Shlukování spravovaných disků

  • Článek

Platí pro: ✔️ Virtuální počítače s Linuxem ✔️ – Flexibilní škálovací sady virtuálních počítačů ✔️ s ✔️ Windows – uniformní škálovací sady

Azure nabízí možnost zvýšit výkon IOPS a MB/s úložiště. Označuje se jako shlukování virtuálních počítačů i disků. Pomocí virtuálního počítače a shlukování disků můžete efektivně dosáhnout lepšího výkonu při shlukování na virtuálních počítačích i na disku.

Shlukování virtuálních počítačů Azure a diskových prostředků na sobě navzájem nezávisí. Abyste mohli shlukovat připojený disk s podporou shluků, nemusíte mít virtuální počítač s podporou shluků. Podobně nemusíte mít k virtuálnímu počítači s podporou shluků připojený disk s podporou shlukového shluku, aby se virtuální počítač roztrhl.

Obvyklé scénáře

Shlukování může výrazně těžit z následujících scénářů:

  • Zlepšete časy spuštění – S nárazovým shlukem se vaše instance spustí rychleji. Například výchozím diskem s operačním systémem pro virtuální počítače s povolenou úrovní Premium je disk P4, což je zřízený výkon až 120 IOPS a 25 MB/s. S nárazovým shlukem může P4 zrychlit až 3500 IOPS a 170 MB/s, což umožňuje zrychlení spouštění až 6krát.
  • Zpracování dávkových úloh – Některé aplikační úlohy mají cyklickou povahu. Po většinu času vyžadují standardní výkon a po krátkou dobu vyšší výkon. Příkladem je účetní program, který zpracovává denní transakce, které vyžadují malé množství provozu na disku. Na konci měsíce by tento program dokončil odsouhlasení sestav, které vyžadují mnohem větší objem provozu na disku.
  • Špičky provozu – webové servery a jejich aplikace můžou kdykoli zaznamenat nárůst provozu. Pokud je váš webový server podporovaný virtuálními počítači nebo disky, které používají shlukování, budou servery lépe vybavené pro zvládnutí špiček provozu.

Shlukování na úrovni disku

V současné době existují dva typy spravovaných disků, které můžou nárazově nasát, spravované disky SSD úrovně Premium a disky SSD úrovně Standard. Jiné typy disků v současné době nemůžou shlukovat. Existují dva modely shlukování disků:

  • Model nárazového shlukování na vyžádání, ve kterém se disk protrhne vždy, když jeho potřeby překročí jeho aktuální kapacitu. Za tento model se účtují další poplatky pokaždé, když se disk roztrhne. Shlukování na vyžádání je k dispozici pouze pro disky SSD úrovně Premium větší než 512 GiB.
  • Model založený na kreditech, ve kterém se disk rozsekne jenom v případě, že má v kreditovém kbelíku nahromaděné kredity. Při shlukování disku se tomuto modelu neúčtují žádné další poplatky. Shlukování založené na kreditech je k dispozici pouze pro spravované disky SSD úrovně Premium o velikosti 512 GiB a menší a disky SSD úrovně Standard 1024 GiB a menší.

Spravované disky Azure SSD úrovně Premium můžou používat buď model shlukování, ale disky SSD úrovně Standard v současné době nabízejí pouze shlukování založené na kreditech.

Kromě toho je možné změnit úroveň výkonu spravovaných disků, což by mohlo být ideální, pokud by vaše úloha jinak běžela v nárazu.

Shlukování založené na kreditech Shlukování na vyžádání Změna úrovně výkonu
Scénáře Ideální pro krátkodobé škálování (30 minut nebo méně). Ideální pro krátkodobé škálování (bez časového omezení). Ideální, pokud by vaše úloha jinak běžela nepřetržitě v nárazu.
Náklady Free Náklady jsou proměnlivé. Podrobnosti najdete v části Fakturace . Náklady na každou úroveň výkonu jsou pevně dané. Podrobnosti najdete v Spravované disky cenách.
Dostupnost K dispozici pouze pro spravované disky SSD úrovně Premium s kapacitou 512 GiB a menší a disky SSD úrovně Standard 1024 GiB a menší. K dispozici pouze pro spravované disky SSD úrovně Premium větší než 512 GiB. K dispozici pro všechny velikosti SSD úrovně Premium.
Povolení Ve výchozím nastavení je povoleno na oprávněných discích. Musí být povolená uživatelem. Uživatel musí ručně změnit svoji úroveň.

