono disponibili. Se hai bisogno di un numero di CPU diverso da quello fornito dai tipi di macchine fisse, puoi utilizzare un tipo di macchina personalizzata.

Considerazioni

Prima di configurare i livelli di overcommit della CPU per le VM, considera la criticità del tuo carico di lavoro. Carichi di lavoro meno critici, come quelli di sviluppo e test, possono potenzialmente tollerare livelli di overcommit più elevati. I carichi di lavoro più critici, come un sistema di pagamento della produzione, potrebbero non tollerare così tanti impegni eccessivi o del tutto.

Considera anche l'utilizzo del tuo carico di lavoro. I carichi di lavoro con un elevato utilizzo della CPU non sono buoni candidati per l'overcommit della CPU perché non avranno cicli di utilizzo di riserva da utilizzare per altre VM con overcommit. Inoltre, i carichi di lavoro con basso utilizzo medio della CPU, ma picco di utilizzo ridotto, potrebbero trarre vantaggio da diverse dimensioni dei tipi di macchina.

L'utilizzo di overcommit della CPU favorisce i carichi di lavoro di bursty non correlati che hanno un elevato picco di utilizzo e un basso utilizzo medio, in quanto è più probabile che questi carichi di lavoro abbiano a disposizione risorse della CPU da condividere tra le VM quando alcune VM devono eseguire il bursting del loro utilizzo. Se tutte le VM su un host eseguono il burst contemporaneamente, l'host non avrà risorse sufficienti per le VM.

Limitazioni

Limitazioni dei carichi di lavoro

L'overcommit della CPU è più adatto per carichi di lavoro senza requisiti di prestazioni rigorosi, come carichi di lavoro di sviluppo e test e infrastrutture desktop virtuali.

Livelli elevati di overcommit della CPU potrebbero non essere appropriati per carichi di lavoro sensibili alle prestazioni.

Per i carichi di lavoro con un utilizzo medio e di picco costantemente basso, Google consiglia di ottimizzare le dimensioni. In altre parole, anziché eseguire l'overcommit delle CPU, ti consigliamo di modificare le dimensioni dell'istanza VM in modo che corrispondano ai requisiti delle risorse del carico di lavoro.

Se le tue istanze presentano un overcommit eccessivo, spostale in un altro nodo single-tenant.

Limitazioni del tipo di macchina

Puoi eseguire l'overcommit delle CPU solo su quanto segue:

Limitazioni del livello di overcommit

Puoi configurare la CPU minima su ciascun nodo single-tenant per metà delle CPU della VM, in modo da avere un rapporto di overcommit massimo dei nodi single-tenant pari a 2,0.

Limitazioni di pianificazione delle VM

I gruppi di nodi single-tenant basati su modelli di nodi single-tenant che non sono configurati per l'overcommit della CPU non consentono il provisioning delle VM con overcommit della CPU abilitato. In altre parole, non puoi pianificare una VM con un numero minimo specificato di CPU in un gruppo di nodi single-tenant non configurato per l'overcommit della CPU.

Quota

La quota per le CPU si basa sul numero di vCPU del tipo di nodo single-tenant, non sul numero massimo potenziale di vCPU disponibili per l'overcommiting.

Costi

Ai nodi single-tenant per cui è selezionato l'overcommit della CPU nel modello di nodo viene addebitato un ulteriore 25%. Questo addebito va ad aggiungersi al premium del 10% per l'esecuzione di VM su nodi single-tenant. Il premium di overcommit della CPU è fisso, indipendentemente dal livello di overcommit della CPU e dal numero di VM pianificate sul nodo single-tenant.

I nodi single-tenant offrono sconti per impegno di utilizzo. Gli sconti per utilizzo sostenuto sono disponibili per il premium per single-tenant e per il premium overcommit della CPU.

Per stimare il costo dell'esecuzione delle VM su nodi single-tenant, utilizza il Calcolatore prezzi.

