Hyperdisk für GKE

Google Cloud Hyperdisk ist eine in GKE angebotene Option für den Netzwerkblockspeicher. Sie können diese Speicheroption in GKE-Clustern ähnlich wie andere Volumes von Compute Engine Persistent Disk verwenden, um die Leistung Ihrer Arbeitslast flexibel zu optimieren. Im Vergleich zu Persistent Disk-Speicher bietet Hyperdisk wesentlich höhere maximale Ein-/Ausgabevorgänge pro Sekunde (IOPS) und Durchsatz. Im Gegensatz zu Persistent Disk-Volumes, bei denen die Leistung auf alle Volumes aufgeteilt wird, die mit einem Knoten verbunden sind, können Sie mit Hyperdisk für jedes Hyperdisk-Volume die Leistung angeben und optimieren.

Sie können in GKE aus den folgenden Hyperdisk-Optionen auswählen:

Speicheroption GKE-Betriebsmodus Beschreibung
Hyperdisk Balanced Autopilot
Standard

Am besten für die meisten Arbeitslasten geeignet. Dies ist eine gute Option für die Bereitstellung der meisten Unternehmens- und branchenspezifischen Anwendungen sowie Datenbanken und Webserver.
Hyperdisk Durchsatz Autopilot
Standard

Optimiert für einen kostengünstigen hohen Durchsatz. Dies ist eine gute Option, wenn Ihr Anwendungsfall auf Analysen mit horizontaler Skalierung (z. B. Hadoop oder Kafka) sowie auf durchsatzorientierte kostenempfindliche Arbeitslasten ausgerichtet ist.
Hyperdisk Extrem Autopilot
Standard

Für IOPS-Leistung optimiert. Dies ist eine gute Option, wenn Sie leistungsstarke Arbeitslasten wie Datenbankverwaltungssysteme bereitstellen.
Hyperdisk ML Autopilot
Standard

Optimiert für KI/ML-Trainings- und Inferenzarbeitslasten, bei denen Modellgewichte schnell geladen werden müssen. Verwenden Sie diese Option für KI-/ML-Arbeitslasten mit hohen Anforderungen an den Lesedurchsatz bei Spitzenlast. Dies ist die beste Option, um die Inaktivität von GPU-/TPU-Ressourcen beim Laden von Daten zu reduzieren.

Vorteile

  • Mit Hyperdisk haben Sie zustandsorientierte Arbeitslasten, die zustandsorientierte Arbeitslasten bereitstellen, die Sie bereitstellen.
  • Mit Hyperdisk können Sie leicht zustandsorientierte Arbeitslasten in GKE ganz einfach bereitstellen, verwalten und skalieren, ohne die Kosten und die Komplexität der Verwaltung eines lokalen Speicherbereichs (SAN).
  • Die Speicherkapazität von Hyperdisk wird partitioniert und als einzelne Volumes für GKE-Knoten verfügbar gemacht. Hyperdisk-Volumes sind von Knoten entkoppelt, sodass Sie Volumes zwischen Knoten anhängen, trennen und verschieben können. Auf Hyperdisk-Volumes gespeicherte Daten bleiben auch nach einem Neustart oder Löschen von Knoten erhalten. Sie können einem einzelnen GKE-Knoten auch mehrere Hyperdisk-Volumes hinzufügen.

Preise

Ihnen wird die gesamte bereitgestellte Kapazität Ihrer Hyperdisk-Volumes in Rechnung gestellt, bis Sie sie löschen. Die Abrechnung erfolgt pro GiB und Monat. Außerdem wird Ihnen Folgendes in Rechnung gestellt:

  • Bei Hyperdisk Balanced wird ein monatlicher Preis für die bereitgestellten IOPS und den bereitgestellten Durchsatz (in MiBps) berechnet, der die Referenzwerte von 3.000 IOPS und den Durchsatz von 140 MiBps übersteigt.
  • Für Hyperdisk Extreme wird eine monatliche Gebühr basierend auf den bereitgestellten IOPS berechnet.
  • Bei Hyperdisk Throughput wird eine monatliche Gebühr basierend auf dem bereitgestellten Durchsatz (in MiBps) berechnet.

Informationen zu Preisen finden Sie in der Compute Engine-Dokumentation unter Laufwerkspreise.

