Configure discos para atender aos requisitos de desempenho

Esta página discute os vários fatores que determinam o desempenho dos volumes de armazenamento em blocos anexados às instâncias do Compute Engine. Antes de começar, considere o seguinte:

  • Os discos permanentes são armazenamentos em rede e geralmente têm latência mais alta em comparação com discos físicos ou SSDs locais . Para atingir os limites máximos de desempenho do disco permanente, você deve emitir solicitações de E/S suficientes em paralelo. Para verificar se você está usando uma profundidade de fila alta o suficiente para atingir os níveis de desempenho necessários, consulte Profundidade da fila de E/S .

  • Certifique-se de que seu aplicativo esteja emitindo solicitações de E/S suficientes para saturar o disco. A saturação do disco ocorre quando o tempo de CPU durante as solicitações de E/S emitidas para o dispositivo é muito alto.

  • Para cargas de trabalho que envolvem principalmente pequenas solicitações de E/S aleatórias (de 4 KB a 16 KB), o fator limitante de desempenho são as solicitações de E/S por segundo (IOPS) .

  • Para cargas de trabalho que envolvem principalmente solicitações de E/S aleatórias sequenciais ou grandes (256 KB a 1 MB), o fator limitante de desempenho é a taxa de transferência .

Escolha um tipo de disco permanente

Ao criar um volume de disco permanente, você pode selecionar um dos seguintes tipos de disco:

  • Disco permanente balanceado ( pd-balanced )
    • Uma alternativa ao disco permanente SSD (desempenho).
    • Equilíbrio entre desempenho e custo. Para a maioria dos tipos de máquinas do Compute Engine, esses discos têm as mesmas IOPS máximas que o disco permanente SSD e IOPS mais baixas por GiB. Esse tipo de disco oferece níveis de desempenho adequados para a maioria dos aplicativos de uso geral a um preço entre o disco permanente padrão e o SSD.
    • Apoiado por unidades de estado sólido (SSD).
  • Disco permanente SSD (desempenho) ( pd-ssd )
    • Adequado para aplicativos corporativos e bancos de dados de alto desempenho que exigem menor latência e mais IOPS do que o disco permanente padrão oferece.
    • Apoiado por unidades de estado sólido (SSD).
  • Disco permanente padrão ( pd-standard )
    • Adequado para grandes cargas de trabalho de processamento de dados que usam principalmente E/S sequenciais.
    • Apoiado por unidades de disco rígido (HDD) padrão.
  • Disco permanente extremo ( pd-extreme )
    • Oferece desempenho consistentemente alto para cargas de trabalho de acesso aleatório e taxa de transferência em massa.
    • Projetado para cargas de trabalho de banco de dados de ponta.
    • Permite provisionar o IOPS de destino.
    • Apoiado por unidades de estado sólido (SSD).
    • Disponível com um número limitado de tipos de máquinas .

Se você criar um disco no console do Google Cloud, o tipo de disco padrão será pd-balanced . Se você criar um disco usando a CLI gcloud ou a API Compute Engine, o tipo de disco padrão será pd-standard .

Cada opção de armazenamento tem limites de desempenho exclusivos que dependem do tipo de máquina e do número de vCPUs em uso.

Limites de desempenho para disco permanente

Os discos permanentes têm limites para o IOPS e a taxa de transferência máximos que podem sustentar. Existem limites de taxa de transferência e IOPS por GiB e por instância. Disco permanente balanceado e SSD (desempenho) O disco permanente também oferece desempenho básico para IOPS e taxa de transferência sustentados. O Disco Persistente Balanceado, o Disco Persistente SSD (desempenho) e o Disco Persistente Extremo são projetados para latências inferiores a milissegundos. Os fatores que afetam o desempenho incluem o tipo de máquina, o tamanho do disco, a contagem de vCPUs da instância e o tamanho do bloco de E/S.

Esta página detalha os limites de desempenho do disco permanente zonal e do disco permanente regional .

Para obter informações sobre o desempenho do hiperdisco do Google Cloud, consulte Limites de desempenho do hiperdisco .

Disco permanente zonal

Esta seção mostra IOPS e limites de taxa de transferência para discos permanentes zonais.

Limites de IOPS para disco permanente zonal

A tabela a seguir mostra os limites de IOPS para discos permanentes zonais.

