W dzisiejszym świecie technologii nie istnieje jedno, uniwersalne rozwiązanie, które idealnie pasowałoby do każdej maszyny wirtualnej działającej w chmurze. Dlatego też kluczowe jest staranne dobranie takiej maszyny wirtualnej, która sprosta konkretnym wymaganiom aplikacji i obciążeń. Zanim przejdziemy do szczegółowego omówienia różnych, zoptymalizowanych typów maszyn wirtualnych, dedykowanych do obsługi dużych obciążeń, warto przyjrzeć się bliżej koncepcji maszyn wirtualnych w chmurze, ich zastosowaniom i przyczynom, dla których optymalizacja jest tak istotna.
Czym jest maszyna wirtualna w chmurze?
Maszyna wirtualna w chmurze (ang. Cloud Virtual Machine, VM) to nic innego jak symulacja komputera fizycznego, działająca na zdalnym serwerze, gdzieś w sieci. Umożliwia ona użytkownikom uruchamianie systemów operacyjnych i aplikacji, tworząc wrażenie korzystania z prawdziwego urządzenia. Dzięki temu użytkownicy zyskują zdalny dostęp do zasobów obliczeniowych za pośrednictwem Internetu.
Maszyny wirtualne w chmurze charakteryzują się wyższą wydajnością i opłacalnością niż tradycyjne komputery stacjonarne. Są one współdzielone przez wielu użytkowników, a zarządzanie nimi leży po stronie dostawcy usług, co z kolei eliminuje koszty związane z zakupem, konfiguracją i utrzymaniem fizycznego sprzętu.
Zalety korzystania z maszyn wirtualnych w chmurze
Atrakcyjność cenowa
W porównaniu z tradycyjnym podejściem, opartym na własnej infrastrukturze sprzętowej, maszyny wirtualne w chmurze są znacznie bardziej przyjazne dla portfela. Działają one w modelu „płać za faktyczne użycie” (ang. pay-as-you-go, PAYG). To oznacza, że użytkownicy ponoszą koszty wyłącznie za te zasoby, z których rzeczywiście korzystają. W przeciwieństwie do sytuacji, gdy musieliby sami inwestować w drogi sprzęt i ponosić koszty jego utrzymania.
Ponieważ zasoby chmurowe są współdzielone przez wielu użytkowników, koszty są rozkładane, co przekłada się na znacznie bardziej ekonomiczne rozwiązanie dla firm i organizacji.
Skalowalność
Jedną z kluczowych zalet maszyn wirtualnych w chmurze jest ich wysoka skalowalność. Użytkownicy mają możliwość dynamicznego zwiększania lub zmniejszania zasobów w zależności od bieżących potrzeb. Jest to szczególnie korzystne dla firm, których obciążenie pracą ulega zmianom, umożliwiając elastyczne dostosowanie zasobów do aktualnych wymagań, przy jednoczesnym płaceniu tylko za faktycznie wykorzystywane usługi.
Elastyczność
Maszyny wirtualne w chmurze charakteryzują się dużą elastycznością i mogą być wykorzystywane do różnorodnych zadań. Umożliwiają uruchamianie różnych systemów operacyjnych i oprogramowania w odmiennych środowiskach. Ta wszechstronność sprawia, że testowanie i rozwój stają się znacznie bardziej dostępne, a firmy mogą łatwiej dostosowywać się do zmieniających się potrzeb sprzętowych.
Wybór odpowiedniej maszyny wirtualnej w chmurze
Podczas podejmowania decyzji o wyborze konkretnej maszyny wirtualnej w chmurze, kluczowe jest uwzględnienie kilku istotnych aspektów.
Budżet
Usługi chmurowe działają w oparciu o model PAYG, co zostało już wcześniej wspomniane. Zanim jednak zdecydujemy się na konkretnego dostawcę, warto dokładnie przeanalizować jego cennik. Koszty mogą bowiem wahać się od kilku do nawet kilkuset dolarów miesięcznie, w zależności od intensywności użytkowania. To płynnie prowadzi nas do kolejnego, istotnego czynnika.