Beschränkungen

  • Nach der Volume-Erstellung können Sie nur die folgenden Einstellungen über die Compute Engine API ändern:
    • Durchsatz: Hyperdisk Throughput- und Hyperdisk Balanced-Volumes
    • IOPS: Hyperdisk Extreme- und Hyperdisk Balanced-Volumes
  • Sie können Hyperdisk-Volumes nur an bestimmte Instanztypen anhängen. Schreibgeschützte Anhänge werden nicht unterstützt.
  • Hyperdisk ML-spezifische Einschränkungen:
    • Hyperdisk ML können nicht als Bootlaufwerke verwendet werden.
    • Hyperdisk ML kann nicht im Modus für mehrere Autoren verwendet werden.
    • Hyperdisk ML unterstützt keine Speicherpools.
  • Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Einschränkungen in der Compute Engine-Dokumentation.

Hyperdisk- und Autopilot-Compute-Klassen

Wenn Sie Hyperdisk auf Autopilot-Clustern verwenden möchten, dieCompute-Klassen verwenden, prüfen Sie, ob der Maschinentyp Ihres Knotens von Hyperdisk und von der Compute-Klasse unterstützt wird.

Das folgende Beispiel zeigt, wie Sie das Attribut nodeSelector angeben, um die Pod-Planung auf Autopilot-Clustern mit der Compute-Klasse Leistung zu steuern, wenn Sie Hyperdisk Balanced verwenden.

cloud.google.com/compute-class: "Performance"
cloud.google.com/machine-famility: "c3"

Weitere Informationen finden Sie unter Compute-Klassen für Autopilot-Pods auswählen.

Leistungsniveau für Ihre Hyperdisk-Volumes planen

Beachten Sie die folgenden Überlegungen, um das richtige Leistungsniveau für Ihre Hyperdisk-Volumes zu planen.

Hyperdisk Balanced

Mit Hyperdisk Balanced können Sie Kapazitäten getrennt von Durchsatz und IOPS bereitstellen. Um den Durchsatz oder die IOPS bereitzustellen, wählen Sie die Ebene für ein bestimmtes Volume aus. Einzelne Volumes haben eine vollständige Durchsatzisolation: jedes Volume kann die gesamte angegebene Durchsatz- oder IOPS-Kapazität für dieses Volume nutzen. Der Durchsatz oder die IOPS werden jedoch letztendlich durch instanzspezifische Limits für die VM-Instanz begrenzt, an die Ihre Volumes angehängt sind. Weitere Informationen zu diesen Limits finden Sie in der Compute Engine-Dokumentation unter Informationen zu Google Cloud Hyperdisk.

Sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge werden auf das Durchsatz- und IOPS-Limit für ein Hyperdisk Balanced-Volume angerechnet. Der bereitgestellte Durchsatz oder die bereitgestellten IOPS und die maximalen Limits gelten für die Gesamtzahl der Lese- und Schreibvorgänge.

Wenn der Gesamtdurchsatz oder die IOPS für ein oder mehrere Hyperdisk-Volumes den Gesamtdurchsatz oder die auf VM-Instanzebene verfügbaren IOPS überschreiten, ist die Leistung auf die Instanzleistung beschränkt.

Hyperdisk Durchsatz

Mit Hyperdisk Throughput können Sie Kapazitäten von der Leistung getrennt bereitstellen. Um den Durchsatz bereitzustellen, wählen Sie die Stufe für ein bestimmtes Volume aus. Einzelne Volumes haben eine vollständige Durchsatzisolation, wobei jedem der Durchsatz bereitgestellt wird. Der Durchsatz wird jedoch letztendlich durch instanzspezifische Limits für die VM-Instanz begrenzt, an die die Volumes angehängt sind. Weitere Informationen zu diesen Limits finden Sie in der Compute Engine-Dokumentation unter Informationen zu Google Cloud Hyperdisk.

Sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge werden auf das Durchsatzlimit für ein Hyperdisk Durchsatz-Volume angerechnet. Der bereitgestellte Durchsatz und die maximalen Limits gelten für den kombinierten Gesamt-Lese- und Schreibdurchsatz.