Zonal
Padrão
DP		 Zonal
Equilibrado
DP		 Zonal
SSD PD		 Zonal
DP extrema		 Zonal
SSD PD em
modo multi-gravador
Leia IOPS por GiB 0,75 6 30 – 30
Gravar IOPS por GiB 1,5 6 30 – 30
Leia IOPS por instância * 7.500 80.000 100.000 120.000 100.000
Gravar IOPS por instância * 15.000 80.000 100.000 120.000 100.000

* Requer uma instância N2 com pelo menos 64 vCPUs para atingir o limite de desempenho declarado. Para obter limites máximos para todos os outros tipos de máquinas, consulte Desempenho por tipo de máquina e contagem de vCPUs .

Limites de capacidade para disco permanente zonal

A tabela a seguir mostra os limites de capacidade do disco permanente zonal. O disco permanente pode alcançar maior desempenho em instâncias com mais vCPUs. Para obter mais informações, leia Limites de saída de rede na taxa de transferência de gravação .

Zonal
Padrão
DP		 Zonal
Equilibrado
DP		 Zonal
SSD PD		 Zonal
DP extrema		 Zonal
SSD PD em
modo multi-gravador
Taxa de transferência por GiB (MiBps) 0,12 0,28 0,48 - 0,48
Taxa de transferência de leitura por instância (MiBps) 1.200 1.200 1.200 4.000 * 1.200
Taxa de transferência de gravação por instância (MiBps) 400 1.200 1.200 3.000 * 1.200

* Requer uma instância N2 com pelo menos 64 vCPUs para atingir o limite de desempenho declarado. Para obter limites máximos para todos os outros tipos de máquinas, consulte Desempenho por tipo de máquina e contagem de vCPUs .

Disco permanente regional

Assim como o disco permanente zonal, o disco permanente regional pode obter melhor desempenho quando você modifica fatores que podem afetar o desempenho , como tamanho do disco e número de vCPUs.

As tabelas a seguir mostram limites de IOPS e de taxa de transferência para discos permanentes regionais. Estas condições se aplicam aos limites declarados:

  • Alcançar os limites declarados requer uma instância de computação com pelo menos 64 vCPUs e um tipo de máquina N2 ou um tipo de máquina N1 em execução no Intel Skylake ou CPU mais recente. Instâncias que usam outros tipos de máquinas, como N2D , têm limites de desempenho mais baixos.
  • As instâncias que usam tipos de máquina E2 têm limites de desempenho mais baixos porque os tipos de máquina E2 suportam no máximo 32 vCPUs.
  • O IOPS de leitura por instância e a taxa de transferência de leitura por instância podem ser menores quando o disco está no modo não replicado .

Limites de IOPS para discos permanentes regionais

A tabela a seguir mostra os limites de IOPS para discos permanentes regionais.

Regional
Padrão
DP		 Regional
Equilibrado
DP		 Regional
SSD PD
Leia IOPS por GiB 0,75 6 30
Gravar IOPS por GiB 1,5 6 30
Leia IOPS por instância 7.500 80.000 * 100.000 #
Gravar IOPS por instância 15.000 60.000 † 80.000 ‡

* Para N2D, o IOPS máximo de leitura por instância para disco permanente balanceado é 60.000.
# Para N2D, o IOPS máximo de leitura por instância para disco permanente SSD é 70.000.
† Para N2D, o IOPS máximo de gravação por instância para disco permanente balanceado é 50.000.
‡ Para N2D, o IOPS máximo de gravação por instância para disco permanente SSD é 60.000.

Limites de capacidade para discos permanentes regionais

A tabela a seguir mostra os limites de taxa de transferência do disco permanente regional.

Regional
Padrão
DP		 Regional
Equilibrado
DP		 Regional
SSD PD
Taxa de transferência de leitura por instância (MiBps) 1.200 1.200 1.200
Taxa de transferência de gravação por instância (MiBps) 200 600 1000 ‡

‡ Para N2D, a taxa de transferência máxima de gravação por instância para disco permanente SSD é de 600 MiBps.

Compartilhando discos entre instâncias

Anexar um disco a diversas instâncias no modo somente leitura ou no modo multigravador não afeta o desempenho ou o custo agregado. Cada máquina recebe uma parte do limite de desempenho por disco. Os discos permanentes criados no modo multigravador têm IOPS e limites de taxa de transferência específicos. Para saber como compartilhar o disco permanente entre várias instâncias, consulte Compartilhando disco permanente entre instâncias .

