Shlukování spravovaných disků

Platí pro: ✔️ Virtuální počítače s Linuxem ✔️ Virtuální počítače s Windows ✔️ Flexibilní škálovací sady ✔️ Jednotné škálovací sady

Azure nabízí možnost zvýšit výkon diskového úložiště v IOPS a MB/s, což se označuje jako burstování pro virtuální počítače (VM) i disky. Virtuální počítače a diskové burstování můžete efektivně použít k dosažení lepšího výkonu burstování na obou, jak virtuálních počítačích, tak i discích.

Na sobě nejsou závislé možnosti škálování (bursting) pro virtuální počítače Azure a diskové prostředky. Na disk s podporou burst režimu nemusíte mít virtuální počítač s podporou burst režimu, aby fungoval. Podobně nemusíte mít k virtuálnímu počítači s podporou burst režimu připojený disk s podporou burst režimu, aby virtuální počítač provedl burst.

Obvyklé scénáře

Výrazného zlepšení díky výkyvu mohou dosáhnout následující scénáře:

• Vylepšete časy spuštění – díky burstingu se instance spustí rychleji. Například výchozí disk s operačním systémem pro virtuální počítače s podporou služby Premium je disk P4, což je zajištěný výkon až 120 IOPS a 25 MB/s. Při nárazovém zatížení může P4 dosáhnout až 3500 IOPS a 170 MB/s, což umožňuje zrychlit spouštění až 6x.
• Zpracování dávkových úloh – Některé aplikační úlohy jsou cyklické povahy. Vyžadují standardní výkon většinu času a vyšší výkon po krátkou dobu. Příkladem je účetní program, který zpracovává každodenní transakce, které vyžadují malý objem diskového provozu. Na konci měsíce by tento program dokončil sladění sestav, které potřebují mnohem vyšší objem diskových operací.
• Špičky provozu – webové servery a jejich aplikace můžou kdykoli zaznamenat nárůsty provozu. Pokud je váš webový server založený na virtuálních počítačích nebo discích, které využívají dočasné zvýšení výkonu, budou servery lépe vybavené pro zvládnutí špiček v provozu.

Nárazové rozšíření na úrovni disku

V současné době existují dva typy spravovaných disků, které mohou burstovat: spravované disky SSD úrovně Premium a disky SSD úrovně Standard. Jiné typy disků se momentálně nedají rozsáknout. Pro disky existují dva modely shlukování:

• Model nárazového nárůstu na vyžádání, kde disk praskne vždy, když jeho potřeby překročí aktuální kapacitu. Za tento model se účtují další poplatky, kdykoli se disk rozsákne. Rozšíření na vyžádání je k dispozici pouze pro disky SSD úrovně Premium větší než 512 GiB.
• Model založený na kreditech, kde se disk rozrůstá jenom v případě, že má v rámci svého kreditového kontejneru kumulované kredity. Tento model neúčtuje žádné další poplatky, když dojde k náhlému nárůstu výkonu disku. Burstování na základě kreditů je dostupné pouze pro spravované disky SSD typu Premium o velikosti 512 GiB a menší a pro standardní disky SSD o velikosti 1024 GiB a menší.

Spravované disky typu Premium SSD Azure můžou používat buď model spikování, ale standardní SSD v současné době nabízejí pouze nárazové navyšování založené na kreditech.

Kromě toho je možné změnit úroveň výkonu spravovaných disků, což může být ideální v případě, že by vaše úloha jinak běžela s přetížením.

	Shlukování založené na kreditech	Dočasné navýšení kapacity na vyžádání	Změna úrovně výkonu
Scénáře	Ideální pro krátkodobé škálování (30 minut nebo méně).	Ideální pro krátkodobé škálování (není omezeno na čas).	Ideální, pokud by se vaše zátěž jinak neustále spouštěla ve sporadických intervalech.
Náklady	Bezplatný	Náklady jsou proměnné, podrobnosti najdete v části Fakturace .	Náklady na každou úroveň výkonu jsou pevné, podrobnosti najdete v cenách spravovaných disků.
Dostupnost	K dispozici pouze pro spravované disky SSD úrovně Premium 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	Povolené ve výchozím nastavení na oprávněných discích.	Uživatel musí povolit.	Uživatel musí ručně změnit úroveň.