Shlukování na vyžádání

Spravované disky SSD úrovně Premium, které využívají model shlukového shlukování disků na vyžádání, můžou překročit původní zřízené cíle, a to tak často, jak je to pro jejich úlohy potřeba, až do maximálního cíle nárazu. Například na disku P30 s 1 TiB je zřízený IOPS 5000 IOPS. Pokud je na tomto disku povolené shlukování disku, vaše úlohy můžou na tento disk vydávat vstupně-výstupní operace až do maximálního výkonu shlukového výkonu 30 000 IOPS a 1 000 MB/s. Maximální cíle shlukového nárůstu na jednotlivých podporovaných discích najdete v tématu Cíle škálovatelnosti a výkonu pro disky virtuálních počítačů.

Pokud očekáváte, že vaše úlohy budou často běžet nad rámec zřízeného cíle výkonu, nebude shlukování disků nákladově efektivní. V takovém případě doporučujeme, abyste místo toho změnili úroveň výkonu disku na vyšší úroveň , abyste získali lepší základní výkon. Zkontrolujte podrobnosti o fakturaci a vyhodnoťte je podle modelu provozu vašich úloh.

Než povolíte shlukování na vyžádání, seznamte se s následujícími informacemi:

  • Na disku SSD úrovně Premium, který má méně než nebo rovnou 512 GiB, není možné povolit nárazové shlukování na vyžádání. Disky SSD úrovně Premium menší nebo rovné 512 GiB budou vždy používat shlukování založené na kreditech.
  • Nárazové shlukování na vyžádání se podporuje jenom na discích SSD úrovně Premium. Pokud se ssd úrovně Premium s povoleným shlukovým shlukováním na vyžádání přepne na jiný typ disku, bude shlukování disků zakázané.
  • Shlukové shlukování na vyžádání se při změně úrovně výkonu automaticky nezakápne. Pokud chcete změnit úroveň výkonu, ale nechcete zachovat shlukování disku, musíte ho zakázat.
  • Nárazové shlukování na vyžádání je možné povolit jenom v případě, že je disk odpojený od virtuálního počítače nebo když je virtuální počítač zastavený. Shlukování na vyžádání je možné zakázat 12 hodin po jeho povolení.

Regionální dostupnost

V současné době je model pro shlukování disků na vyžádání dostupný ve všech veřejných oblastech Azure.

Fakturace

Spravované disky SSD úrovně Premium, které používají model shlukového připojení na vyžádání, se účtují hodinové poplatky za povolení shlukového nárůstu a transakční náklady se účtují na všechny transakce shlukového nárůstu nad rámec zřízeného cíle. Transakční náklady se účtují pomocí modelu s průběžnými platbami na základě IO disku bez mezipaměti, včetně čtení i zápisu, které překračují zřízené cíle. Následuje příklad vzorů provozu na disku za hodinu fakturace:

Konfigurace disku: SSD úrovně Premium – 1 TiB (P30), povoleno shlukování disků.

  • 00:00:00 –00:10:00 Disk IOPS pod zřízeným cílem 5 000 IOPS
  • 00:10:01 – 00:10:10 Aplikace vydala dávkovou úlohu, která způsobí, že IOPS disku na 6 000 IOPS po dobu 10 sekund praskne.
  • 00:10:11 –00:59:00 Disk IOPS pod zřízeným cílem 5 000 IOPS
  • 00:59:01 – 01:00:00 Aplikace vydala další dávkovou úlohu, což způsobilo, že IOPS disku na 7 000 IOPS po dobu 60 sekund

V této fakturační hodině se náklady na shlukování skládají ze dvou poplatků:

První poplatek je paušální poplatek za povolení nárazu $X (určený vaší oblastí). Tento paušální poplatek se vždy účtuje na disku bez ohledu na stav připojení, dokud není zakázaný.

Druhým jsou náklady na transakce shlukového provozu. K shlukování disku došlo ve dvou časových slotech. Od 00:10:01 do 00:10:10 je kumulovaná transakce shlukového nárůstu (6 000 – 5 000) X 10 = 10 000. Od 00:59:01 do 01:00:00 je kumulovaná transakce shlukového nárůstu (7 000 – 5 000) X 60 = 120 000. Celkový počet transakcí nárazu je 10 000 + 120 000 = 130 000. Náklady na shlukové transakce se budou účtovat v $Y na základě 13 jednotek z 10 000 transakcí (na základě regionálních cen).