As operações de E/S de disco permanente compartilham um caminho comum com o tráfego de rede no hipervisor de uma instância. Portanto, se a instância tiver tráfego de rede significativo, a largura de banda de leitura real e a consistência de IOPS poderão ser menores que os limites máximos listados. É esperada alguma variabilidade nos limites de desempenho, especialmente ao operar próximo aos limites máximos de IOPS com um tamanho de E/S de 16 KB. Para obter um resumo das expectativas de largura de banda, consulte Tabela de resumo de largura de banda .

Desempenho de linha de base

Os seguintes tipos de discos permanentes oferecem IOPS básicos e desempenho de taxa de transferência, além de limites de desempenho sustentados por GiB:

  • Disco permanente balanceado
  • Disco permanente SSD

O desempenho da linha de base é o mesmo para todos os tamanhos de disco e não é dimensionado com base no número de discos do mesmo tipo anexados a uma instância. Por exemplo, se você tiver dois discos permanentes balanceados por zona anexados a uma instância, eles compartilharão um desempenho de linha de base de 3.000 IOPS.

Para calcular o desempenho máximo esperado de um tipo de disco permanente, adicione o desempenho de linha de base do tipo de disco ao limite de desempenho por GiB para o tipo de disco multiplicado pelo tamanho combinado (em GiB) de todos os discos do mesmo tipo anexados à instância:

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

Por exemplo, o IOPS máximo de dois discos permanentes balanceados por zona de 1.000 GiB anexados à mesma instância é 15.000, calculado da seguinte maneira:

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

A tabela a seguir mostra o desempenho básico para discos permanentes SSD e balanceados.

Disco permanente zonal

A tabela a seguir mostra o IOPS sustentado de linha de base e a taxa de transferência do disco permanente zonal:

Zonal
equilibrado
DP		 Zonal
SSD PD
IOPS de linha de base por instância 3.000 6.000
Taxa de transferência de linha de base (MiBps) por instância 140 240

Disco permanente regional

Os discos permanentes regionais são compatíveis apenas com instâncias E2, N1, N2 e N2D. A tabela a seguir mostra o IOPS sustentado de linha de base e a taxa de transferência do disco permanente regional:

Regional
equilibrado
DP		 Regional
SSD PD
IOPS de linha de base por instância 3.000 6.000
Taxa de transferência de linha de base (MiBps) por instância 140 240

Configure seu disco permanente e instâncias

O desempenho do disco permanente é dimensionado de acordo com o tamanho do disco e com o número de vCPUs na sua instância.

O desempenho é dimensionado até atingir os limites do disco ou da instância à qual o disco está conectado. O tipo de máquina e o número de vCPUs na instância determinam os limites por instância.

As tabelas a seguir mostram os limites de desempenho do disco permanente zonal.

Desempenho por tipo de máquina e contagem de vCPU para disco permanente zonal

As tabelas a seguir mostram como o desempenho zonal do disco permanente varia de acordo com o tipo de máquina e o número de vCPUs na instância à qual o disco está conectado.

Instâncias A2 Ultra

pd balanceado

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
a2-ultragpu-1g 15.000 15.000 800 800
a2-ultragpu-2g 20.000 20.000 1.200 1.200
a2-ultragpu-4g 50.000 50.000 1.200 1.200
a2-ultragpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
a2-ultragpu-1g 15.000 15.000 800 800
a2-ultragpu-2g 25.000 25.000 1.200 1.200
a2-ultragpu-4g 60.000 60.000 1.200 1.200
a2-ultragpu-8g 100.000 100.000 1.200 1.200

padrão pd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
a2-ultragpu-1g 15.000 5.000 400 800
a2-ultragpu-2g 15.000 7.500 400 1.200
a2-ultragpu-4g 15.000 7.500 400 1.200
a2-ultragpu-8g 15.000 7.500 400 1.200

Instâncias padrão A2

pd balanceado

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
a2-highgpu-1g 15.000 15.000 800 800
a2-highgpu-2g 20.000 20.000 1.200 1.200
a2-highgpu-4g 50.000 50.000 1.200 1.200
a2-highgpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200
a2-megagpu-16g 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
a2-highgpu-1g 15.000 15.000 800 800
a2-highgpu-2g 25.000 25.000 1.200 1.200
a2-highgpu-4g 60.000 60.000 1.200 1.200
a2-highgpu-8g 100.000 100.000 1.200 1.200
a2-megagpu-16g 100.000 100.000 1.200 1.200

padrão pd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
a2-highgpu-1g 15.000 5.000 400 800
a2-highgpu-2g 15.000 7.500 400 1.200
a2-highgpu-4g 15.000 7.500 400 1.200
a2-highgpu-8g 15.000 7.500 400 1.200
a2-megagpu-16g 15.000 7.500 400 1.200

