受控磁碟高載

適用於: ✔️ Linux 虛擬機 ✔️ Windows 虛擬機 ✔️ 彈性擴展集 ✔️ 統一擴展集

Azure 磁碟突發會暫時提升管理磁碟的 IOPS 與吞吐量,超過其設定的效能目標。 虛擬機器 (VM) 高載是另一項獨立功能。 支援突發的磁碟不需要具備突發功能的虛擬機,而具備突發功能的虛擬機也不一定需要具備突發功能的磁碟。

常見案例

下列案例非常適合使用高載:

  • 改善啟動時間 – 透過高載,您的執行個體啟動速度會更快。 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。 在突發模式下,P4 最高可達 3,500 IOPS 和 170 MB/s,啟動速度可提升 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。 它們大部分時間需要的是基本效能,而在短期間需要更高的效能。 這類的例子是處理每日交易的會計程式,這些交易需要少量磁碟流量。 月底時,該程式會完成需要大量磁碟流量的報告對帳。
  • 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。 如果你的網頁伺服器由具有突增特性的虛擬機或磁碟支援,伺服器會更有能力應付流量激增。

磁碟層級高載

目前有兩種受控磁碟類型支援高載:進階 SSD 受控磁碟與標準 SSD。 其他磁碟類型不支援高載。 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。 此模式在磁碟發生高載時都會產生額外費用。 按需突發僅適用於大於 512 GiB 的高級 SSD 管理磁碟。
  • 以點數為基礎的模型,磁碟僅在點數貯體中累積高載點數時才會進行高載。 此模式在磁碟高載時不會產生額外費用。 以點數為基礎的高載是以最佳努力方式運作,且不保證成功。 以點數為基礎的高載僅適用於 512 GiB 以下的 Premium SSD 受控磁碟,以及 1024 GiB 以下的 Standard SSD。

Azure Premium SSD 管理磁碟 可使用任一突發模式,但目前標準 SSD 目前僅提供基於信用點數的突發。

你也可以 更改管理磁碟的效能層級,這對於工作負載本來會以突發方式運行的人來說很理想。

Attribute 點數型高載 隨選高載 改變效能等級
Scenario 30 分鐘或更短的短期縮放。 短期擴容,沒有固定持續時間。 原本會以高載形式執行的工作負載會持續運作。
成本 沒有其他成本。 變動成本。 如需詳細資訊,請參閱 隨需突增計費。 每個階級的固定成本。 詳情請參閱 受控磁碟 價格。
可用性 Premium SSD 管理硬碟容量為 512 GiB 及以下,標準 SSD 則為 1,024 GiB 及以下。 高階 SSD 管理硬碟容量超過 512 GiB。 所有進階 SSD 受控磁碟大小。
啟用 在合格的磁碟上預設為啟用。 你必須啟用它。 你必須手動更改等級。

隨選高載

使用隨選高載模型的 Premium SSD 受控磁碟,可視工作負載需要,經常高載到超過原本佈建的目標,最高可達最大高載目標。 例如,在 1-TiB P30 磁碟上,配置的 IOPS 為 5,000 IOPS。 當您在此磁碟上啟用磁碟爆發時,您的工作負載可對此磁碟執行 I/O 作業,最高可達 30,000 IOPS 和 1,000 MB/s 的爆發效能。 關於每個支援磁碟的最大突發目標,請參見 虛擬機磁碟的擴展性與效能目標。

如果您預期工作負載會經常超出佈建的效能目標,磁碟高載就不具成本效益。 在這種情況下,將硬碟的效能等級調高到 更高等級 ,以提升基準效能。 請檢閱您的帳單詳細資料,然後對照您的工作負載流量模式進行評估。

在啟用隨需自動擴展之前,請先了解下列注意事項:

  • 容量小於或等於 512 GiB 的高級 SSD 上無法啟用隨選突發功能。 512 GiB 以下的 Premium SSD 一律使用以點數為基礎的高載。
  • 隨選高載僅支援於進階 SSD 受控磁碟。 如果啟用隨選高載的 Premium SSD 變更為另一種磁碟類型,磁碟高載會停用。
  • 變更效能層級時,隨選高載不會自動停用。 如果您想變更效能層級,但不想保留磁碟高載,您必須停用。
  • 只有在磁碟已從 VM 卸離,或 VM 已停止時,才能啟用隨選高載。 啟用後 12 小時才能停用隨選高載。