Rodzaj obciążenia
Typ obciążenia, które zamierzamy uruchomić, w dużym stopniu determinuje rodzaj maszyny wirtualnej, która będzie dla nas odpowiednia. Różne maszyny wirtualne w chmurze są optymalizowane pod kątem konkretnych rodzajów obciążeń. Przykłady takich optymalizacji obejmują:
- Ogólne przeznaczenie – charakteryzują się zrównoważonym stosunkiem mocy procesora do pamięci operacyjnej.
- Zoptymalizowane pod kątem obliczeń – posiadają wysoki współczynnik mocy obliczeniowej.
- Zoptymalizowane pod kątem pamięci – wyróżniają się dużą ilością pamięci operacyjnej.
- Zoptymalizowane pod kątem przestrzeni dyskowej – oferują znaczną pojemność dyskową.
- Zoptymalizowane pod kątem kosztów – priorytetem jest tu minimalizacja wydatków.
- Zoptymalizowane pod kątem akceleratorów – wykorzystują wysokowydajne procesory graficzne (GPU).
- Wysoka wydajność – charakteryzują się najszybszymi i najmocniejszymi procesorami.
Dla firm zajmujących się analizą dużych zbiorów danych idealnym rozwiązaniem będzie maszyna wirtualna o wysokiej mocy obliczeniowej. Natomiast firmy działające w branży projektowania graficznego powinny rozważyć maszynę wirtualną zoptymalizowaną pod kątem GPU. W związku z tym wybór odpowiedniej maszyny wirtualnej powinien być ściśle powiązany z konkretnym przypadkiem jej użycia.
Bezpieczeństwo
Maszyny wirtualne w chmurze są powszechnie uważane za bezpieczne, co jest niezwykle istotne dla firm przetwarzających poufne dane. Przed wyborem konkretnego dostawcy usług chmurowych, warto zapoznać się z jego architekturą bezpieczeństwa, aby zrozumieć, w jaki sposób rozwiązywane są potencjalne zagrożenia.
Należy upewnić się, że infrastruktura jest odporna na ataki i potrafi skutecznie je odpierać bez narażania poufnych danych. Kluczowa jest również reputacja dostawcy, umowy SLA, plan awaryjny i inne elementy mające wpływ na bezpieczeństwo naszych danych.
Różne maszyny wirtualne w chmurze są optymalizowane pod kątem określonych funkcji. W dalszej części artykułu przeanalizujemy wybrane maszyny wirtualne, poznając ich specyfikację oraz idealne przypadki użycia.
Maszyny wirtualne Google Cloud Tau
Maszyny wirtualne Google Cloud Tau to nowa generacja maszyn wirtualnych, które oferują zwiększoną wydajność, skalowalność i opłacalność. Wykorzystują one najnowsze procesory Intel i AMD, a ich funkcje sprawiają, że są odpowiednie dla różnych rodzajów obciążeń.
Maszyna wirtualna C2 posiada do 56 procesorów wirtualnych, 12 TB pamięci RAM, 60 TB przestrzeni dyskowej i przepustowość sieci do 10 Gb/s. C2 jest polecana dla zastosowań związanych z uczeniem maszynowym, przetwarzaniem dużych zbiorów danych i aplikacjami o wysokich wymaganiach obliczeniowych. Ogólnie rzecz biorąc, sprawdzi się ona w każdym przypadku, gdzie intensywnie wykorzystuje się moc obliczeniową.
Maszyna wirtualna M2 oferuje do 64 procesorów wirtualnych, 256 GB pamięci RAM, 60 TB przestrzeni dyskowej i przepustowość sieci do 10 Gb/s. Jest ona dedykowana aplikacjom wymagającym dużej ilości pamięci operacyjnej, takim jak bazy danych, serwery internetowe i strumieniowanie multimediów.
Maszyna wirtualna A2, podobnie jak M2, jest przeznaczona dla aplikacji intensywnie korzystających z pamięci operacyjnej, takich jak bazy danych, serwery internetowe i streaming multimediów. Oferuje ona do 96 procesorów wirtualnych, 48 TiB pamięci RAM, 60 TB przestrzeni dyskowej i przepustowość sieci do 10 Gb/s.
