受控磁碟高載
適用於： ✔️ Linux VM ✔️ Windows VM ✔️ 彈性擴展集 ✔️ 統一擴展集
Azure 提供了能夠提升磁碟儲存體 IOPS 和 MB/秒效能的能力，並被稱為虛擬機器 (VM) 和磁碟的高載。 藉由有效地使用 VM 和磁碟高載，您能讓 VM 和磁碟能達到更好的高載效能。
Azure VM 和磁碟資源的高載並不彼此相依。 您不需要支援高載的 VM，也能讓連結在其上，支援高載的磁片進行高載。 同樣地，您不需要將支援高載功能的磁碟連結至支援高載的 VM，才能讓 VM 進行高載。
常見案例
下列案例可大幅受益於高載功能：
- 改善啟動時間 – 使用高載後，您的執行個體將能以更快的速度啟動。 例如，已啟用進階層 VM 的預設 OS 磁片是 P4 磁片，最高有著 120 IOPS 和 25 MB/秒的佈建效能。 經過高載後，P4 最多可以達到 3500 IOPS 和 170 MB/秒的效能，讓啟動加快最多 6 倍。
- 處理批次作業 – 某些應用程式工作負載本質上是迴圈進行的。 它們在大多數時間需要的僅是基準效能，以及在短時間內的更高效能。 其中一個範例是用以處理每日交易，僅需要少量磁碟流量的會計程式。 在每個月結束時，此程式會總結對帳報告，並在此時需要更高的磁碟流量。
- 流量尖峰 – 網頁伺服器及其應用程式隨時都有可能經歷流量的激增。 如果您的網頁伺服器背後有著使用高載的 VM 或磁碟支援，伺服器便能更妥當地處理流量尖峰。
磁碟層級高載
目前有兩種受控磁碟類型可以支援高載，分別為進階 SSD 受控磁碟和標準 SSD。 其他磁碟類型目前無法支援高載。 磁碟有兩種高載模型：
- 隨選高載模型，每當其需求超過目前的容量時，磁碟就會高載。 此模型在磁碟高載時會產生額外費用。 隨選高載僅適用於大於 512 GiB 的進階 SSD。
- 點數型模型，僅在磁碟在其點數貯體中累積高載點數時，磁碟才會高載。 當磁碟高載時，此模型不會產生額外費用。 點數型高載僅適用於容量小於 512 GiB 的進階 SSD 受控磁碟，以及容量小於 1024 GiB 的標準 SSD。
Azure 進階 SSD 受控磁碟支援兩種高載模型，但標準 SSD 目前僅提供點數型高載模型。
此外，受控磁碟的效能層級是可以變更的，而這可能會是除了以高載運行以外的理想選擇。
| 點數型高載 | 隨選高載 | 變更效能層級 | |
|---|---|---|---|
| 案例 | 適用於短期擴縮 (30 分鐘或更短)。 | 適用於短期擴縮 (不受時間限制)。 | 適用於持續高載執行的工作負載。 |
| 成本 | 免費 | 成本會有所變動，請參閱計費一節以取得詳細資料。 | 每個效能層級的成本是固定的，請參閱受控磁碟定價以取得詳細資料。 |
| 可用性 | 僅適用於容量小於 512 GiB 的進階 SSD 受控磁碟，以及容量小於 1024 GiB 的標準 SSD。 | 僅適用於容量大於 512 GiB 的進階 SSD 受控磁碟。 | 適用於所有的進階 SSD 大小。 |
| 支援 | 在合格的磁碟上預設為啟用。 | 必須由使用者啟用。 | 使用者必須手動變更其層級。 |
隨選高載
若進階 SSD 受控磁碟使用了磁碟高載的隨選高載模型，即可隨時視其工作負載所需，以超出原始佈建的目標進行高載，最多能達到最大高載目標。 例如，在 1 TiB 的 P30 磁碟上，佈建的 IOPS 為 5000 IOPS。 在此磁碟上啟用磁片高載後，您的工作負載可以將最高高載效能為 30000 IOPS 和 1000 MBps 的 IO 分配給此磁碟。 如需每個支援此功能的磁碟上的最大高載目標，請參閱 VM 磁碟的延展性和效能目標。
如果您預期工作負載經常會執行超過佈建的效能目標，磁碟高載將不會符合成本效益。 在此情況下，建議您改為將磁碟的效能層級變更為較高層級，以提高基準效能。 請檢閱您的帳單詳細資料，並針對工作負載的流量模式進行評估。
在啟用隨選高載之前，請先瞭解下列各個注意事項：
- 無法在小於或等於 512 GiB 的進階 SSD 上啟用隨選高載。 容量小於或等於 512 GiB 的進階 SSD 一律會使用點數型高載。