Beim Definieren einer StorageClass muss der für Hyperdisk Throughput-Volumes bereitgestellte Durchsatz den folgenden Regeln entsprechen:

  • Mindestens 10 MiB/s pro TiB und maximal 90 MiB/s pro TiB Kapazität, je nach Maschinentyp.
  • Maximal 600 MiBps pro Volume, je nach Maschinentyp.

Wenn der Gesamtdurchsatz für ein oder mehrere Hyperdisk Throughput-Volumen den Gesamtdurchsatz auf VM-Instanzebene überschreitet, ist der Durchsatz auf den Instanzdurchsatz beschränkt.

Hyperdisk Extrem

Mit Hyperdisk Extreme können Sie Kapazitäten getrennt vom IOPS-Level bereitstellen. Um die IOPS-Ebene bereitzustellen, geben Sie das IOPS-Limit für ein bestimmtes Volume an. Einzelne Volumes haben eine vollständige IOPS-Level-Isolierung - jedes erhält die IOPS-Ebene, die ihr bereitgestellt wird. Die IOPS werden jedoch letztendlich durch instanzspezifische Limits für die VM-Instanz begrenzt, an die Ihre Volumes angehängt sind. Weitere Informationen zu diesen Limits finden Sie in der Compute Engine-Dokumentation unter Informationen zu Google Cloud Hyperdisk.

Sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge werden auf das IOPS-Limit für ein Hyperexter-Volume angerechnet. Die bereitgestellten IOPS und die in diesem Dokument aufgeführten maximalen Limits gelten für die Gesamtzahl der Lese- und Schreibvorgänge.

Beim Definieren einer StorageClass dürfen die für Hyperdisk Extreme-Volumes bereitgestellten IOPS je nach Maschinentyp maximal 350.000 IOPS betragen.

Wenn die Gesamtzahl der IOPS für ein oder mehrere Hyperdisk Extreme-Volumes die Gesamtzahl der IOPS überschreitet, die auf VM-Instanzebene verfügbar sind, ist die Leistung auf die Instanz-IOPS-Ebene beschränkt. Wenn mehrere Hyperdisk- und Persistent Disk-Volumes gleichzeitig an dieselbe VM angehängt sind, die IOPS gleichzeitig anfordern, und wenn die VM-Limits erreicht werden, hat jedes Volume eine IOPS-Stufe proportional zu seinem Anteil in der Gesamtzahl der IOPS, die auf allen angehängten Hyperdisk Extreme-Volumes bereitgestellt werden.

Hyperdisk ML

Mit Hyperdisk ML können Sie Kapazitäten von der Leistung getrennt bereitstellen. Zur Bereitstellung der Leistung wählen Sie das gewünschte Durchsatz-Level für ein bestimmtes Volume aus. Einzelne Volumes haben eine vollständige Leistungsisolation: jedes Volume erhält die bereitgestellte Leistung.

Wenn ein Volume an mehrere Instanzen angehängt ist, wird der bereitgestellte Durchsatz dynamisch auf Instanzen verteilt. Der Durchsatz wird jedoch letztendlich durch instanzspezifische Limits für die VM-Instanz begrenzt, an die die Volumes angehängt sind.

Sowohl Lese- als auch Schreibvorgänge werden auf die Durchsatzlimits angerechnet, die für ein Hyperdisk-ML-Volume im Modus READ-WRITE-SINGLE bereitgestellt werden. Der bereitgestellte Durchsatz und die maximalen Limits gelten für den gesamten Lese- und Schreibdurchsatz.

Der für Hyperdisk ML-Volumes bereitgestellte Durchsatz muss die folgenden Regeln erfüllen:

  • Minimum: der größere Wert von (0,12 Mbit/s * Laufwerkgröße) in GiB oder 400 Mbit/s.
  • Maximal: (1.600 MB/s * Laufwerkgröße) in GiB, jedoch nicht mehr als 1,2 Tbit/s.
  • Wenn das Volume im Modus READ-ONLY-MANY an mehr als 20 Instanzen angehängt ist, muss der Durchsatz mindestens 100 MB/s × Anzahl der angehängten Instanzen betragen.

Wenn der Gesamtdurchsatz für ein oder mehrere Hyperdisk ML-Volumes den auf Instanzebene verfügbaren Gesamtdurchsatz überschreitet, ist die Leistung auf die Leistung auf Instanzebene beschränkt.

Nächste Schritte