Panoramica della modalità single-tenant

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Questo documento descrive i nodi single-tenant. Per informazioni su come eseguire il provisioning delle VM sui nodi single-tenant, consulta Provisioning delle VM sui nodi single-tenant.

La modalità single-tenant ti permette di avere accesso esclusivo a un nodo single-tenant, ovvero un server fisico Compute Engine dedicato all'hosting solo delle VM del tuo progetto. Utilizza i nodi single-tenant per mantenere le tue VM fisicamente separate dalle VM in altri progetti o per raggruppare le tue VM sullo stesso hardware host, come mostrato nel diagramma seguente.

Figura 1: un host multi-tenant rispetto a un nodo single-tenant.

Le VM in esecuzione su nodi single-tenant possono utilizzare le stesse funzionalità di Compute Engine delle altre VM, inclusa la pianificazione trasparente e l'archiviazione a blocchi, ma con un ulteriore livello di isolamento hardware. Per offrirti il controllo completo sulle VM sul server fisico, ogni nodo single-tenant mantiene una mappatura one-to-one sul server fisico che supporta il nodo.

All'interno di un nodo single-tenant, puoi eseguire il provisioning di più VM su tipi di macchine di varie dimensioni, in modo da utilizzare in modo efficiente le risorse sottostanti dell'hardware dell'host dedicato. Inoltre, poiché non stai condividendo l'hardware dell'host con altri progetti, puoi soddisfare i requisiti di sicurezza o conformità per carichi di lavoro che richiedono l'isolamento fisico da altri carichi di lavoro o VM. Se il carico di lavoro richiede l'utilizzo di una single-tenancy solo temporaneamente, puoi modificare la tenancy delle VM come necessario.

I nodi single-tenant possono aiutarti a soddisfare i requisiti hardware dedicati per gli scenari bring your Own License (BYOL) che richiedono licenze per core o per processore. I nodi single-tenant hanno una certa visibilità sull'hardware sottostante, che permette di monitorare l'utilizzo di core e processori. Per monitorare questo utilizzo, Compute Engine segnala l'ID del server fisico su cui è pianificata una VM. Quindi, utilizzando Cloud Logging, puoi visualizzare l'utilizzo storico del server di una VM. Per ottimizzare l'utilizzo dell'hardware host, puoi sovraccaricare le CPU single-tenant, condividere gruppi di nodi single-tenant e eseguire manualmente la migrazione delle VM.

Tramite un criterio di manutenzione dell'host configurabile, puoi controllare il comportamento delle VM single-tenant durante la manutenzione dell'host. Puoi specificare quando viene eseguita la manutenzione e se le VM mantengono l'affinità con un server fisico specifico o se vengono spostate in altri nodi single-tenant all'interno di un gruppo di nodi.

Considerazioni sul carico di lavoro

I seguenti tipi di carichi di lavoro potrebbero trarre vantaggio dall'utilizzo dei nodi single-tenant:

  • Carichi di lavoro di gioco con requisiti di prestazioni.

  • Carichi di lavoro finanziari o sanitari con requisiti di sicurezza e conformità.

  • Carichi di lavoro Windows con requisiti di licenza.

  • Carichi di lavoro di machine learning, elaborazione dei dati o rendering delle immagini. Per questi carichi di lavoro, considera la prenotazione di GPU.

  • Carichi di lavoro che richiedono maggiori operazioni di I/O al secondo e una latenza ridotta oppure carichi di lavoro che utilizzano spazio di archiviazione temporaneo sotto forma di cache, spazio di elaborazione o dati di scarso valore. Per questi carichi di lavoro, valuta la possibilità di prenotare SSD locali.

Modelli di nodo

Un modello di nodo è una risorsa di regione che definisce le proprietà di ogni nodo in un gruppo di nodi. Quando crei un gruppo di nodi da un modello di nodo, le relative proprietà vengono copiate in modo immutabile in ogni nodo nel gruppo di nodi.

Quando crei un modello di nodo, specifica un tipo di nodo e, facoltativamente, le etichette di affinità nodo. Puoi specificare le etichette di affinità nodo solo su un modello di nodo, non su un gruppo di nodi.

Tipi di nodi

Quando configuri un modello di nodo, specifica un tipo di nodo da applicare a tutti i nodi all'interno di un gruppo di nodi creato in base al modello di nodo. Il tipo di nodo single-tenant, a cui fa riferimento il modello di nodo, specifica la quantità totale di core vCPU e memoria per i nodi creati nei gruppi di nodi che utilizzano quel modello. Ad esempio, il tipo di nodo n2-node-80-640 ha 80 vCPU e 640 GB di memoria.

