設定各個 VM 的 Tier_1 網路效能

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您可以使用 Compute Engine 為特定的一般用途和運算最佳化虛擬機器 (VM) 執行個體，選取每個 VM Tier_1 網路效能設定的高頻寬。採用 Tier_1 網路設定的 VM 特別適合用於大量節點間通訊的大型分散式運算工作負載，例如高效能運算 (HPC)、機器學習 (ML) 和深度學習 (DL)。

將這些高吞吐量的 VM 與高效能本機 SSD 儲存空間結合，對於需要大量 I/O 且經過快閃記憶體最佳化的資料庫而言，將帶來正面效益。

事前準備

• 請參閱「Tier_1 較高頻寬網路定價」，瞭解各個 VM 的 Tier_1 網路效能定價。
• 如果尚未設定，請先設定驗證機制。驗證是指驗證身分，以便存取 Google Cloud 服務和 API 的程序。如要在本機開發環境中執行程式碼或範例，您可以選取下列任一選項，向 Compute Engine 進行驗證：
  

  Select the tab for how you plan to use the samples on this page:

  Console

  When you use the Google Cloud console to access Google Cloud services and APIs, you don't need to set up authentication.

  gcloud

  1. After installing the Google Cloud CLI, initialize it by running the following command:

     gcloud init

     If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

  2. Set a default region and zone.

  REST

  To use the REST API samples on this page in a local development environment, you use the credentials you provide to the gcloud CLI.

  After installing the Google Cloud CLI, initialize it by running the following command:

  gcloud init

  If you're using an external identity provider (IdP), you must first sign in to the gcloud CLI with your federated identity.

  For more information, see Authenticate for using REST in the Google Cloud authentication documentation.

必要的角色

如要取得設定 VM 以使用各 VM Tier_1 網路效能所需的權限，請要求管理員為您授予專案的下列 IAM 角色：

• Compute 執行個體管理員 (v1) (roles/compute.instanceAdmin.v1)
• 建立服務帳戶 (roles/iam.serviceAccountCreator)

如要進一步瞭解如何授予角色，請參閱「管理專案、資料夾和機構的存取權」。

這些預先定義的角色包含設定 VM 以使用各 VM Tier_1 網路效能所需的權限。如要查看確切的必要權限，請展開「必要權限」部分：

您或許還可透過自訂角色或其他預先定義的角色取得這些權限。

限制

• Compute Engine 是唯一支援 Tier_1 網路的產品領域。
• 如要支援 Tier_1 網路，必須使用 N2、N2D、C2、C2D、C3、C3D、C4、C4A、M3、M4 和 Z3 機器類型，且這些機器類型必須具備必要的最低 vCPU 數量。
• 對於 VM，Tier_1 網路需要 gVNIC 虛擬網路驅動程式，以及與 gVNIC 相容的 OS 或自訂映像檔。
• 第三代以上虛擬機器需要 gVNIC 驅動程式 1.3 以上版本，才能提供最高網路頻寬。請確認您使用的作業系統 (OS) 映像檔完全支援 Tier_1 網路。完全支援的 OS 映像檔包含更新版 gVNIC 驅動程式。您可以在沒有最新版本的映像檔上更新 gVNIC 驅動程式。
• 系統會將 Tier_1 網路的購買型存貨單位 (SKU) 排除在承諾使用折扣之外。
• 當頻寬超過 100 Gbps 時，大型 C4、C3、C3D 和 Z3 虛擬機器可能會遇到與 NUMA 相關的瓶頸。視應用程式架構而定，您可能需要控制執行緒和中斷的放置位置。在 Linux 上，接收流量導向 (RFS) 等訪客作業系統功能有助於解決這個問題。請確認應用程式已進行 NUMA 調整，以便盡可能提升效能。
• 在 Windows VM 上，gVNIC 驅動程式可為預設網路和 Tier_1 網路提供高達 50 Gbps 的網路頻寬。不過，如果是支援最高 200 Gbps 網路頻寬的第三代及後續執行個體，您可以使用更新版的 gVNIC 驅動程式，以達到接近線路速率的效能。詳情請參閱「更新為最新的 Windows 版 gVNIC 驅動程式」。

頻寬等級

輸出頻寬限制代表每個時間單位 (例如每秒位元組數，或 Gbps) 允許 VM 從網路介面 (NIC) 發出的最大資料量。 Google Cloud輸出頻寬包括傳輸至 VM 附加的所有 Persistent Disk 和 Google Cloud Hyperdisk 磁碟區的資料。

請注意下列頻寬限制：

• 預設頻寬限制範圍為 10 Gbps 到 200 Gbps，具體取決於機器類型和 VM 大小。
• Tier_1 網路可提高 VM 的輸出頻寬上限。輸出頻寬的上限範圍為 50 Gbps 到 200 Gbps，具體取決於 VM 的大小和機器類型。
• 實際的出口頻寬一律會小於或等於出口頻寬限制。

如要盡可能提高出口頻寬，下列所有條件都必須符合：

• 傳送和接收 VM 必須位於同一個區域。
• VM 的 NIC 必須位於同一個虛擬私有雲網路，或位於透過虛擬私有雲網路對等互連連線的虛擬私有雲網路。
• 在 VM 之間傳送的封包必須使用內部 IP 位址目的地。
• VM 使用的 VPC 網路會採用最高的最大傳輸單位 (MTU) 設定。MTU 越高，封包標頭的負擔就越小，因此酬載資料的處理量就會增加。

