Configurar discos para cumplir con los requisitos de rendimiento

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En esta página se analizan los muchos factores que determinan el rendimiento de los volúmenes de almacenamiento en bloque que adjuntas a tus instancias de Compute Engine. Antes de comenzar, considere lo siguiente:

• Los discos persistentes son almacenamiento en red y generalmente tienen una latencia más alta en comparación con los discos físicos o los SSD locales . Para alcanzar los límites máximos de rendimiento del disco persistente, debe emitir suficientes solicitudes de E/S en paralelo. Para comprobar si está utilizando una profundidad de cola lo suficientemente alta para alcanzar los niveles de rendimiento requeridos, consulte Profundidad de cola de E/S .

• Asegúrese de que su aplicación esté emitiendo suficientes solicitudes de E/S para saturar el disco. La saturación del disco ocurre cuando el tiempo de CPU durante las solicitudes de E/S enviadas al dispositivo es muy alto.

• Para cargas de trabajo que involucran principalmente solicitudes de E/S aleatorias pequeñas (de 4 KB a 16 KB), el factor de rendimiento limitante son las solicitudes de E/S por segundo (IOPS) .

• Para cargas de trabajo que involucran principalmente solicitudes de E/S aleatorias secuenciales o grandes (256 KB a 1 MB), el factor limitante de rendimiento es el rendimiento .

Elija un tipo de disco persistente

Cuando crea un volumen de disco persistente, puede seleccionar uno de los siguientes tipos de disco:

• Disco persistente equilibrado ( pd-balanced )
  • Una alternativa al disco persistente SSD (rendimiento).
  • Equilibrio entre rendimiento y coste. Para la mayoría de los tipos de máquinas Compute Engine, estos discos tienen el mismo IOPS máximo que el disco persistente SSD y un IOPS más bajo por GiB. Este tipo de disco ofrece niveles de rendimiento adecuados para la mayoría de las aplicaciones de uso general a un precio entre el disco persistente estándar y el SSD.
  • Respaldado por unidades de estado sólido (SSD).
• Disco persistente SSD (rendimiento) ( pd-ssd )
  • Adecuado para aplicaciones empresariales y bases de datos de alto rendimiento que requieren una latencia más baja y más IOPS que los que proporciona el disco persistente estándar.
  • Respaldado por unidades de estado sólido (SSD).
• Disco persistente estándar ( pd-standard )
  • Adecuado para grandes cargas de trabajo de procesamiento de datos que utilizan principalmente E/S secuenciales.
  • Respaldado por unidades de disco duro estándar (HDD).
• Disco persistente extremo ( pd-extreme )
  • Ofrece un alto rendimiento constante tanto para cargas de trabajo de acceso aleatorio como para rendimiento masivo.
  • Diseñado para cargas de trabajo de bases de datos de alto nivel.
  • Le permite aprovisionar las IOPS de destino.
  • Respaldado por unidades de estado sólido (SSD).
  • Disponible con un número limitado de tipos de máquinas .

Si crea un disco en la consola de Google Cloud, el tipo de disco predeterminado es pd-balanced . Si creas un disco usando la CLI de gcloud o la API de Compute Engine, el tipo de disco predeterminado es pd-standard .

Cada opción de almacenamiento tiene límites de rendimiento únicos que dependen del tipo de máquina y la cantidad de vCPU en uso.

Límites de rendimiento para disco persistente

Los discos persistentes tienen límites para el máximo de IOPS y rendimiento que pueden mantener. Existen límites de rendimiento e IOPS por GiB y por instancia. El disco persistente equilibrado y el disco persistente SSD (rendimiento) también ofrecen un rendimiento básico para IOPS y rendimiento sostenidos. El disco persistente equilibrado, el disco persistente SSD (rendimiento) y el disco persistente extremo están diseñados para latencias inferiores a milisegundos. Los factores que afectan el rendimiento incluyen el tipo de máquina, el tamaño del disco, el recuento de vCPU de la instancia y el tamaño del bloque de E/S.

Esta página detalla los límites de rendimiento para el disco persistente zonal y el disco persistente regional .

Para obtener información sobre el rendimiento de Google Cloud Hyperdisk, consulta Límites de rendimiento de Hyperdisk .

Disco persistente zonal

Esta sección muestra IOPS y límites de rendimiento para el disco persistente zonal.

Límites de IOPS para disco persistente zonal

La siguiente tabla muestra los límites de IOPS para el disco persistente zonal.

Límites de rendimiento para el disco persistente zonal

La siguiente tabla muestra los límites de rendimiento para el disco persistente zonal. El disco persistente puede lograr un mayor rendimiento en instancias con más vCPU. Para obtener más información, lea Límites de salida de red en el rendimiento de escritura .