Le VM aggiunte a un nodo single-tenant devono avere lo stesso tipo di macchina del tipo di nodo specificato nel modello di nodo. Ad esempio, i tipi di nodi single-tenant n2 sono compatibili solo con le VM create con il tipo di macchina n2. Puoi aggiungere VM a un nodo single-tenant finché la quantità totale di vCPU o memoria non supera la capacità del nodo.

Quando crei un gruppo di nodi utilizzando un modello di nodo, ogni nodo nel gruppo di nodi eredita le specifiche del tipo di nodo. Un tipo di nodo si applica a tutti i singoli nodi di un gruppo, non a tutti i nodi del gruppo in modo uniforme. Quindi, se crei un gruppo di nodi con due nodi che sono entrambi di tipo n2-node-80-640, a ogni nodo vengono assegnati 80 vCPU e 640 GB di memoria.

A seconda dei requisiti del tuo carico di lavoro, puoi riempire il nodo con più VM più piccole in esecuzione su tipi di macchine di varie dimensioni, tra cui tipi di macchine predefinite, tipi di macchine personalizzate e tipi di macchine con memoria estesa. Quando un nodo è pieno, non puoi pianificare istanze aggiuntive su quel nodo.

La tabella seguente mostra tutti i tipi di nodi disponibili. Per visualizzare un elenco dei tipi di nodi disponibili per il tuo progetto, esegui il comando gcloud compute sole-tenancy node-types list o la richiesta REST nodeTypes.list. Per informazioni sui prezzi di questi tipi di nodi, consulta i prezzi dei nodi single-tenant.

Tipo di nodo Processore vCPU GB vCPU:GB Socket Core:socket Core totali
c2-node-60-240 Lago a cascata 60 240 1:4 2 18 36
m1-node-96-1433 Skylake 96 1433 1:14,9 2 28 56
m1-node-160-3844 Broadwell E7 160 3844 1:24 4 22 88
m2-node-416-11776 Lago a cascata 416 11776 1:28,3 8 28 224
m3-node-128-1952 Lago di ghiaccio 128 1952 1:15,25 2 36 72
m3-node-128-3904 Lago di ghiaccio 128 3904 1:30,5 2 36 72
n1-node-96-624 Skylake 96 624 1:6,5 2 28 56
n2-node-80-640 Lago a cascata 80 640 1:8 2 24 48
n2-node-128-864 Lago di ghiaccio 128 864 1:6,75 2 36 72
n2d-node-224-896 AMD EPYC Roma 224 896 1:4 2 64 128

Tutti i nodi ti consentono di pianificare VM di diverse forme. I nodi di tipo n sono nodi per uso generico, in cui puoi pianificare istanze di tipi di macchine personalizzate. Per suggerimenti su quale tipo di nodo scegliere, consulta Suggerimenti per i tipi di macchine. Per informazioni sulle prestazioni, consulta la sezione Piattaforme CPU.

Compute Engine potrebbe sostituire un tipo di nodo meno recente con uno più recente. Se Compute Engine sostituisce un tipo di nodo, non puoi creare gruppi di nodi aggiuntivi dai modelli che specificano il tipo di nodo sostituito. Quando Compute Engine sostituisce un tipo di nodo, devi esaminare e modificare i modelli di nodo esistenti che specificano il tipo di nodo non più disponibile.

Gruppi di nodi e provisioning delle VM

I modelli di nodo single-tenant definiscono le proprietà di un gruppo di nodi e devono essere creati prima di creare un gruppo di nodi in una zona Google Cloud. Quando crei un gruppo, specifica il criterio di manutenzione dell'host per le istanze VM sul gruppo di nodi, il numero di nodi per il gruppo di nodi e se condividerlo con altri progetti o con l'intera organizzazione.

Un gruppo di nodi può avere zero o più nodi; ad esempio, puoi ridurre a zero il numero di nodi in un gruppo di nodi quando non hai bisogno di eseguire istanze VM sui nodi del gruppo oppure puoi abilitare il gestore della scalabilità automatica dei gruppi di nodi per gestire automaticamente le dimensioni del gruppo di nodi.