Configura VM single-tenant per l'overcommiting

Per configurare le VM single-tenant in modo che abbiano risorse della CPU disponibili per l'overcommit:

  1. Crea un modello di nodo single-tenant in cui è abilitato l'overcommit della CPU. Devi abilitare l'overcommit della CPU durante la creazione del modello di nodo. Non puoi abilitare l'overcommit della CPU dopo aver creato un modello di nodo.

  2. Creare un gruppo di nodi single-tenant basato sul modello di nodo single-tenant in cui è abilitato l'overcommit della CPU.

  3. Crea una VM e segui questi passaggi:

    1. Scegli un tipo di macchina per la VM. Il numero di CPU nel tipo di macchina rappresenta il numero massimo di CPU fino a cui la VM può eseguire il burst a partire dal numero minimo di CPU se il numero minimo di CPU è inferiore al numero di CPU specificato dal tipo di macchina.

      Puoi scegliere un tipo di macchina diverso per ogni VM su un nodo single-tenant, a condizione di non superare la capacità di CPU e memoria del nodo single-tenant.

    2. Specifica il numero minimo di CPU da allocare a quella singola VM oppure utilizza un gruppo di istanze gestite per creare più VM con lo stesso livello di overcommit della CPU.

Prima di iniziare

  • Crea un modello di nodo single-tenant e specifica --cpu-overcommit-type=enabled.
  • Crea un gruppo di nodi single-tenant basato sul modello di nodo single-tenant con overcommit della CPU abilitato.
  • Se non l'hai ancora fatto, configura l'autenticazione. L'autenticazione è il processo mediante il quale viene verificata l'identità per l'accesso ai servizi e alle API Google Cloud. Per eseguire codice o esempi da un ambiente di sviluppo locale, puoi autenticarti in Compute Engine nel seguente modo.

    Seleziona la scheda relativa a come prevedi di utilizzare gli esempi in questa pagina:

    Console

    Quando utilizzi la console Google Cloud per accedere ai servizi e alle API di Google Cloud, non devi configurare l'autenticazione.

    gcloud

    1. Installa Google Cloud CLI, quindi initialize eseguendo questo comando: 

      gcloud init
    2. Imposta una regione e una zona predefinite.

    REST

    Per utilizzare gli esempi di API REST in questa pagina in un ambiente di sviluppo locale, devi utilizzare le credenziali che fornisci a gcloud CLI.

      Installa Google Cloud CLI, quindi initialize eseguendo questo comando: 

      gcloud init

Imposta il livello di overcommit della CPU

Le procedure seguenti mostrano come creare una VM single-tenant con risorse della CPU disponibili per l'overcommiting. Se devi modificare il livello di overcommit della CPU di una VM in esecuzione, devi prima arrestare la VM.

Console

Nella console Google Cloud, crea una VM single-tenant su un gruppo di nodi single-tenant creato da un modello di nodo single-tenant in cui è abilitato l'overcommit della CPU:

  1. Vai alla pagina Nodi single-tenant.

    Vai ai nodi single-tenant

  2. Fai clic su Gruppi di nodi.

  3. Fai clic sul gruppo di nodi single-tenant su cui creare una VM.

  4. Fai clic su Crea istanza.

  5. Specifica il nome, la regione e la zona per la VM.

  6. In Configurazione macchina, scegli un tipo di macchina fisso o personalizzata con almeno 4 vCPU.

  7. In overcommit della CPU, seleziona Abilita overcommit della CPU.

  8. In vCPU minime allocate, regola il dispositivo di scorrimento o inserisci manualmente il numero di vCPU per specificare il livello di overcommit per le CPU su questa VM.

  9. Fai clic su Crea per creare un'istanza VM con risorse della CPU disponibili per l'overcommiting.

gcloud

L'esempio seguente mostra come utilizzare il comando gcloud compute instances create per creare una VM single-tenant su un tipo di macchina fisso con risorse della CPU disponibili per l'overcommiting.

gcloud compute instances create VM_NAME \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --min-node-cpu=MIN_VCPUS \
    --node-group=GROUP_NAME

Sostituisci quanto segue:

  • VM_NAME: il nome della VM su cui eseguire l'overcommit delle CPU.