Díky tomu se celkové náklady na shlukování disku této fakturační hodiny rovnají $X + $Y. Stejný výpočet by se použil pro shlukování zřízeného cíle MB/s. Překládáme nadlimitní využití MB na transakce s velikostí vstupně-výstupních operací 256 kB. Pokud provoz na disku překračuje zřízený cíl IOPS i mb/s, můžete si pro výpočet transakcí shlukového přenosu propočítat následující příklad.

Konfigurace disku: SSD úrovně Premium – 1 TB (P30), povolené shlukování disků.

  • 00:00:01 – 00:00:05 Aplikace vydala dávkovou úlohu, která způsobila, že počet vstupně-výstupních operací za sekundu disku na 10 000 IOPS a 300 Mb/s po dobu pěti sekund.
  • 00:00:06 –00:00:10 Aplikace vydala úlohu obnovení, což způsobilo, že počet vstupně-výstupních operací za sekundu 6 000 IOPS disku a 600 Mb/s po dobu pěti sekund.

Shluková transakce je považována za maximální počet transakcí z IOPS nebo mb/s shlukování. Od 00:00:01 do 00:00:05 je kumulovaná transakce shlukového nárůstu Max((10 000 – 5 000), (300 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 25 000 transakcí. Od 00:00:06 do 00:00:10 je kumulovaná transakce shlukového nárůstu Max((6 000 – 5 000), (600 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 8 000 transakcí. Kromě toho zahrnete paušální poplatek za povolení shlukového shluku, abyste získali celkové náklady na povolení shlukování disků na vyžádání.

Podrobnosti o cenách najdete na stránce s cenami Spravované disky a k posouzení úloh použijte cenovou kalkulačku Azure.

Pokud chcete povolit shlukování na vyžádání, přečtěte si téma Povolení shlukového shlukování na vyžádání.

Shlukování založené na kreditech

U spravovaných disků SSD úrovně Premium je pro disky s velikostí P20 a menší k dispozici shlukování založené na kreditech. U disků SSD úrovně Standard je pro disky E30 a menší k dispozici shlukování založené na kreditech. Pro spravované disky SSD úrovně Standard i Premium je shlukování založené na kreditech dostupné ve všech oblastech ve veřejných cloudech Azure, cloudech pro státní správu a Čínu. Ve výchozím nastavení je pro všechna nová a stávající nasazení podporovaných velikostí disků povolené shlukování disků. Shlukové shlukování na úrovni virtuálního počítače používá pouze nárazové shlukování založené na kreditech.

Shlukování na úrovni virtuálního počítače

Shlukování na úrovni virtuálního počítače používá k shlukování jenom model založený na kreditech. Ve výchozím nastavení je povolený pro většinu Premium Storage podporovaných virtuálních počítačů.

Shlukový tok

Systém shlukového kreditu se používá stejným způsobem na úrovni virtuálního počítače i na úrovni disku. Váš prostředek, virtuální počítač nebo disk, začne s plně naskladněnými kredity ve vlastním kbelíku shluku. Tyto kredity umožňují shlukovat až 30 minut při maximální rychlosti shlukování. Kredity se hromadí při každém využití IOPS nebo MB/s prostředku pod cílem výkonu prostředku. Pokud se vašemu prostředku nahromadily kredity pro shlukování a vaše úloha potřebuje vyšší výkon, může váš prostředek tyto kredity použít k překročení limitů výkonu a zvýšení výkonu tak, aby splňoval požadavky úloh.

Diagram shlukového kbelíku

Jak utratíte dostupné kredity, je na vás. 30minutové kredity shlukového nárůstu můžete využít postupně nebo sporadicky po celý den. Když se prostředky nasadí, přijdou s úplným přidělením kreditů. Když se tyto vyčerpá, trvá to méně než den, než se dosadí. Kredity můžete utratit podle vlastního uvážení, kbelík shlukového přenosu nemusí být plný, aby se prostředky roztrhly. Akumulace shlukového nárůstu se liší v závislosti na jednotlivých prostředcích, protože je založená na nevyužitých vstupně-výstupních operacích za sekundu a MB/s nižších než jejich výkonnostních cílů. Prostředky s vyšším výkonem podle směrného plánu můžou nabíhání kreditů shlukování rychleji než prostředky s nižším výkonem podle směrného plánu. Například při nečinnosti disku P1 se načítá 120 IOPS za sekundu, zatímco u disku P20 s nečinností se načítá 2 300 IOPS za sekundu.

