マネージド ディスクのバースト

適用対象: ✔️ Linux VM ✔️ Windows VM ✔️ フレキシブル スケール セット ✔️ 均一スケール セット

Azureは、ディスク ストレージの IOPS と MB/秒のパフォーマンスを向上させる機能を提供します。これは、仮想マシン (VM) とディスクの両方のバーストと呼ばれます。 VM とディスクのバーストを効果的に活用すれば、VM とディスクの両方でバースト パフォーマンスを高めることができます。

Azure VM とディスク リソースのバースト機能は、互いに依存していません。 接続されたバースト対応ディスクがバーストするためには、VM自体がバースト対応である必要はありません。 同様に、バースト対応の VM にバースト対応のディスクがアタッチされていなくても、その VM のバースト機能は利用できます。

一般的なシナリオ

バースティングから大きなメリットが得られるシナリオを次に示します。

• 起動時間の短縮 – バーストにより、インスタンスの起動速度が速くなります。 たとえば、Premium が有効な VM の既定の OS ディスクは P4 ディスクです。この場合、プロビジョニングされるパフォーマンスは最大 120 IOPS および 25 MB/秒です。 バーストの場合、P4 は最大 3,500 IOPS と 170 MB/秒に上がるので、スタートアップは最大 6 倍高速化されます。
• バッチ ジョブの処理 – 一部のアプリケーション ワークロードは、本質的に循環的です。 これらには、ほとんどの場合のベースライン パフォーマンスと、短時間のより高いパフォーマンスが必要です。 この性質の例として、少量のディスク トラフィックを必要とする毎日のトランザクションを処理する会計プログラムがあります。 月末に、このプログラムは、はるかに多くのディスク トラフィックを必要とするレポートの調整を完了します。
• トラフィックの急増 - Web サーバーとそのアプリケーションへのトラフィックは、いつでも急増する可能性があります。 Web サーバーがバーストを使用する VM またはディスクによってサポートされている場合、サーバーはトラフィックの急増を処理するためのより適切な機能を備えています。

ディスクレベルでのバースト

現在、2 種類のマネージド ディスクでは、 Premium SSD マネージド ディスク と Standard SSD のバーストがサポートされています。 その他のディスクの種類では、バーストはサポートされていません。 ディスクのバーストには、次の 2 つのモデルがあります。

• オンデマンドのバースト モデル。ディスクのニーズが現在の容量を超えるたびに、ディスクがバーストします。 このモデルでは、ディスクがバーストするたびに追加料金が発生します。 オンデマンド バーストは 512 GiB より大きい Premium SSD でのみ使用できます。
• クレジット ベースのモデル。クレジット バケットにバースト クレジットが蓄積されている場合にのみディスクがバーストします。 このモデルでは、ディスクのバースト時に追加料金は発生しません。 クレジット ベースのバーストはベストエフォート方式で動作し、保証されるものではありません。 クレジット ベースのバーストは、Premium SSD マネージド ディスク 512 GiB 以下と Standard SSD 1,024 GiB 以下でのみ使用できます。

Azure Premium SSD マネージド ディスクは、バースト モデルを使用できますが、Standard SSD は現在、クレジットベースのバーストのみを提供しています。

マネージド ディスクのパフォーマンス レベルを変更することもできます。これは、ワークロードがバーストで実行される場合に最適な場合です。

オンデマンド バースト

ディスク バーストのオンデマンド バースト モデルを使用する Premium SSD マネージド ディスクは、ワークロードのニーズに応じて、最大バースト ターゲットまで、プロビジョニングされた元のターゲットを超えてバーストできます。 たとえば、1 TiB P30 ディスクでは、プロビジョニングされた IOPS は 5,000 IOPS です。 このディスクでディスク バーストを有効にすると、ワークロードは 30,000 IOPS と 1,000 MBps の最大バースト パフォーマンスまで IO をこのディスクに送信できます。 サポートされている各ディスクの最大バースト ターゲットについては、 VM ディスクのスケーラビリティとパフォーマンスのターゲットに関する説明を参照してください。

ワークロードがプロビジョニングされたパフォーマンス ターゲットを超えて頻繁に実行されることが予想される場合、ディスク のバーストはコスト効率が高くありません。 この場合は、ベースライン パフォーマンスを向上させるために、ディスクのパフォーマンスレベルをより 高いレベル に変更します。 課金の詳細を確認し、ワークロードのトラフィック パターンに照らして評価してください。

オンデマンドのバーストを有効にする前に、次の点を理解しておいてください。

• 512 GiB 以下の Premium SSD では、オンデマンド バーストを有効にできません。 512 GiB 以下の Premium SSD では、常にクレジットベースのバーストが使用されます。
• オンデマンド バーストは、Premium SSD マネージド ディスクでのみサポートされます。 オンデマンド バーストが有効になっている Premium SSD が別のディスクの種類に切り替わると、ディスク バーストは無効になります。
• パフォーマンス レベルを変更しても、オンデマンド バースト自体は自動的に無効になりません。 パフォーマンスレベルを変更したいが、ディスクバーストを維持したくない場合は、無効にする必要があります。
• オンデマンド バーストは、ディスクが VM から切断されている場合、または VM が停止されている場合にのみ有効にできます。 オンデマンド バーストは、有効になってから 12 時間後に無効にすることができます。