按需突發計費

Premium SSD 管理硬碟的按需突發成本包含兩個部分。 第一種是按小時計時的突發啟用固定費用,依地區而異,且在關閉突發狀態前不論附屬狀態都會適用。 第二種由變動的即用即付費用組成,依超出已佈建 IOPS 或輸送量目標的未快取讀取和寫入 I/O 交易數來計算。

僅 IOPS 計費範例

此範例使用一顆啟用按需突增的 1-TiB Premium SSD P30 硬碟,並具有 5,000 IOPS 的佈建目標。

Time 磁碟活動 突發式交易
00:00:00–00:10:00 IOPS 仍低於設定目標。 0
00:10:01–00:10:10 批次作業會用 6,000 IOPS,持續 10 秒。 (6,000 - 5,000) × 10 = 10,000
00:10:11–00:59:00 IOPS 仍低於設定目標。 0
00:59:01–01:00:00 批次作業會用 7,000 IOPS,持續 60 秒。 (7,000 - 5,000) × 60 = 120,000

磁碟爆破會在計費時段內發生兩個時段。 從 00:10:01 至 00:10:10,累積的突發交易量為 (6,000 - 5,000) × 10 = 10,000。 從 00:59:01 到 01:00:00,累積的突發交易為 (7,000 - 5,000) × 60 = 120,000。

兩個區間合計產生 130,000 筆突發交易,Azure 會將其計費為 13 個 10,000 筆交易的單位。 以適用的區域交易率計算,這13個單位的價格$Y。 計費小時的總成本為區域性每小時高載啟用固定費用 $X 加上高載交易成本 $Y。 固定費用無論磁碟的附件狀態如何都會適用,直到你關閉隨選突擊功能。

結合 IOPS 與吞吐量計費的範例

此範例使用一顆 1-TiB Premium SSD P30 磁碟,啟用隨需突發功能,並設定目標為 5,000 IOPS 與 200 MB/s。 Azure 透過使用 256 KB 的 I/O 大小,將超出預備目標的吞吐量轉換為交易。 當 IOPS 和吞吐量都超過目標時,Azure 會使用較大的交易數量。

Time 磁碟活動 IOPS 高載交易 輸送量高載交易 可計費高載交易
00:00:01–00:00:05 批次作業使用 10,000 IOPS 和 300 MB/s 的速度,持續五秒鐘。 (10,000 - 5,000) × 5 = 25,000 (300 - 200) × 1,024 ÷ 256 × 5 = 2,000 25,000
00:00:06–00:00:10 一個復原工作會使用 6,000 IOPS 和 600 MB/s,持續五秒鐘。 (6,000 - 5,000) × 5 = 5,000 (600 - 200) × 1,024 ÷ 256 × 5 = 8,000 8,000

Azure 會根據 IOPS 突發或輸送量突發兩者中較大的交易數,來計算累積突發交易數。 從 00:00:01 到 00:00:05,累積的突發交易為 Max((10,000 - 5,000), ((300 - 200) × 1,024 ÷ 256)) × 5 = 25,000。 從 00:00:06 到 00:00:10,累積的突發交易為 Max((6,000 - 5,000), ((600 - 200) × 1,024 ÷ 256)) × 5 = 8,000。

將區域交易速率套用於可計費交易,然後加上每小時突發啟用的固定費用,以計算按需磁碟突發的總成本。

有關價格的詳細資訊,請參閱 管理磁碟的價格頁面。 使用 Azure 價格計算器來評估你的工作量。

若要啟用隨需突增,請參閱啟用隨需突增。

點數型高載

對 Premium SSD 受控磁碟而言,P20 與更小的磁碟大小可使用以點數為基礎的高載。 對 Standard SSD 而言,E30 與更小的磁碟大小可使用以點數為基礎的高載。 對 Standard SSD 與 Premium SSD 受控磁碟來說,點數型高載在 Azure 公用、Government 與 China 雲端的所有區域皆可使用。 依預設,所有支援磁碟大小的新部署與現有部署都會啟用磁碟高載。 VM 層級高載只使用以點數為基礎的高載。

虛擬機器層級高載

VM 層級高載只使用以點數為基礎的高載。 大多數支援 進階儲存體 的虛擬機預設會啟用這個功能。

高載流程

VM 層級與磁碟層級的高載,都以相同方式套用高載點數系統。 您的資源 (VM 或磁碟) 會在各自的高載貯體中,以已完全補滿的點數開始。 這些點數可讓您以最大高載速率高載最多 30 分鐘。 當資源的 IOPS 或 MB/s 低於效能目標時,你就會累積信用點數。 如果您的資源累積了突發點數,且工作負載需要額外效能,該資源可使用這些點數,在盡力而為的情況下超過其效能限制,以協助滿足工作負載需求。