Disco persistente regional

Al igual que el disco persistente zonal, el disco persistente regional puede lograr un mayor rendimiento cuando modifica factores que pueden afectar el rendimiento , como el tamaño del disco y la cantidad de vCPU.

Las siguientes tablas muestran IOPS y límites de rendimiento para el disco persistente regional. Estas condiciones se aplican a los límites establecidos:

• Para alcanzar los límites establecidos se requiere una instancia informática con al menos 64 vCPU y un tipo de máquina N2 o un tipo de máquina N1 ejecutándose en Intel Skylake o una CPU más nueva. Las instancias que utilizan otros tipos de máquinas, como N2D , tienen límites de rendimiento más bajos.
• Las instancias que utilizan tipos de máquinas E2 tienen límites de rendimiento más bajos porque los tipos de máquinas E2 admiten un máximo de 32 vCPU.
• Las IOPS de lectura por instancia y el rendimiento de lectura por instancia pueden ser menores cuando el disco está en modo no replicado .

Límites de IOPS para disco persistente regional

La siguiente tabla muestra los límites de IOPS para el disco persistente regional.

Límites de rendimiento para discos persistentes regionales

La siguiente tabla muestra los límites de rendimiento para el disco persistente regional.

Compartir discos entre instancias

Adjuntar un disco a varias instancias en modo de solo lectura o en modo de escritura múltiple no afecta el rendimiento ni el costo agregado. Cada máquina obtiene una parte del límite de rendimiento por disco. Los discos persistentes creados en modo de múltiples escritores tienen límites de rendimiento y IOPS específicos. Para saber cómo compartir un disco persistente entre varias instancias, consulte Compartir disco persistente entre instancias .

Las operaciones de E/S de disco persistentes comparten una ruta común con el tráfico de red dentro del hipervisor de una instancia. Por lo tanto, si la instancia tiene un tráfico de red significativo, el ancho de banda de lectura real y la coherencia de IOPS pueden ser inferiores a los límites máximos enumerados. Es de esperar cierta variabilidad en los límites de rendimiento, especialmente cuando se opera cerca de los límites máximos de IOPS con un tamaño de E/S de 16 KB. Para obtener un resumen de las expectativas de ancho de banda, consulte la tabla de resumen de ancho de banda .

Rendimiento de referencia

Los siguientes tipos de discos persistentes ofrecen IOPS de referencia y rendimiento de rendimiento, además de límites de rendimiento sostenido por GiB:

• Disco persistente equilibrado
• Disco persistente SSD

El rendimiento básico es el mismo para todos los tamaños de disco y no escala según la cantidad de discos del mismo tipo conectados a una instancia. Por ejemplo, si tiene dos discos persistentes equilibrados zonales conectados a una instancia, comparten un rendimiento básico de 3000 IOPS.

Para calcular el rendimiento máximo esperado de un tipo de disco persistente, agregue el rendimiento base del tipo de disco al límite de rendimiento por GiB para el tipo de disco multiplicado por el tamaño combinado (en GiB) de todos los discos del mismo tipo que están conectados a la instancia:

Maximum expected performance = Baseline performance + (Per GiB performance limit * Combined disk size in GiB).

Por ejemplo, el IOPS máximo de dos discos persistentes equilibrados zonales de 1000 GiB conectados a la misma instancia es 15 000, que se calcula de la siguiente manera:

3,000 baseline performance + (6 IOPS performance limit per GiB * 2000 GiB combined disk size) = 15,000 IOPS

La siguiente tabla muestra el rendimiento básico para discos persistentes SSD y equilibrados.

Configure su disco persistente y sus instancias

El rendimiento del disco persistente aumenta con el tamaño del disco y con la cantidad de vCPU en su instancia.

El rendimiento aumenta hasta que alcanza los límites del disco o los límites de la instancia a la que está conectado el disco. El tipo de máquina y la cantidad de vCPU en la instancia determinan los límites por instancia.

Las siguientes tablas muestran los límites de rendimiento para el disco persistente zonal.

Rendimiento por tipo de máquina y recuento de vCPU para disco persistente zonal

Las siguientes tablas muestran cómo varía el rendimiento del disco persistente zonal según el tipo de máquina y la cantidad de vCPU en la instancia a la que está conectado el disco.

Instancias A2 Ultra

Instancias estándar A2

Megainstancias A3

A3 instancias altas

Instancias A3 Edge

instancias C2

Instancias C2D

Instancias C3D

Instancias C3

Instancias E2