課金

オンデマンド バースト モデルを使っている Premium SSD マネージド ディスクには、バーストの有効化の定額料金が時間単位で課され、プロビジョニングされたターゲットを超えるすべてのバースト トランザクションにトランザクション コストが適用されます。 トランザクション コストは、キャッシュされないディスク IO に基づいて、従量課金制モデルを使用して課金されます。これには、プロビジョニングされたターゲットを超える読み取りと書き込みの両方が含まれます。 以下は、請求時間中のディスク トラフィック パターンの例です。

ディスク構成: Premium SSD - 1 TiB (P30)、ディスク バーストが有効。

• 00:00:00 – 00:10:00 ディスク IOPS が、プロビジョニングされたターゲットである 5,000 IOPS を下回っています
• 00:10:01 – 00:10:10 アプリケーションからバッチ ジョブが発行されたため、ディスク IOPS が 10 秒間 6,000 IOPS にバーストしました
• 00:10:11 – 00:59:00 ディスク IOPS が、プロビジョニングされたターゲットである 5,000 IOPS を下回っています
• 00:59:01 – 01:00:00 アプリケーションからバッチ ジョブがもう 1 件発行されたため、ディスク IOPS が 60 秒間 7,000 IOPS にバーストしました

この課金時間では、バーストのコストは次の 2 つの料金で構成されています。

1 つ目の料金は、バーストの有効化の定額料金である $X です (お客様のリージョンによって決まります)。 この定額料金は、アタッチ状態に関係なく、ディスクを無効にするまで常に課金されます。

2 つ目は、バースト トランザクションのコストです。 ディスク バーストは、2 つの時間帯で発生しました。 00:10:01 – 00:10:10 では、累積バースト トランザクションは (6,000 – 5,000) X 10 = 10,000 です。 00:59:01 – 01:00:00 では、累積バースト トランザクションは (7,000 – 5,000) X 60 = 120,000 です。 バースト トランザクションの合計は、10,000 + 120,000 = 130,000 です。 バースト トランザクションのコストは、10,000 トランザクションの 13 ユニットに基づいて、(リージョン別の価格に基づいて) $Y として課金されます。

このようにして、この課金時間のディスク バーストに関する総コストは、$X + $Y になります。 MBps のプロビジョニングされたターゲット値を超えるバーストにも、同じ計算が適用されます。 MB の超過分は、IO サイズが 256 KB のトランザクションに変換されます。 ディスク トラフィックがプロビジョニングされた IOPS と MBps ターゲットの両方を超えている場合は、次の例を参照してバースト トランザクションを計算できます。

ディスク構成: Premium SSD - 1 TB (P30)、ディスク バーストが有効。

• 00:00:01 – 00:00:05 アプリケーションがバッチ ジョブを発行したため、ディスク IOPS が 5 秒間 10,000 IOPS および 300 Mbps にバーストしました。
• 00:00:06 – 00:00:10 アプリケーションが回復ジョブを発行したため、ディスク IOPS が 5 秒間 6,000 IOPS および 600 Mbps にバーストしました。

バースト トランザクションは、IOPS または Mbps のバーストによるトランザクションの最大数と見なされます。 00:00:01 – 00:00:05 では、累積バースト トランザクションはMax((10,000 – 5,000), (300 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 25,000 トランザクションです。 00:00:06 – 00:00:10 では、累積バースト トランザクションは Max((6,000 – 5,000), (600 - 200) * 1024 / 256)) * 5 = 8,000 トランザクションです。 そのほかに、オンデマンド ベースのディスク バーストを有効にするための総コストを明らかにするために、バーストの有効化の定額料金を含めます。

価格の詳細については、 マネージド ディスクの価格に関するページを参照してください。 Azure料金計算ツールを使用して、ワークロードの評価を行います。

オンデマンド バーストを有効にするには、「オンデマンド バーストを有効にする」をご覧ください。

クレジットベースのバースト

Premium SSD マネージド ディスクの場合、クレジットベースのバーストは、P20 以下のディスク サイズで使用できます。 Standard SSD の場合、クレジット ベースのバーストはディスク サイズ E30 以下で使用できます。 Standard SSD マネージド ディスクと Premium SSD マネージド ディスクの両方で、クレジット ベースのバーストは、Azure パブリック クラウド、Government クラウド、および China クラウドのすべてのリージョンで利用できます。 既定では、ディスク バーストは、サポートされているディスク サイズの新しいデプロイと既存のデプロイすべてで有効になっています。 VM レベルのバーストでは、クレジットベースのバーストだけが使用されます。

仮想マシンレベルのバースト

VM レベルのバーストでは、バーストにクレジット ベースのモデルのみが使用されます。 Premium Storage をサポートするほとんどの VM で、既定で有効になっています。