AWS EC2
Usługi AWS EC2 z zakresu przyspieszonego przetwarzania oraz optymalizacji HPC zostały zaprojektowane z myślą o rozwiązaniach, które przyspieszają obciążenia robocze i umożliwiają wdrażanie obliczeń o wysokiej wydajności. Jednocześnie charakteryzują się one wysoką skalowalnością, opłacalnością i łatwością obsługi.
AWS Accelectrate computing dostarcza rozwiązania oparte na maszynach wirtualnych, które wykorzystują akceleratory sprzętowe lub koprocesory do wykonywania określonych funkcji. Instancje obliczeniowe z akceleracją AWS korzystają z procesorów graficznych NVIDIA oraz skalowalnych procesorów Intel Xeon.
Zostały one zaprojektowane do obsługi obciążeń intensywnie korzystających z grafiki (uczenie maszynowe, renderowanie wideo, obliczenia naukowe) oraz obciążeń obliczeniowych (modelowanie finansowe, przetwarzanie sygnałów, genomika). Są one również podłączone do szybkiej sieci InfiniBand.
Instancje AWS HPC Optimized są idealne dla aplikacji, które intensywnie wykorzystują wysokowydajne procesory i mają duże wymagania w zakresie pamięci. Sprawdzają się w przypadku dużych, złożonych symulacji oraz obciążeń związanych z głębokim uczeniem.
Są one zasilane przez procesory trzeciej generacji AMD EPYC oraz Intel Xeon Scalable, odpowiednie do obliczeniowej dynamiki płynów, dynamiki molekularnej, prognozowania pogody, symulacji zderzeń, symulacji zbiorników sejsmicznych i symulacji strukturalnych.
AWS oferuje różne modele cenowe, w tym plany na żądanie i plany oszczędnościowe. Aby uzyskać szczegółową wycenę, można skorzystać z kalkulatora cen AWS lub skontaktować się z ich zespołem sprzedaży.
Kropelka Premium DigitalOcean
DigitalOcean Premium Droplet zapewnia zwiększoną wydajność i niezawodność przy obsłudze dużych obciążeń. Wykorzystuje procesory Intel Cascade Lake lub AMD EPYC Rome oraz pamięć masową NVMe SSD.
Kropelki Premium charakteryzują się szeregiem funkcji, które sprawiają, że doskonale nadają się do obsługi dużych obciążeń. Obejmują one do 40 procesorów wirtualnych, 256 GB pamięci RAM, dyski NVMe SSD, dedykowane Hyper Threading (dla lepszego przetwarzania równoległego) i przepustowość sieci do 10 Gb/s.
Sprawdzają się w przypadku obciążeń, takich jak strumieniowanie multimediów, gry online, uczenie maszynowe, przetwarzanie dużych zbiorów danych i obliczenia o wysokiej wydajności.
Ceny kropel różnią się w zależności od wybranej instancji. Standardowy plan Basic Droplets zaczyna się od 4 USD miesięcznie, a inteligentne dane premium zaczynają się od 7 USD miesięcznie. Dokładne ceny dla konkretnego przypadku można sprawdzić na stronie z cenami Droplets.
Maszyna wirtualna platformy Azure
Serie maszyn wirtualnych platformy Azure (serie M, H i Mv2) oferują zoptymalizowane rozwiązania, dostosowane do obsługi dużych obciążeń.
Maszyny wirtualne serii M zostały zoptymalizowane pod kątem obsługi dużych obciążeń związanych z pamięcią. Seria M oferuje do 4 TB pamięci RAM na pojedynczej maszynie wirtualnej i do 128 procesorów wirtualnych na jednej maszynie, co pozwala na wysokowydajne przetwarzanie równoległe.
Idealnie nadają się do obsługi obciążeń/aplikacji, takich jak bazy danych, serwery internetowe, strumieniowanie multimediów, przetwarzanie dużych zbiorów danych i obliczenia o wysokiej wydajności.