- 隨選磁碟高載僅支援進階 SSD。 如果將已啟用隨選高載的進階 SSD 切換到另一個磁碟類型，則會停用使用磁碟高載。
- 在變更效能層級時，並不會自動停用隨選高載。 如果您想要變更效能層級，但不想讓磁碟保持高載，則必須將其停用。
- 只有在從 VM 中斷連結磁碟或停止 VM 時，才能啟用隨選高載。 隨選高載可以在啟用之後的 12 小時後停用。
區域可用性
目前，磁碟高載的隨選模型可在所有公用 Azure 區域中使用。
計費
使用隨選高載模型的進階 SSD 受控磁碟，會向使用者收取每小時進行高載的固定費用，且交易成本會套用至佈建目標以外的任何高載交易。 交易成本會依據隨用隨付模型來收費，以未快取的磁碟 IO 為基礎，其中包括超過已佈建目標的讀取和寫入。 以下是在一個計費小時內的磁碟流量模式範例：
磁碟設定：進階 SSD – 1 TiB (P30)，已啟用磁碟高載。
- 00:00:00 – 00:10:00 磁碟 IOPS 低於 5000 IOPS 的佈建目標
- 00:10:01 – 00:10:10 應用程式發出批次作業，導致磁碟 IOPS 在 6000 IOPS 高載了 10 秒
- 00:10:11 – 00:59:00 磁碟 IOPS 低於 5000 IOPS 的佈建目標
- 00:59:01 – 01:00:00 應用程式發出另一個批次作業，導致磁碟 IOPS 在 7000 IOPS 高載了 60 秒
在此計費小時內，高載的成本包含了兩個費用：
第一個費用是高載啟用的固定費用 $X (取決於您所在的區域)。 此固定費用一律會在磁碟上收取，不論附加狀態為何，直到停用高載為止。
第二個則是高載交易成本。 磁片高載發生在兩個時間段中。 在 00:10:01 – 00:10:10 期間，累積的高載交易量為 (6000 – 5000) X 10 = 10000。 在 00:59:01 – 01:00:00 期間，累積的高載交易量為 (7000 – 5000) X 60 = 120000。 總計高載交易量為 10000 + 120000 = 130000。 高載交易成本為以 13 個單位的 10000 筆交易，總計費用為 $Y (依據區域定價而定)。
因此，此計費小時的磁碟高載總成本等於 $X + $Y。 同樣的計算適用於以 MBps 作為佈建目標的高載。 我們會將超額 MB 轉譯為 IO 大小為 256KB 的交易。 如果您的磁碟流量超過了佈建的 IOPS 和 MBps 目標，您可以參考下列範例來計算高載交易。
磁碟設定：進階 SSD – 1 TB (P30)，已啟用磁碟高載。
- 00:00:01 – 00:00:05 應用程式發出了批次作業，導致磁碟 IOPS 在 10000 IOPS 與 300 MBps 高載了五秒。
- 00:00:06 – 00:00:10 應用程式發出了復原作業，導致磁碟 IOPS 在 6000 IOPS 與 600 MBps 高載了五秒。
高載交易會以來自 IOPS 或 MBps 高載的交易數目上限來計算。 從 00:00:01 – 00:00:05，累積的高載交易上限為最大值 ((10,000 – 5,000), (300 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 25,000 筆交易。 從 00:00:06 – 00:00:10，累積的高載交易上限為最大值 ((6,000 – 5,000), (600 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 8,000 筆交易。 除此之外，還需加上高載啟用的固定費用，才能算出啟用隨選磁碟高載的總成本。
如需定價的詳細資料請參閱受控磁碟定價頁面，並使用 Azure 定價計算機來為您的工作負載進行評估。
若要啟用隨選高載，請參閱啟用隨選高載。
點數型高載