Dočasné navýšení kapacity na vyžádání

Spravované disky SSD úrovně Premium, které využívají model nárazového nárůstu podle potřeby, mohou překročit původně stanovené cíle kdykoli a jak často to vyžadují úlohy, až do maximální stanovené hodnoty. Například na disku P30 o velikosti 1 TiB je zřízeno 5000 IOPS. Pokud je na tomto disku povoleno diskové burstování, mohou úlohy provádět IO operace na tento disk až do maximálního burst výkonu 30 000 IOPS a 1 000 MB/s. Maximální cíle nárazového nárůstu na jednotlivých podporovaných discích najdete v tématu Škálovatelnost a výkonnostní cíle pro disky virtuálních počítačů.

Pokud očekáváte, že vaše úlohy budou často běžet nad rámec předem určeného cílového výkonu, disk bursting nebude nákladově efektivní. V takovém případě doporučujeme místo toho změnit úroveň výkonu disku na vyšší úroveň , aby se zlepšil výkon standardních hodnot. Zkontrolujte podrobnosti o fakturaci a porovnejte je se vzorcem provozu vašich úloh.

Než povolíte on-demand bursting, seznamte se s následujícím:

• Nárazové navýšení nelze povolit na prémiovém SSD, který má kapacitu menší nebo rovnou 512 GiB. SSD disky úrovně Premium o kapacitě menší nebo rovné 512 GiB vždy použijí kreditové navyšování.
• Na vyžádání je podporováno burstování pouze na prémiových SSD. Pokud se SSD úrovně Premium s povoleným nárůstem výkonu na požádání přepne na jiný typ disku, je nárůst výkonu disku zakázán.
• Při změně úrovně výkonu se bursting na vyžádání automaticky nevypne. Pokud chcete změnit úroveň výkonu, ale nechcete zachovat nárůst výkonu disku, musíte ho zakázat.
• Nárazové rozšíření na vyžádání je možné povolit jenom v případech, kdy je disk odpojen od virtuálního počítače nebo když je virtuální počítač zastavený. Je možné deaktivovat funkci nárazového rozšíření na vyžádání 12 hodin po jejím povolení.

Fakturace

Spravované disky SSD úrovně Premium využívající model nárazového nárůstu na vyžádání jsou účtovány s fixním hodinovým poplatkem za umožnění nárazového nárůstu a náklady na transakce se vztahují na jakékoliv nárazové transakce přesahující zřízený cíl. Náklady na transakce se účtují pomocí modelu průběžných plateb na základě vstupně-výstupních operací disku bez mezipaměti, včetně čtení i zápisů, které překračují zřízené cíle. Následuje příklad vzorů provozu disku za fakturační hodinu.

Konfigurace disku: SSD úrovně Premium – 1 TiB (P30), povolení rozšíření disku.

• 00:00:00 – 00:10:00 IOPS disku pod zřízeným cílem 5 000 IOPS
• 00:10:01 – 00:10:10 Aplikace vydala dávkovou úlohu, která způsobila, že počet vstupně-výstupních operací za sekundu na disku vyletěl na 6 000 IOPS po dobu 10 sekund.
• 00:10:11 – 00:59:00 IOPS disku pod zřízeným cílem 5 000 IOPS
• 00:59:01 – 01:00:00 Aplikace vydala další dávkovou úlohu, což způsobilo, že diskové IOPS prudce vzrostly na 7 000 IOPS během 60 sekund.

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

Prvním poplatkem je paušální poplatek za aktivaci burstu $X (v závislosti na vaší oblasti). Tento pevný poplatek se vždy účtuje na disku bez ohledu na stav připojení disku, dokud není deaktivován.