Prima di eseguire il provisioning delle VM sui nodi single-tenant, devi creare un gruppo di nodi single-tenant. Un gruppo di nodi è un insieme omogeneo di nodi single-tenant in una zona specifica. I gruppi di nodi possono contenere più VM in esecuzione su tipi di macchina di varie dimensioni, purché il tipo di macchina abbia 2 o più vCPU.

Quando crei un gruppo di nodi, attiva la scalabilità automatica in modo che le dimensioni del gruppo si adattino automaticamente ai requisiti del carico di lavoro. Se i requisiti del tuo carico di lavoro sono statici, puoi specificare manualmente le dimensioni del gruppo di nodi.

Dopo aver creato un gruppo di nodi, puoi eseguire il provisioning delle VM nel gruppo o su un nodo specifico all'interno del gruppo. Per un ulteriore controllo, utilizza le etichette di affinità nodo per pianificare le VM su qualsiasi nodo con etichette di affinità corrispondenti.

Dopo aver eseguito il provisioning delle VM su gruppi di nodi e, facoltativamente, di etichette di affinità assegnate per eseguire il provisioning di VM in gruppi o nodi specifici, valuta la possibilità di etichettare le risorse per la gestione delle VM. Le etichette sono coppie chiave-valore che possono aiutarti a classificare le tue VM in modo da poterle visualizzare in forma aggregata per motivi legati alla fatturazione. Ad esempio, puoi utilizzare le etichette per contrassegnare il ruolo di una VM, la sua tenancy, il tipo di licenza o la sua posizione.

Criterio di manutenzione dell'host

A seconda degli scenari di licenza e dei carichi di lavoro, può essere opportuno limitare il numero di core fisici utilizzati dalle VM. Il criterio di manutenzione dell'host che scegli potrebbe dipendere da, ad esempio, i tuoi requisiti di licenza o di conformità oppure potresti scegliere un criterio che consenta di limitare l'utilizzo dei server fisici. Con tutti questi criteri, le VM rimangono su hardware dedicato.

Quando pianifichi le VM sui nodi single-tenant, puoi scegliere tra le tre opzioni seguenti di criteri di manutenzione dell'host, che ti consentono di determinare come e se Compute Engine gestisce dal vivo le VM durante gli eventi host, che si verificano ogni 4-6 settimane circa. Durante la manutenzione, Compute Engine live esegue la migrazione, come gruppo, di tutte le VM sull'host a un nodo single-tenant diverso, ma in alcuni casi Compute Engine potrebbe suddividere le VM in gruppi più piccoli ed eseguire la migrazione live di ogni gruppo più piccolo di VM in nodi single-tenant.

Criterio di manutenzione dell'host predefinito

Questo è il criterio di manutenzione dell'host predefinito e le VM sui gruppi di nodi configurati con questo criterio seguono il comportamento di manutenzione tradizionale per le VM non single-tenant. Ciò significa che, a seconda dell'impostazione di manutenzione on-host dell'host della VM, le VM vengono migrate dal vivo a un nuovo nodo single-tenant nel gruppo di nodi prima di un evento di manutenzione dell'host, e il nuovo nodo single-tenant esegue solo le VM del cliente.

Questo criterio è più adatto alle licenze utente o per dispositivo che richiedono la migrazione live durante gli eventi dell'host. Questa impostazione non limita la migrazione delle VM a un pool fisso di server fisici ed è consigliata per carichi di lavoro generici senza requisiti dei server fisici e che non richiedono licenze esistenti.

Poiché le VM vengono migrate a qualsiasi server senza considerare l'affinità dei server esistente con questo criterio, questo criterio non è adatto per scenari che richiedono la minimizzazione dell'utilizzo di core fisici durante gli eventi host.

La figura seguente mostra un'animazione del criterio di manutenzione dell'host predefinito.

Figura 2: animazione del criterio di manutenzione dell'host predefinito.

Criterio di riavvio in vigore per la manutenzione dell'host

Quando usi questo criterio di manutenzione dell'host, Compute Engine interrompe le VM durante gli eventi host, quindi riavvia le VM sullo stesso server fisico dopo l'evento host. Devi configurare l'impostazione di manutenzione dell'host della VM su TERMINATE quando utilizzi questo criterio.

Questo criterio è più adatto a carichi di lavoro a tolleranza di errore e con un tempo di inattività di circa un'ora circa durante gli eventi host, carichi di lavoro che devono rimanere sullo stesso server fisico, carichi di lavoro che non richiedono la migrazione live o se disponi di licenze basate sul numero di core fisici o processori.