針對進階 SSD 受控磁碟，點數型高載適用於 P20 和更小的磁碟大小。 針對標準 SSD，點數型高載適用於 E30 和更小的磁碟大小。 不論是標準或進階 SSD 受控磁碟，點數型高載皆可在 Azure 公用、政府及中國雲端的所有區域中使用。 根據預設，只要碟片大小受到支援，所有新部署和現有部署都會啟用磁碟高載。 VM 層級高載只會使用點數型高載。
虛擬機器層級高載
VM 層級高載只會使用點數型模型來進行高載，且在大部分支援的進階儲存體 VM 皆預設為啟用。
高載流程
高載點數系統會在 VM 層級和磁碟層級上以相同方式套用。 不論資源是 VM 或磁碟，都會先從自己在高載貯體中的完整填充完畢的點數開始耗費。 這些點數可讓您將效能衝高到長達 30 分鐘，維持最大高載速率。 每當資源的 IOPS 或 MB/秒低於資源的效能目標時，您就會開始累積點數。 如果資源累積了高載點數，而工作負載需要額外的效能，資源便可以使用這些點數來突破效能限制，藉此增加效能以符合工作負載需求。
花費可用點數的方式完全取決於您。 您可以連續或偶爾使用 30 分鐘的高載點數。 在部署資源時，即會隨附完整的點數配置。 當這些點數耗盡時，僅需不到一天的時間便能重新填充完畢。 點數可以隨時任意花費，就算高載貯體並非充滿狀態，資源也能進行高載。 高載累積會速度依每個資源而有所不同，而這是因為其是以未使用的 IOPS 和 MB/秒是否低於效能目標為基礎來計算的。 具有更高基準效能的資源，可能會比基準效能較低的資源更快累算高載點數。 例如，P1 磁碟在閒置時每秒能累積 120 IOPS，而 P20 磁碟在閒置時每秒則能累積 2300 IOPS。
高載狀態
在啟用高載時，您的資源可能會處於三種狀態：
- 累積中 – 資源的 IO 流量使用低於效能目標。 IOPS 和 MB/秒的累積高載點數是彼此分開的。 您的資源可能會在累加 IOPS 點數的同時消費 MB/秒點數，反之亦然。
- 高載中 – 資源的流量使用比效能目標還高。 高載流量會獨立取用來自 IOPS 或頻寬的點數。
- 恆常 – 資源的流量完全符合效能目標。
高載範例
下列範例展示了高載是如何與各種 VM 和磁碟組合搭配運作的。 為了更方便跟上這些範例，我們將著重於 MB/秒，但相同的邏輯也能獨立套用到 IOPS 上。
具有非高載磁碟的可高載虛擬機器
VM 和磁碟組合：
- Standard_L8s_v2
- 未快取的 MB/秒：160
- 最大高載 MB/秒：1280
- P50 OS 磁碟
- 已佈建 MB/秒：250
- 隨選高載：未啟用
- 2 個 P50 資料磁碟
- 已佈建 MB/秒：250
- 隨選高載：未啟用
初始開機之後，應用程式會在 VM 上執行，且具有非關鍵性工作負載。 此工作負載所需的 30 MB/秒將會平均分配到所有磁碟上。
接著，應用程式必須處理需要 600 MB/秒的批次處理作業。 Standard_L8s_v2 會進行高載以符合此需求，然後將對磁碟的要求平均分散到各個 P50 磁碟上。
具有可高載磁碟的可高載虛擬機器
VM 和磁碟組合：
- Standard_L8s_v2
- 未快取的 MB/秒：160
- 最大高載 MB/秒：1280
- P4 OS 磁碟
- 已佈建 MB/秒：25
- 最大高載 MB/秒：170
- 2 個 P4 資料磁碟
- 已佈建 MB/秒：25
- 最大高載 MB/秒：170
當 VM 啟動時，它會開始高載以要求其 OS 磁碟進行限制為 1280 MB/秒的高載，而 OS 碟片則會以 170 MB/秒的高載效能回應。
啟動之後，您會啟動具有非關鍵性工作負載的應用程式。 此應用程式所需的 15 MB/秒將會平均分配到所有磁碟上。
接著，應用程式必須處理需要 360 MB/秒的批次處理作業。 Standard_L8s_v2 開始高載以符合此需求與要求。 OS 磁碟只需要 20 MB/秒。 剩餘的 340 MB/秒則是由高載中的 P4 資料磁碟處理。
下一步
- 若要啟用隨選高載，請參閱啟用隨選高載。
- 若要瞭解如何深入剖析高載資源，請參閱磁碟高載計量。
- 若要查看每個適用磁碟大小可以高載的程度，請參閱 VM 磁碟的延展性和效能目標。