Stavy shlukování

Existují tři stavy, ve které může být váš prostředek s povoleným shlukováním:

  • Nabíhání – vstupně-výstupní provoz prostředku využívá méně než cíl výkonu. Nahromadění kreditů shlukování pro IOPS a MB/s se provádí nezávisle na sobě. U vašeho prostředku můžou nabývat kredity IOPS a kredity za MB/s nebo naopak.
  • Shlukování – provoz prostředku využívá více než cíl výkonu. Provoz shlukového přenosu bude nezávisle využívat kredity z IOPS nebo šířky pásma.
  • Konstantní – provoz prostředku je přesně v cíli výkonu.

Příklady shlukování

Následující příklady ukazují, jak funguje shlukování s různými kombinacemi virtuálních počítačů a disků. Abychom usnadnili sledování příkladů, zaměříme se na MB/s, ale stejná logika se použije nezávisle na IOPS.

Virtuální počítač s nárazovým shlukem s disky, které se nedají sesuvknout

Kombinace virtuálního počítače a disku:

  • Standard_L8s_v2
    • Bez mezipaměti MB/s: 160
    • Maximální burst MB/s: 1 280
  • Disk s operačním systémem P50
    • Zřízené MB/s: 250
    • Shlukování na vyžádání: není povoleno
  • 2 datové disky P50
    • Zřízené MB/s: 250
    • Shlukování na vyžádání: není povoleno

Po počátečním spuštění se aplikace spustí na virtuálním počítači a má nekritičtější úlohu. Tato úloha vyžaduje 30 MB/s, které se rovnoměrně rozloží na všech discích. Aplikace odešle do virtuálního počítače požadavek na propustnost 30 MB/s, virtuální počítač převezme požadavek a odešle každému ze svých disků požadavek na 10 MB/s, každý disk vrátí 10 MB/s, virtuální počítač vrátí do aplikace 30 MB/s.

Aplikace pak musí zpracovat dávkovou úlohu, která vyžaduje 600 MB/s. Standard_L8s_v2 tuto poptávku shlukne a požadavky na disky se rovnoměrně rozloží na disky P50.

Aplikace odešle do virtuálního počítače požadavek na propustnost 600 MB/s, virtuální počítač provede shluky, aby požadavek převzal, a odešle každému ze svých disků požadavek na 200 MB/s, každý disk vrátí 200 MB/s a virtuální počítače se vrátí 600 MB/s do aplikace.

Virtuální počítač s možností shlukové kapacity s disky s možností nárazu

Kombinace virtuálního počítače a disku:

  • Standard_L8s_v2
    • Bez mezipaměti MB/s: 160
    • Maximální burst MB/s: 1 280
  • Disk s operačním systémem P4
    • Zřízené MB/s: 25
    • Maximální shlukové mb/s: 170
  • 2 datové disky P4
    • Zřízené MB/s: 25
    • Maximální shlukové mb/s: 170

Když se virtuální počítač spustí, shlukově požádá o limit shluku 1 280 MB/s z disku s operačním systémem a disk s operačním systémem bude reagovat výkonem shluku 170 MB/s.

Při spuštění virtuální počítač shlukne a odešle požadavek 1 280 MB/s na disk s operačním systémem, disk s operačním systémem se rozsekne, aby vrátil 1280 MB/s.

Po spuštění spustíte aplikaci, která má nekritičtější úlohu. Tato aplikace vyžaduje 15 MB/s, které se rovnoměrně rozloží na všech discích.

Aplikace odešle do virtuálního počítače požadavek na propustnost 15 MB/s, virtuální počítač přijme požadavek a odešle každému ze svých disků požadavek na 5 MB/s, každý disk vrátí 5 MB/s odpovědi, virtuální počítač vrátí aplikaci 15 MB/s.

Aplikace pak musí zpracovat dávkovou úlohu, která vyžaduje 360 MB/s. Standard_L8s_v2 shlukuje, aby tuto poptávku uspokojil, a pak požadavky. Disk s operačním systémem potřebuje jenom 20 MB/s. O zbývajících 340 MB/s se stará shlukový datový disk P4.

Aplikace odešle do virtuálního počítače požadavek na propustnost 360 MB/s, virtuální počítač převezme shluky, aby požadavek převzal, a odešle každému ze svých datových disků požadavek na 170 MB/s a 20 MB/s z disku s operačním systémem, každý disk vrátí požadované MB/s, virtuální počítač se rozsákne a vrátí aplikaci 360 MB/s.

Další kroky