Instâncias A3 Mega

pd balanceado

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MB/s) Taxa de transferência máxima de leitura (MB/s)
a3-megagpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MB/s) Taxa de transferência máxima de leitura (MB/s)
a3-megagpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

Instâncias A3 altas

pd balanceado

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MB/s) Taxa de transferência máxima de leitura (MB/s)
a3-highgpu-1g 15.000 15.000 1.200 1.200
a3-highgpu-2g 30.000 30.000 1.200 1.200
a3-highgpu-4g 60.000 60.000 1.200 1.200
a3-highgpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MB/s) Taxa de transferência máxima de leitura (MB/s)
a3-highgpu-1g 15.000 15.000 1.200 1.200
a3-highgpu-2g 30.000 30.000 1.200 1.200
a3-highgpu-4g 60.000 60.000 1.200 1.200
a3-highgpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

Instâncias A3 Edge

pd balanceado

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MB/s) Taxa de transferência máxima de leitura (MB/s)
a3-edgegpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Tipo de máquina IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MB/s) Taxa de transferência máxima de leitura (MB/s)
a3-edgegpu-8g 80.000 80.000 1.200 1.200

Instâncias C2

pd balanceado

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 4.000 4.000 240 240
8 4.000 4.000 240 240
16 4.000 8.000 480 600
30 8.000 15.000 480 600
60 15.000 15.000 800 1.200

pd-ssd

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 4.000 4.000 240 240
8 4.000 4.000 240 240
16 4.000 8.000 480 600
30 8.000 15.000 480 600
60 15.000 30.000 800 1.200

padrão pd

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 4.000 3.000 240 240
8 4.000 3.000 240 240
16 4.000 3.000 240 240
30 8.000 3.000 240 240
60 15.000 3.000 240 240

Instâncias C2D

pd balanceado

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
2 4.590 4.080 245 245
4 4.590 4.080 245 245
8 4.590 4.080 245 245
16 4.590 8.160 245 326
32 8.160 15.300 245 612
56 8.160 15.300 245 612
112 15.300 30.600 408 1.224

pd-ssd

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
2 4.590 4.080 245 245
4 4.590 4.080 245 245
8 4.590 4.080 245 245
16 4.590 8.160 245 326
32 8.160 15.300 245 612
56 8.160 15.300 245 612
112 15.300 30.600 408 1.224

padrão pd

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
2 4.590 3.060 245 245
4 4.590 3.060 245 245
8 4.590 3.060 245 245
16 4.590 3.060 245 245
32 8.160 3.060 245 245
56 8.160 3.060 245 245
112 15.300 3.060 245 245

Instâncias C3D

pd balanceado

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 15.000 15.000 240 240
8 25.000 25.000 800 800
16 25.000 25.000 1.200 1.200
30 50.000 50.000 1.200 1.200
60 80.000 80.000 1.200 1.200
90 80.000 80.000 1.200 1.200
180 80.000 80.000 1.200 1.200
360 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 15.000 15.000 240 240
8 15.000 15.000 800 800
16 25.000 25.000 1.200 1.200
30 60.000 60.000 1.200 1.200
60 80.000 80.000 1.200 1.200
90 80.000 80.000 1.200 1.200
180 80.000 80.000 1.200 1.200
360 80.000 80.000 1.200 1.200

Instâncias C3

pd balanceado

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 15.000 15.000 240 240
8 15.000 15.000 240 240
22 20.000 20.000 800 800
44 50.000 50.000 1.200 1.200
88 80.000 80.000 1.200 1.200
176 80.000 80.000 1.200 1.200

pd-ssd

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
4 15.000 15.000 240 240
8 15.000 15.000 240 240
22 25.000 25.000 800 800
44 60.000 60.000 1.200 1.200
88 80.000 80.000 1.200 1.200
176 80.000 80.000 1.200 1.200

Instâncias E2

pd balanceado

Número de vCPUs IOPS máximo de gravação IOPS máximo de leitura Taxa de transferência máxima de gravação (MiBps) Taxa de transferência máxima de leitura (MiBps)
e2-médio * 10.000 12.000 200 200
2-7 15.000 15.000 240 240
8-15 15.000 15.000 800 800
16-31 20.000 20.000 1.000 1.200
32 ou mais 50.000 50.000 1.000 1.200

* Os tipos de máquinas E2 com núcleo compartilhado executam duas vCPUs compartilhadas simultaneamente em um núcleo físico por uma fração específica de tempo.