Maszyny wirtualne z serii H oferują do 128 procesorów wirtualnych i 12 TB pamięci na instancję. Najlepiej sprawdzają się w przypadku uczenia maszynowego, przetwarzania dużych zbiorów danych i obliczeń o wysokiej wydajności. Obejmują one:
- Maszyny wirtualne z serii HB są zoptymalizowane pod kątem aplikacji HPC i wyposażone w maksymalnie 120 rdzeni procesorów AMD EPYC serii 7003 i 448 GB pamięci RAM.
- Maszyny wirtualne z serii HC są zoptymalizowane pod kątem aplikacji HPC opartych na intensywnych obliczeniach. Wyposażone są w 44 rdzenie procesora Intel Xeon Platinum 8168 i 8 GB pamięci RAM na rdzeń procesora.
Maszyny wirtualne z serii Mv2 są wielowątkowe i wyposażone w procesory Intel Xeon Platinum 8180M 2,5 GHz (Skylake). Są to maszyny wirtualne oferujące największą ilość pamięci w platformie Azure, zapewniając niezrównaną wydajność obliczeniową dla obciążeń intensywnie korzystających z pamięci.
Ceny serii Azure H, M i Mv2 zaczynają się odpowiednio od 581,08 USD miesięcznie, 1121,28 USD miesięcznie i 16 286,30 USD miesięcznie.
Dedykowany procesor Linode
Dedykowany procesor Linode jest odpowiedni dla obciążeń/aplikacji intensywnie wykorzystujących moc obliczeniową, takich jak kodowanie wideo, uczenie maszynowe, analiza danych i inne. Jest to możliwe dzięki temu, że każda instancja ma przydzielone dedykowane rdzenie procesora.
Zalecane obciążenia dla Linode obejmują:
- Profesjonalne strony internetowe i e-commerce
- Łańcuchy narzędzi CI/CD i serwery kompilacji
- Serwery gier
- Transkodowanie audio i wideo
- Big data (i analiza danych)
- Uczenie maszynowe i sztuczna inteligencja
- Bazy danych o dużym natężeniu ruchu
Linode oferuje do 512 GB pamięci RAM, 64 rdzenie procesora i dyski SSD o pojemności 7200 GB. Ceny tego rozwiązania zaczynają się od 36 USD miesięcznie lub 0,054 USD za godzinę za 4 GB pamięci RAM, 2 procesory i 80 GB pamięci.
Zoptymalizowane instancje chmurowe Vultr
Zoptymalizowane instancje chmurowe Vultr mają stanowić alternatywę dla EC2. Są one dostosowane do różnych zastosowań w przedsiębiorstwach.
- Instancja ogólnego przeznaczenia: ta instancja równoważy zasoby procesora, pamięci RAM i dysków SSD NVMe. Jest idealna dla serwerów internetowych i aplikacji, handlu elektronicznego, serwerów gier, strumieniowania wideo i audio, udostępniania interfejsów API i relacyjnych baz danych.
- Instancja zoptymalizowana pod kątem procesora: zaprojektowana z myślą o aplikacjach związanych z mocą obliczeniową, oferuje większą pojemność procesora niż pamięć RAM i dysk SSD NVMe. Ta instancja najlepiej nadaje się do kodowania wideo, przetwarzania wsadowego, CI/CD, obliczeń o wysokiej wydajności (HPC), wyświetlania reklam i przetwarzania analitycznego.
- Instancja zoptymalizowana pod kątem przestrzeni dyskowej: organizacje pracujące z dużymi nierelacyjnymi bazami danych, takimi jak Cassandra i MongoDB, a także z przetwarzaniem transakcji online o wysokiej częstotliwości (OLTP), uznają dużą pojemność pamięci masowej NVMe SSD, w połączeniu z umiarkowanymi możliwościami procesora i pamięci RAM, za korzystne dla ich potrzeb.
- Instancje zoptymalizowane pod kątem pamięci: zaprojektowane z myślą o aplikacjach o ograniczonych zasobach pamięci, takich jak bazy danych typu open source (np. MySQL), bazy danych i pamięci podręczne oraz analizy w czasie rzeczywistym. Te maszyny wirtualne oferują większą pojemność pamięci RAM w porównaniu z procesorami i dyskami SSD NVMe.