說明下列情況的示意圖:未使用的 I/O 或低於佈建目標的吞吐量會填充一個一開始即為滿的突發額度桶,而高於目標的 I/O 或吞吐量則會消耗桶中的額度。

花費可用點數的方式完全取決於您。 您可以在一天中連續或零星使用這 30 分鐘的高載點數。 當你部署資源時,會附帶完整的信用點數分配。 當這些信用點數用完後,不到一天就能補充完畢。 你可以自行決定花費點數。 資源不需要讓高載貯體滿載,也能進行高載。 高載點數累積會因資源而異,因為它以低於效能目標的未使用 IOPS 與 MB/s 為基礎。 基準效能較高的資源,累積突發點數的速度比基準效能較低的資源更快。 例如,P1 磁碟閒置時每秒可累積 120 IOPS,而閒置中的 P20 磁碟則可累積 2,300 IOPS 每秒。

高載狀態

在啟用突增模式時,您的資源可能會處於三種狀態:

  • 累積 – 資源的 I/O 流量使用量低於效能目標。 IOPS 與 MB/s 突發點數會分別累積。 你的資源可以在花費 MB/s 點數的同時累積 IOPS 點數,反之亦然。
  • 突發 – 資源的流量使用量超過效能目標。 突發流量會獨立消耗IOPS或吞吐量點數。
  • 恆定 – 資源流量正好達到效能目標。

高載範例

下列範例示範高載如何搭配各種 VM 與磁碟組合運作。 為了讓範例更容易理解,他們著重於 MB/s,但同樣的邏輯也獨立應用於 IOPS。

可高載的虛擬機器搭配不可高載的磁碟

VM 和磁碟組合:

  • Standard_L8s_v2
    • 未缓存的 MB/秒:160
    • 最大突發速度 MB/秒:1280
  • P50 OS 磁碟
    • 配置 MB/秒:250
    • 隨選擴增:未啟用
  • 2 個 P50 資料磁碟
    • 配置 MB/秒:250
    • 隨選突發: 未啟用

啟動後,應用程式會在虛擬機上執行非關鍵工作負載。 工作負載需要 30 MB/s,且平均分布於各磁碟。 一個應用程式向虛擬機請求 30 MB/s 速度的示意圖。虛擬機從三個磁碟中各請求 10 MB/s,然後回傳 30 MB/s 給應用程式。

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 會高載以滿足此需求,接著對磁碟的要求會平均分配到 P50 磁碟。

應用程式從一台突發型 VM 請求 600 MB/s 的示意圖。該 VM 向三個非突發型 P50 磁碟各請求 200 MB/s,然後再將 600 MB/s 傳回給應用程式。

可高載的虛擬機器搭配可高載的磁碟

VM 和磁碟組合:

  • Standard_L8s_v2
    • 未缓存的 MB/秒:160
    • 最大突發速度 MB/秒:1280
  • P4 OS 磁碟
    • 佈建 MB/s:25
    • 最大突發 MB/秒:170
  • 2 個 P4 資料磁碟
    • 佈建 MB/s:25
    • 最大突發 MB/秒:170

當虛擬機器啟動時,它會高載以向作業系統磁碟要求其高載限制為 1,280 MB/s,作業系統磁碟則回應其高載效能 170 MB/s。

Standard_L8s_v2 虛擬機啟動時向 P4 OS 磁碟請求 1,280 MB/s 的圖示,回傳最大突發吞吐量為 170 MB/s。

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。

應用程式向虛擬機請求 15 MB/s 速度的示意圖。虛擬機從三顆 P4 磁碟中各請求 5 MB/s,然後回傳 15 MB/s 給應用程式。

接著應用程式處理一個需要 360 MB/s 的批次工作。 Standard_L8s_v2 VM 會突爆以滿足這個需求。 作業系統磁碟可提供 20 MB/s,而兩個可突發效能的 P4 資料磁碟則可提供其餘的 340 MB/s。

一個應用程式向突發虛擬機請求 360 MB/s 的示意圖。虛擬機從每個 P4 資料磁碟接收 170 MB/s 的速度,從 P4 作業系統磁碟接收 20 MB/s,然後回傳 360 MB/s 給應用程式。

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