  • MACHINE_TYPE: il tipo di macchina su cui eseguire il provisioning della VM single-tenant. Il numero di CPU specificato dal tipo di macchina corrisponde al numero massimo di CPU per cui la VM può eseguire il burst da MIN_VCPUS.

  • MIN_VCPUS: numero minimo di vCPU garantite per essere disponibili per questa VM.

  • GROUP_NAME: il nome del gruppo di nodi single-tenant in cui eseguire il provisioning della VM.

Impostare il livello di overcommit su un tipo di macchina personalizzata

Per creare una VM single-tenant con risorse CPU disponibili per l'overcommit su un tipo di macchina personalizzata, ometti il flag --machine-type e utilizza invece i flag --custom-cpu e --custom-memory per specificare il numero di CPU e la quantità di memoria, in gigabyte, per la macchina personalizzata.

REST

L'esempio seguente mostra come utilizzare il comando instances.insert per creare una VM single-tenant su un tipo di macchina fissa con risorse della CPU disponibili per l'overcommitting.

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

{
  "machineType": "zones/MACHINE_TYPE_ZONE/machineTypes/MACHINE_TYPE",
  "name": "VM_NAME",
  "scheduling": {
    "minNodeCpus": MIN_VCPUS,
    "nodeAffinities": [
      {
        "key": "compute.googleapis.com/node-group-name",
        "operator": "IN",
        "values": [
          "GROUP_NAME"
        ]
      }
    ]
  },
  ...
}

Sostituisci quanto segue:

  • PROJECT_ID: l'ID del progetto.

  • ZONE: la zona per questa richiesta.

  • MACHINE_TYPE_ZONE: la zona che ospita il tipo di macchina.

  • MACHINE_TYPE: il tipo di macchina su cui eseguire il provisioning della VM single-tenant. Il numero di CPU specificato dal tipo di macchina corrisponde al numero massimo di CPU che la VM può eseguire con burst fino a un valore pari a MIN_VCPUS.

  • VM_NAME: il nome della VM single-tenant su cui eseguire l'overcommit delle CPU.

  • MIN_VCPUS: numero minimo di vCPU garantite per essere disponibili per questa VM.

  • GROUP_NAME: il nome del gruppo di nodi single-tenant in cui eseguire il provisioning della VM.

Impostare il livello di overcommit su un tipo di macchina personalizzata

Per creare una VM single-tenant con risorse CPU disponibili per l'overcommit su un tipo di macchina personalizzata, sostituisci il valore del campo machineType con zones/zone/machineTypes/custom-CPUS-MEMORY, sostituendo CPUS con il numero di CPU e MEMORY con la quantità di memoria, in megabyte, per il tipo di macchina personalizzata.

Aggiorna il livello di overcommit della CPU

Le procedure seguenti mostrano come aggiornare il livello di overcommit della CPU di una VM single-tenant.

gcloud

  1. Per modificare il livello di overcommit della CPU di una VM in esecuzione, devi prima arrestare la VM. Per arrestare una VM, utilizza il comando gcloud compute instances stop come segue:

    gcloud compute instances stop VM_NAME

    Sostituisci VM_NAME con il nome dell'istanza che vuoi arrestare.

  2. Per aggiornare il livello di overcommit della CPU di una VM single-tenant, utilizza il comando gcloud compute instances set-scheduling come segue:

    gcloud compute instances set-scheduling VM_NAME \
  --min-node-cpu=MIN_VCPUS

    Sostituisci quanto segue:

    • VM_NAME: il nome della VM single-tenant per modificare il livello di overcommit della CPU.

    • MIN_VCPUS: numero minimo di vCPU garantite per essere disponibili per questa VM.

REST

  1. Per modificare il livello di overcommit della CPU di una VM in esecuzione, devi prima arrestare la VM. Per arrestare una VM, crea una richiesta POST utilizzando il metodo instances.stop come segue:

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

    Sostituisci quanto segue:

    • PROJECT_ID: l'ID del progetto.

    • ZONE: la zona per questa richiesta.

    • VM_NAME: il nome della VM single-tenant per modificare il livello di overcommit della CPU.