Maszyny wirtualne Vultr są dostępne w około 32 lokalizacjach serwerów i obsługują różne systemy operacyjne, w tym CentOS, Debian, Ubuntu, Windows i FreeBSD. Koszty korzystania z tego rozwiązania zależą od wybranego typu instancji.
Ceny instancji ogólnego przeznaczenia zaczynają się od 30 USD miesięcznie, zoptymalizowanej pod kątem procesora od 28 USD miesięcznie, zoptymalizowanej pod kątem pamięci od 40 USD miesięcznie, a maszyny wirtualnej zoptymalizowanej pod kątem przestrzeni dyskowej od 75 USD miesięcznie.
IOPS OVHcloud
Instancje OVHcloud IPOS zostały stworzone z myślą o serwerach baz danych i aplikacjach big data. Pomagają one zwiększyć szybkość operacji dyskowych w chmurze publicznej. Oferują one do czterech dysków NVMe, każdy o pojemności 1,9 TB i co najmniej 400 000 IOPS.
Infrastruktura i usługi OVHcloud IPOS są zgodne ze standardami branżowymi i posiadają certyfikaty ISO/IEC 27001, 27017, 27018 i 27701.
Ceny OVHcloud IOPS zaczynają się od 0,488 USD za godzinę. Obejmują one 45 GB pamięci, 8 rdzeni wirtualnych, 50 GB pamięci masowej SSD i dyski NVMe o pojemności 1,9 TB.
Serwery chmurowe UpCloud
Serwery chmurowe UpCloud oferują maszyny wirtualne zoptymalizowane pod kątem procesora i pamięci, idealne dla obciążeń o wysokich wymaganiach w zakresie przetwarzania i pamięci.
Wykorzystują one skalowalny procesor Intel Xeon, który oferuje do 64 procesorów wirtualnych i 384 GB pamięci RAM. UpCloud jest dobrym wyborem dla obciążeń takich jak bazy danych, serwery WWW, CDN, HPC, AI i ML.
Ceny tego rozwiązania zależą od wybranego planu. Plany ogólnego przeznaczenia UpCloud zaczynają się od 7 € miesięcznie lub 0,0104 € za godzinę; plany z wysokim procesorem zaczynają się od 130 € miesięcznie lub 0,1935 € za godzinę, a plany o dużej pamięci od 40 € miesięcznie lub 0,0595 € za godzinę. Aby uzyskać dokładne ceny, należy skontaktować się z ich zespołem sprzedaży.
Serwer wirtualny IBM Cloud
Maszyny wirtualne IBM Cloud Virtual Server o bardzo dużej pamięci są zoptymalizowane pod kątem obciążeń intensywnie korzystających z danych. Zapewniają one wysoką wydajność obliczeniową i niezrównaną pojemność pamięci, co czyni je dobrym wyborem dla firm, które potrzebują dużej ilości pamięci RAM bez uszczerbku dla wydajności obliczeniowej.
Ultrawysoka pamięć w chmurze IBM jest obsługiwana przez procesor Intel Xeon z 28 GB pamięci RAM na procesor wirtualny, co umożliwia obsługę baz danych OLTP w pamięci. Jest ona również wyposażona w pamięć masową NVMe SSD, która jest szybsza niż tradycyjne dyski twarde. Najlepiej nadaje się do serwerów WWW, baz danych, sieci CDN, obciążeń HPC, ML i AI.
Podsumowanie
Dostawcy maszyn wirtualnych w chmurze nieustannie udoskonalają swoje usługi, aby sprostać rosnącym wymaganiom firm. Korzystanie ze zoptymalizowanej maszyny wirtualnej niesie ze sobą szereg korzyści, takich jak oszczędność kosztów, skalowalność, elastyczność i wiele innych.
Wybór najlepszej maszyny wirtualnej zależy od specyficznych potrzeb i preferencji użytkownika. Ważne jest dokładne przeanalizowanie własnych potrzeb i wybór odpowiedniej maszyny wirtualnej, biorąc pod uwagę jej mocne i słabe strony.
Warto również zapoznać się z najlepszymi platformami hostingowymi w chmurze, dedykowanymi zarówno dla startupów, jak i dużych organizacji.
newsblog.pl