バースティングのフロー

バーストクレジットシステムは、VMレベルおよびディスクレベルの両方に対して同様に適用されます。 リソース (VM またはディスク) は、初期状態で、それぞれのバースト バケットがクレジットで完全に満たされています。 これらのクレジットを使用すると、最大バースト率で最長 30 分のバーストが可能です。 リソースの IOPS または MB/秒がリソースのパフォーマンス ターゲットを下回ると、クレジットが蓄積されます。 リソースにバースト クレジットが発生し、ワークロードに追加のパフォーマンスが必要な場合、リソースはこれらのクレジットを使用して、ワークロードの需要を満たすために、ベスト エフォートベースでパフォーマンス制限を超えることができます。

利用可能なクレジットの使い方は任意です。 30 分のバースト クレジットを連続で使用することも、1 日を通して散発的に使用することもできます。 リソースをデプロイすると、クレジットが完全に割り当てられます。 クレジットが枯渇した場合、再補充には 1 日もかかりません。 クレジットは自分の判断で使用できます。 バースト バケットは、リソースをバーストさせるのにいっぱいである必要はありません。 バーストの蓄積はリソースごとに異なったものとなります。これは、パフォーマンス ターゲットを下回る未使用の IOPS と MB/秒に基づくためです。 ベースライン パフォーマンス リソースが高いほど、バースト クレジットは、パフォーマンスの低いベースライン リソースよりも速く発生します。 たとえば、P1 ディスクアイドリングでは 1 秒あたり 120 IOPS が発生し、アイドリング P20 ディスクは 1 秒あたり 2,300 IOPS を発生します。

バースティングの状態

バースティングが有効になっているリソースには、3 つの状態があります。

• 蓄積中 – リソースの I/O トラフィックは、パフォーマンス目標を下回っています。 IOPS と MB/秒のバースト クレジットの累積は、個別に行われます。 リソースでは、IOPS クレジットを蓄積しながら MB/秒クレジットを消費したり、またはその逆を行ったりできます。
• バースト – リソースのトラフィックは、パフォーマンス ターゲットよりも多くを使用します。 バースト トラフィックは、IOPS または帯域幅からのクレジットを個別に消費します。
• 一定 - リソースのトラフィックがパフォーマンス ターゲットと正確に一致しています。

バーストの例

次の例では、さまざまな VM とディスクの組み合わせでバーストがどのように機能するかを示しています。 例を簡単にフォローできるように、MB/秒に重点を置きますが、同じロジックが IOPS に個別に適用されます。

バースト不可能なディスクを備えたバースト可能な仮想マシン

VM とディスクの組み合わせ:

• Standard_L8s_v2
  • キャッシュなしの MB/秒:160
  • 最大バースト MB/秒:1,280
• P50 OS ディスク
  • プロビジョニングされる MB/秒:250
  • オンデマンド バースト: 有効化なし
• 2 台の P50 データ ディスク
  • プロビジョニングされる MB/秒:250
  • オンデマンド バースト: 有効化なし

初回起動時に、アプリケーションは VM 上で実行され、クリティカルでないワークロードが発生します。 このワークロードでは、すべてのディスクに均等に分散される 30 MB/秒が必要です。

その後、アプリケーションは 600 MB/秒を必要とするバッチ ジョブを処理する必要があります。 この需要を満たすために Standard_L8s_v2 が急速に処理を行い、そのディスクへのリクエストが P50 ディスクに均等に分散されます。

バースト可能なディスクを備えたバースト可能な仮想マシン

VM とディスクの組み合わせ:

• Standard_L8s_v2
  • キャッシュなしの MB/秒:160
  • 最大バースト MB/秒:1,280
• P4 OS ディスク
  • プロビジョニングされた MB/秒：25
  • 最大バースト MB/秒:170
• 2 つの P4 データ ディスク
  • プロビジョニングされた MB/秒：25
  • 最大バースト MB/秒:170

VM が起動すると、バーストして OS ディスクから 1,280 MB/秒のバースト制限を要求し、OS ディスクは 170 MB/秒のバースト パフォーマンスで応答します。

起動後に、重要度の低いワークロードを持つアプリケーションを起動してください。 このアプリケーションでは、すべてのディスクに均等に分散される 15 MB/秒が必要です。

その後、アプリケーションは 360 MB/秒を必要とするバッチ ジョブを処理する必要があります。 この需要を満たすために Standard_L8s_v2 によってバーストが行われて、要求が行われます。 OS ディスクに必要とされるのは 20 MB/秒のみです。 残りの 340 MB/秒は、バーストする P4 データ ディスクによって処理されます。

次のステップ

• オンデマンド バーストを有効にするには、「オンデマンド バーストを有効にする」をご覧ください。
• バースト中のリソースに関する分析情報を得るには、ディスク バーストのメトリックをご覧ください。
• 該当するディスク サイズでそれぞれバーストできる正確な量については、「VM ディスクのスケーラビリティおよびパフォーマンスの目標」を参照してください。