Druhým je nárůst nákladů na transakce. K překročení diskových limitů došlo ve dvou časových úsecích. Od 00:10:01 – 00:10:10 je kumulovaná nárazová transakce (6 000 – 5 000) X 10 = 10 000. Od 00:59:01 – 01:00:00, kumulovaná shluková transakce je (7 000 – 5 000) X 60 = 120 000. Celkový nárůst transakcí je 10 000 + 120 000 = 130 000. Náklady na dočasné transakce jsou účtovány ve výši $Y podle 13 jednotek o 10 000 transakcích (podle regionálních cen).

Díky tomu se celkové náklady na diskové přetížení této účtovací hodiny rovnají $X + $Y. Stejný výpočet by se použil pro překročení zřízeného cíle MB/s. Překládáme přebytek MB na transakce s velikostí IO 256 kB. Pokud váš diskový provoz překračuje zřízený počet IOPS i cíl mb/s, můžete se podívat na následující příklad a vypočítat nárazové transakce.

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

• 00:00:01 – 00:00:05 Aplikace vydala dávkovou úlohu, která způsobila, že došlo k náhlému zvýšení vstupně-výstupních operací disku na 10 000 IOPS a 300 MB/s po dobu pěti sekund.
• 00:00:06 – 00:00:10 Aplikace spustila úlohu obnovy, která způsobila prudký nárůst vstupně-výstupních operací disku na 6 000 IOPS a 600 MB/s po dobu pěti sekund.

Transakce s nárůstem kapacity se zohlední jako maximální počet transakcí z IOPS nebo nárůstu mb/s. Od 00:00:01 – 00:00:05 je kumulovaná shluková transakce Max((10,000 – 5 000), (300 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 25 000 transakcí. Od 00:00:06 – 00:00:10 je kumulovaná shluková transakce Max((6,000 – 5 000), (600 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 8 000 transakcí. Navíc zahrnete fixní poplatek za povolení nárazového zvyšování výkonu, abyste získali celkové náklady na povolení nárazového zvyšování výkonu disku na vyžádání.

Na stránce s cenami Spravovaných disků najdete podrobnosti o cenách a pomocí Azure Pricing Calculator můžete provést posouzení pro vaši pracovní zátěž.

Pokud chcete povolit dynamické škálování na vyžádání, podívejte se na Povolení škálování na vyžádání.

Shlukování založené na kreditech

U spravovaných disků SSD úrovně Premium je burstování založené na kreditech k dispozici pro disky o velikosti P20 a menší. Pro standardní SSD je kreditové burstování dostupné pro velikosti disků E30 a menší. Pro spravované disky SSD úrovně Standard i Premium je rozšíření založené na kreditech dostupné ve všech oblastech v cloudech Azure Public, Government a China. Ve výchozím nastavení je pružný výkon disku umožněn pro všechna nová a existující nasazení podporovaných velikostí disků. Shluk na úrovni virtuálního počítače používá pouze kreditující dočasné zvýšení výkonu.

Nárazové rozšíření na úrovni virtuálního počítače

Rozšíření na úrovni virtuálního počítače používá k rozšíření pouze model založený na kreditech, který je ve výchozím nastavení povolený pro většinu podporovaných virtuálních počítačů služby Premium Storage.

Prudký tok

Systém pružného kreditu se vztahuje stejně jak na úrovni virtuálního počítače, tak na úrovni disku. Váš prostředek, ať už se jedná o virtuální počítač nebo disk, začne s plně nabitými kredity ve svém vlastním burst bucketu. Tyto kredity vám umožňují po dobu až 30 minut využívat maximální rychlost navýšení výkonu. Kredity se nahromadí, kdykoli jsou IOPS nebo MB/s prostředku využívány pod výkonovým cílem prostředku. Pokud váš prostředek akumuloval bursting kredity a vaše pracovní zátěž potřebuje vyšší výkon, může váš prostředek tyto kredity využít k překročení limitů výkonu a zvýšit svůj výkon tak, aby splňoval požadavky pracovní zátěže.