  2. Per aggiornare il livello di overcommit della CPU di una VM single-tenant, utilizza il metodo instances.setScheduling come segue:

    POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/instances/VM_NAME/setScheduling
{
"minNodeCpus":MIN_VCPUS
}

    Sostituisci quanto segue:

    • PROJECT_ID: l'ID del progetto.

    • ZONE: la zona per questa richiesta.

    • VM_NAME: il nome della VM single-tenant per modificare il livello di overcommit della CPU.

    • MIN_VCPUS: numero minimo di vCPU garantite per essere disponibili per questa VM.

Disabilita l'overcommit della CPU per le VM single-tenant

Le procedure seguenti mostrano come disabilitare l'overcommit della CPU di una VM single-tenant.

gcloud

L'esempio seguente mostra come utilizzare il comando gcloud compute instances set-scheduling per disabilitare l'overcommit della CPU di una VM single-tenant.

gcloud compute instances set-scheduling VM_NAME \
  --clear-min-node-cpu

Sostituisci quanto segue:

  • VM_NAME: il nome della VM single-tenant per disabilitare l'overcommit della CPU.

REST

L'esempio seguente mostra come utilizzare il comando instances.setScheduling per disabilitare l'overcommit della CPU di una VM single-tenant.

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/instances/VM_NAME/setScheduling
{
  "minNodeCpus":null
}

Sostituisci quanto segue:

  • PROJECT_ID: l'ID del progetto.

  • ZONE: la zona per questa richiesta.

  • VM_NAME: il nome della VM single-tenant per disabilitare l'overcommit della CPU.

Visualizza l'utilizzo della CPU

Per controllare l'utilizzo della CPU delle VM single-tenant in un gruppo di nodi single-tenant:

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Nodi single-tenant.

    Vai ai nodi single-tenant

  2. Fai clic su Gruppi di nodi.

  3. Fai clic sul gruppo di nodi single-tenant contenente il nodo single-tenant che include la VM con CPU con overcommit.

  4. Fai clic sul nodo single-tenant contenente la VM con CPU con overcommit.

  5. Sotto il nome del nodo single-tenant, visualizza Utilizzo CPU, Tipo di overcommit della CPU e Utilizzo CPU minimo.

    • Utilizzo CPU mostra il totale del numero massimo di CPU per tutte le VM su questo nodo single-tenant diviso per il numero di CPU specificate dal tipo di nodo single-tenant.

      Il numero di CPU sul nodo disponibili per l'overcommiting corrisponde al numeratore meno il denominatore, mentre il livello di overcommit è il quoziente del numeratore e del denominatore.

    • Utilizzo minimo della CPU mostra la somma del numero minimo di CPU allocate per tutte le VM su un nodo single-tenant divisa per il numero di CPU specificato per il tipo di nodo.

Ottimizza i livelli di overcommit della CPU

Per ottimizzare l'ottimizzazione dei livelli di overcommit della CPU, Compute Engine fornisce la metrica Tempo di attesa dello scheduler. La metrica Tempo di attesa dello scheduler indica il tempo di attesa aggregato per tutte le vCPU sulla VM e consente di determinare l'impatto dell'overcommit della CPU sulle prestazioni della VM.

La sensibilità dei carichi di lavoro varia, ma una regola generale è utilizzare 20 millisecondi di tempo di attesa dello scheduler accumulato al secondo (20 ms/s) come tempo di attesa massimo per ogni vCPU. Ad esempio, se una VM è impostata su 8 vCPU, la soglia minima è di 160 ms/s, il che genera un tempo di attesa medio accettabile di 20 ms/s per vCPU. I requisiti di prestazioni del carico di lavoro determinano soglie accettabili.

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Monitoring.

    Vai a Monitoring

  2. Fai clic su Metrics Explorer.

  3. Nel campo Tipo di risorsa, inserisci Istanza VM.

  4. Nel campo Metrica, inserisci Tempo di attesa scheduler.

  5. Facoltativamente, configura gli avvisi per attivare gli avvisi per le soglie dei tempi di attesa delle VM facendo clic su Avvisi.

Passaggi successivi