Con questo criterio, l'istanza può essere assegnata al gruppo di nodi utilizzando node-name, node-group-name o l'etichetta di affinità nodo.

La figura seguente mostra un'animazione del criterio di manutenzione Riavvia in atto.

Figura 3: animazione del criterio di manutenzione dell'host Riavvia in atto.

Esegui la migrazione all'interno del criterio di manutenzione dell'host del gruppo di nodi

Quando utilizzi questo criterio di manutenzione dell'host, Compute Engine attiva la migrazione delle VM all'interno di un gruppo di server fisici con dimensioni fisse durante gli eventi dell'host, per aiutarti a limitare il numero di server fisici univoci utilizzati dalla VM.

Questo criterio è più adatto ai carichi di lavoro ad alta disponibilità con licenze basate sul numero di core o processori fisici, perché con questo criterio di manutenzione dell'host, ogni nodo single-tenant del gruppo è bloccato su un insieme fisso di server fisici, diverso dal criterio predefinito che consente alle VM di eseguire la migrazione su qualsiasi server.

Per garantire la capacità di migrazione live, Compute Engine prenota un nodo di holdback ogni 20 nodi che prenoti. La tabella seguente mostra quanti nodi di holdback sono prenotati da Compute Engine a seconda del numero di nodi prenotati per il gruppo di nodi.

Nodi totali nel gruppo Nodi di holdback riservati per la migrazione live
1 Non applicabile. Devi prenotare almeno 2 nodi.
Da 2 a 20 1
21-40 2
41-60 3
Da 61 a 80 4
Da 81 a 100 5

Con questo criterio, ogni istanza deve avere come target un singolo gruppo di nodi utilizzando l'etichetta di affinità node-group-name e non può essere assegnata ad alcun nodo specifico node-name. Questo è necessario per consentire a Compute Engine di eseguire la migrazione live delle VM nel nodo di holdback in caso di evento host. Tieni presente che le VM possono utilizzare qualsiasi etichetta di affinità nodo personalizzata, purché vengano assegnate node-group-name e non node-name.

La figura seguente mostra un'animazione del criterio di manutenzione dell'host Esegui la migrazione all'interno del gruppo di nodi.

Figura 4: Animazione del criterio di manutenzione dell'host Esegui la migrazione all'interno del gruppo di nodi.

Periodi di manutenzione

Se stai gestendo carichi di lavoro, ad esempio database ottimizzati, che potrebbero essere sensibili all'impatto delle prestazioni della migrazione live, puoi determinare quando inizia la manutenzione su un gruppo di nodi single-tenant specificando un periodo di manutenzione quando crei il gruppo di nodi. Non puoi modificare il periodo di manutenzione dopo aver creato il gruppo di nodi.

I periodi di manutenzione sono intervalli di 4 ore che puoi utilizzare per specificare quando Google esegue una manutenzione sulle tue VM single-tenant. Gli eventi di manutenzione si verificano circa una volta ogni 4-6 settimane.

Il periodo di manutenzione si applica a tutte le VM nel gruppo di nodi single-tenant e specifica solo quando inizia la manutenzione. Non è garantito il completamento della manutenzione durante il periodo di manutenzione e non è garantito che la frequenza della manutenzione venga eseguita frequentemente. I periodi di manutenzione non sono supportati nei gruppi di nodi con il criterio di manutenzione dell'host Esegui migrazione all'interno del gruppo di nodi.

Simula un evento di manutenzione dell'host

Puoi simulare un evento di manutenzione dell'host per testare il comportamento dei carichi di lavoro in esecuzione sui nodi single-tenant durante un evento di manutenzione dell'host. Questo ti consente di vedere gli effetti del criterio di manutenzione dell'host della VM single-tenant sulle applicazioni in esecuzione sulle VM.

Errori dell'host

In caso di guasti hardware critici rari nell'host (sole-tenant o multi-tenant), Compute Engine effettua le seguenti operazioni:

  1. Ritira il server fisico e il suo identificatore univoco.

  2. Revoca l'accesso del progetto al server fisico.

  3. Sostituisce l'hardware in errore con un nuovo server fisico con un nuovo identificatore univoco.

  4. Sposta le VM dall'hardware in errore al nodo sostitutivo.

  5. Riavvia le VM interessate se le hai configurate per il riavvio automatico.

Affinità e anti-affinità nodo

I nodi single-tenant assicurano che le VM non condividano l'hardware host con le VM di altri progetti. Tuttavia, potresti comunque voler raggruppare diversi carichi di lavoro sullo stesso nodo single-tenant o isolare i tuoi carichi di lavoro gli uni dagli altri su nodi diversi. Ad esempio, per soddisfare alcuni requisiti di conformità, potresti dover utilizzare le etichette di affinità per separare i carichi di lavoro sensibili da quelli non sensibili.