Jak utrácíte dostupné kredity, je na vás. Během dne můžete využít 30 minut nárazových kreditů po sobě jdoucích nebo sporadicky. Když jsou prostředky nasazené, mají plnou alokaci kreditů. Když se tyto zásoby vyčerpají, trvá méně než den, než se znovu doplní. Kredity můžete strávit podle vlastního uvážení. Aby se prostředky mohly rozšířit, není potřeba, aby byl kbelík plný. Akumulace výkyvů se liší v závislosti na jednotlivých prostředcích, protože je založená na nevyužitých IOPS a MB/s pod jejich výkonnostními cíli. Vyšší výkonové zdroje mohou získávat své burst kredity rychleji než zdroje s nižší základní výkonností. Například nečinný disk P1 nabíhá 120 IOPS za sekundu, zatímco nečinný disk P20 by nabíhal 2 300 IOPS za sekundu.

Stavy shlukování

Existují tři stavy, ve kterých může být váš prostředek, pokud je povoleno zrychlení:

• Akumulace – I/O provoz prostředku využívá méně než stanovený cíl výkonu. Shromažďování nárazových kreditů pro IOPS a MB/s se provádí samostatně. Váš prostředek může získávat kredity IOPS a utrácet kredity MB/s, nebo naopak.
• Bursting – Provoz prostředku přesahuje stanovené cíle výkonu. Nárazový provoz bude samostatně spotřebovávat kredity z IOPS nebo šířky pásma.
• Konstanta – Provoz prostředku přesně odpovídá cílovému výkonu.

Příklady praskání

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

Nárazový virtuální počítač s nebursovatelnými disky

Kombinace virtuálních počítačů a disků:

• Standard_L8s_v2
  • Rychlost bez mezipaměti: 160 MB/s
  • Max burst MB/s: 1 280 MB za sekundu
• Disk s operačním systémem P50
  • Přidělené MB/s: 250
  • Posílení na vyžádání: není povoleno
• 2 datové disky P50
  • Přidělené MB/s: 250
  • Posílení na vyžádání: není povoleno

Po počátečním spuštění se na virtuálním počítači spustí aplikace a má nekritickou úlohu. Tato zátěž vyžaduje 30 MB/s, který je rovnoměrně rozložen mezi všechny disky.

Aplikace pak musí zpracovat dávkovou úlohu, která vyžaduje 600 MB/s. Standard_L8s_v2 dynamicky zvyšuje kapacitu, aby splnila tuto poptávku, a požadavky na disky se rovnoměrně rozprostřou na disky P50.

Virtuální počítač s možností nárazové replikace s nárazovými disky

Kombinace virtuálních počítačů a disků:

• Standard_L8s_v2
  • Rychlost bez mezipaměti: 160 MB/s
  • Max burst MB/s: 1 280 MB za sekundu
• Disk s operačním systémem P4
  • Přidělené MB/s: 25
  • Maximální rychlost přenosu: 170 MB/s
• 2 datové disky P4
  • Přidělené MB/s: 25
  • Maximální rychlost přenosu: 170 MB/s

Když se virtuální počítač spustí, bude požadovat svůj limit nárazu 1 280 MB/s z disku s operačním systémem, a disk s operačním systémem odpoví svým výkonem nárazu 170 MB/s.

Po spuštění spustíte aplikaci, která má nekritickou úlohu. Tato aplikace vyžaduje 15 MB/s, které se rovnoměrně rozdělí na všechny disky.

Aplikace pak musí zpracovat dávkovou úlohu, která vyžaduje 360 MB/s. Standard_L8s_v2 se rozšiřuje, aby splnil tuto poptávku a následné požadavky. Disk s operačním systémem potřebuje jenom 20 MB/s. Zbývajících 340 MB/s zpracovávají burst datové disky P4.

Další kroky

• Pokud chcete povolit dynamické škálování na vyžádání, podívejte se na Povolení škálování na vyžádání.
• Další informace o tom, jak získat přehled o vašich zdrojích s přerušením, najdete v tématu Metriky přetížení disků.
• Pokud chcete zjistit přesně, o kolik se může zvýšit výkon každé z příslušných velikostí disků, podívejte se na škalovatelnost a výkonnostní cíle pro disky virtuálních počítačů.