如需輸出和輸入頻寬限制的完整討論，請參閱「網路頻寬」。

一般用途 C4A VM

下表說明 C4A VM 的傳出頻寬限制。

一般用途 C4 VM

下表說明 C4 虛擬機器的傳出頻寬限制。

一般用途 C3 VM 和不含作業系統的執行個體

下表說明 C3 虛擬機器和裸機執行個體的傳出頻寬限制。

一般用途 C3D VM

運算最佳化 C2 VM

下表說明 C2 虛擬機器的傳出頻寬限制。

運算最佳化 C2D VM

下表說明 C2D 虛擬機器的傳出頻寬限制。

運算最佳化 H3 VM

下表說明 H3 虛擬機器的傳出頻寬限制。

記憶體最佳化 M4 虛擬機

下表說明 M4 虛擬機器的傳出頻寬限制。

記憶體最佳化 M3 虛擬機

下表說明 M3 虛擬機器的傳出頻寬限制。

一般用途 N2 VM

下表說明 N2 虛擬機器的傳出頻寬限制。

一般用途 N2 (自訂大小形狀) VM

下表說明自訂大小 N2 VM 的傳出頻寬限制。

一般用途 N2D VM

下表說明 N2D 虛擬機器的傳出頻寬限制。

一般用途 N2D (自訂大小形狀) VM

下表說明自訂大小 N2D 虛擬機器的傳出頻寬限制。

記憶體最佳化 X4 執行個體

下表說明 X4 裸機執行個體的傳出頻寬限制。

疑難排解說明文件。

儲存空間最佳化 Z3 VM

下表說明 Z3 虛擬機器的傳出頻寬限制。

設定具備 Tier_1 網路的執行個體

如果執行個體未使用 VirtioNet 介面，您可以在建立運算執行個體時啟用 Tier_1 網路。您也可以編輯執行個體，新增或移除 Tier_1 網路 (前提是執行個體是使用 gVNIC 或 IDPF 網路介面建立)。

您也可以選擇啟用 DPDK 以加快網路封包處理速度，在使用 Tier_1 網路的 VM 上執行效能密集型應用程式。

建立使用 Tier_1 網路的執行個體和容器

使用 Google Cloud 主控台、Google Cloud CLI 或 REST，將 Tier_1 網路連線新增至新的運算執行個體或容器。

gcloud compute instances create VM_NAME  \
    --image=OS_IMAGE  \
    --machine-type=MACHINE_TYPE  \
    --network-performance-configs=total-egress-bandwidth-tier=TIER_1  \
    --network-interface=nic-type=GVNIC

gcloud compute instances create instance-1 \
    --network-performance-configs=total-egress-bandwidth-tier=TIER_1 \
    --network-interface=nic-type=GVNIC \
    --image-family=rocky-linux-8-optimized-gcp \
    --image-project=rocky-linux-cloud \
    --machine-type=n2-standard-32

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

{
  "name": VM_NAME,
    "description": string,
    ...
    "networkPerformanceConfig": {
        "totalEgressBandwidthTier": TIER_1
  },
    "networkInterfaces": [
      {
        "nicType": "GVNIC"
    },
    ...
    ]
  }

更新 VM 以納入 Tier_1 網路

請參閱「更新執行個體屬性」說明文件，確保您已符合所有成功更新 VM 的必要條件。使用 Google Cloud 控制台、Google Cloud CLI 或 REST 更新 VM。

您可以修改現有的 VM，變更網路設定，以便納入或排除各 VM 的 Tier_1 網路效能。VM 必須已連結 gVNIC 介面，您無法編輯 VM 來新增網路介面。如要更新網路設定，您必須停止並重新啟動 VM。

PUT https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/ZONE/instances/RESOURCE_ID?most_disruptive_allowed_action=RESTART

{
  "networkPerformanceConfig":{
      "totalEgressBandwidthTier": "TIER_1"
  },
...
}

驗證 VM 中的高頻寬設定

使用 Google Cloud 控制台、Google Cloud CLI 或 REST，產生現有 VM 或執行容器映像檔的現有 VM 說明，以驗證 VM 的頻寬層級。

gcloud compute instances describe VM_NAME  \
    --format="text(name, networkPerformanceConfig)"

name: instance-1
networkPerformanceConfig.totalEgressBandwidthTier:TIER_1

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

{
  "name": RESOURCE_ID,
    "description": string,
    ...
    "networkPerformanceConfig": {
        "totalEgressBandwidthTier": "TIER_1"
    },
    ...
  }

建立含有 Tier_1 網路的執行個體範本

使用 Google Cloud 控制台、Google Cloud CLI 或 REST 建立執行個體範本，其中包含每個 VM Tier_1 網路效能。請參閱「建立執行個體範本」說明文件，確保您符合建立 VM 執行個體範本的所有必要條件。

gcloud compute instance-templates create INSTANCE_TEMPLATE_NAME \
    --image=OS_IMAGE \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --network-performance-configs=total-egress-bandwidth-tier=TIER_1 \
    --network-interface=nic-type=GVNIC

gcloud compute instance-templates create instance-template-1 \
    --image-family=rocky-linux-8-optimized-gcp \
    --image-project=rocky-linux-cloud \
    --network-performance-configs=total-egress-bandwidth-tier=TIER_1 \
    --machine-type=n2-standard-32 \
    --network-interface=nic-type=GVNIC

POST https://compute.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/global/instancesTemplates

{
  "name": "INSTANCE_TEMPLATE_NAME",
  "properties": {
    "machineType": "zones/ZONE/machineTypes/MACHINE_TYPE",
    ...
    "networkPerformanceConfig": {
        "totalEgressBandwidthTier": "TIER_1"
  },
    "networkInterfaces": [
      {
        "nicType": "GVNIC"
    },
    ...
  }

將較高頻寬設定基準化

您可以執行基準測試，檢查各 VM 的 Tier_1 網路效能，以便瞭解 VM 的效能。請務必移除測試期間建立的基準測試資源，以免產生意外的資源費用。

後續步驟

• 高頻寬定價