Quando crei una VM, richiedi la single-tenancy specificando l'affinità o l'anti-affinità dei nodi, facendo riferimento a una o più etichette di affinità dei nodi. Le etichette di affinità nodo personalizzate vengono specificate quando crei un modello di nodo e Compute Engine include automaticamente alcune etichette di affinità predefinite su ciascun nodo. specificando la affinità quando crei una VM, puoi programmarle insieme su un nodo specifico o su un gruppo di nodi. Se specifichi l'anti-affinità quando crei una VM, puoi assicurarti che alcune VM non vengano pianificate insieme sullo stesso nodo o in uno o più nodi di un gruppo di nodi.

Le etichette di affinità nodo sono coppie chiave-valore assegnate ai nodi e vengono ereditate da un modello di nodo. Le etichette di affinità ti consentono di:

  • Controlla la modalità di assegnazione delle singole istanze VM ai nodi.
  • Stabilisci come vengono assegnate ai nodi le istanze VM create da un modello, ad esempio quelle create da un gruppo di istanze gestite.
  • Raggruppa le istanze VM sensibili su nodi o gruppi di nodi specifici, separati dalle altre VM.

Etichette di affinità predefinite

Compute Engine assegna le seguenti etichette di affinità predefinite a ogni nodo:

  • Etichetta per il nome del gruppo di nodi:
    • Chiave: compute.googleapis.com/node-group-name
    • Valore: nome del gruppo di nodi.
  • Etichetta per il nome del nodo:
    • Chiave: compute.googleapis.com/node-name
    • Valore: nome del singolo nodo.
  • Etichetta per i progetti con cui è condiviso il gruppo di nodi:
    • Chiave: compute.googleapis.com/projects
    • Valore: ID del progetto contenente il gruppo di nodi.

Etichette di affinità personalizzata

Puoi creare etichette di affinità nodo personalizzate quando crei un modello di nodo. Queste etichette di affinità vengono assegnate a tutti i nodi nei gruppi di nodi creati dal modello di nodo. Non puoi aggiungere altre etichette di affinità personalizzata ai nodi in un gruppo di nodi dopo aver creato il gruppo.

Per informazioni su come utilizzare le etichette di affinità, consulta la pagina Configurare l'affinità nodo.

Prezzi

  • Per aiutarti a ridurre al minimo il costo dei nodi single-tenant, Compute Engine fornisce sconti per impegno di utilizzo e sconti per utilizzo sostenuto. Inoltre, poiché ti viene già addebitato il costo della vCPU e della memoria dei nodi single-tenant, non ti vengono addebitati costi aggiuntivi per le VM sui nodi single-tenant.

  • Se esegui il provisioning dei nodi single-tenant con GPU o SSD locali, ti vengono addebitate tutte le GPU o gli SSD locali su ciascun nodo di cui esegui il provisioning. Il premium per la modalità single-tenant non si applica a GPU o SSD locali.

Disponibilità

  • I nodi single-tenant sono disponibili in zone selezionate. Per garantire l'alta disponibilità, pianifica le VM su nodi single-tenant in zone diverse.

  • Prima di utilizzare GPU o SSD locali su nodi single-tenant, assicurati di avere una quantità sufficiente di quota GPU o SSD locale nella zona in cui stai prenotando la risorsa.

  • Compute Engine supporta le GPU su n1 tipi di nodo single-tenant che si trovano in zone con supporto GPU. La tabella seguente mostra i tipi di GPU che puoi collegare ai nodi n1 e il numero di GPU che devi collegare quando crei il modello di nodo.

    Tipo di GPU Quantità GPU
    NVIDIA® P100 4
    NVIDIA® P4 4
    NVIDIA® T4 4
    NVIDIA® V100 8

  • Compute Engine supporta gli SSD locali su tipi di nodo single-tenant n1, n2 e n2d che si trovano in zone con supporto SSD locale.

Limitazioni

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