GCP入門：Compute Engineについて

今日は、Compute Engineについて解説しています。

背景

Compute Engineについて調査する機会がありましたので、その時の内容を備忘として記事に残しました。

Compute Engineとは

Google Cloud Platform (GCP)のCompute Engineについて説明します。

Compute Engineは、GCPの中核的なサービスの一つで、仮想マシン（VM）をクラウド上で提供するIaaS（Infrastructure as a Service）です。以下にその主要な特徴と機能を説明します：

1. 基本概念:

• 仮想マシンを必要に応じて作成、実行、管理できます。
• 様々なOS（Linux, Windows）をサポートしています。

1. 柔軟な構成:

• CPU、メモリ、ストレージを柔軟に選択可能です。
• 事前定義された機械タイプまたはカスタム機械タイプを選択できます。

1. スケーラビリティ:

• 需要に応じて簡単にVMのスケールアップ/ダウンが可能です。
• インスタンスグループを使用して自動スケーリングを設定できます。

1. ネットワーキング:

• グローバルロードバランシング機能を提供します。
• VPCネットワークを使用してセキュアな接続が可能です。

1. ストレージオプション:

• 永続ディスク（SSDまたはHDD）
• ローカルSSD（高性能但し一時的）
• Cloud Storageとの連携

1. プリエンプティブルVM:

• 通常のVMよりも大幅に安価ですが、GCPが必要に応じて停止する可能性があります。
• バッチ処理や耐障害性のあるワークロードに適しています。

1. コンテナサポート:

• Dockerコンテナを直接Compute Engine上で実行できます。

1. GPUとTPUのサポート:

• 機械学習や高性能計算のためのGPUやTPUを追加できます。

1. セキュリティ機能:

• 暗号化されたディスク
• ファイアウォール規則
• IAMによるアクセス制御

1. 料金モデル:
   • 秒単位の課金（最小1分）
   • 継続利用割引
   • コミットメント割引
2. 管理ツール:
   • Webコンソール、gcloudコマンドラインツール、RESTful APIを提供
3. 可用性:
   • 複数のゾーンとリージョンにまたがる配置が可能
   • ライブマイグレーション機能によるメンテナンス中の可用性確保
4. カスタムイメージ:
   • 独自のVMイメージを作成し、再利用することが可能

Compute Engineは、様々なワークロードに対応できる柔軟性と拡張性を持ち、ウェブアプリケーションの実行からビッグデータ処理、機械学習まで、幅広い用途に利用されています。

種類

Compute Engineには様々な種類（インスタンスタイプ）があります。これらは用途や性能要件に応じて選択できます。主な種類は以下の通りです：

1. 汎用インスタンス（N シリーズ）:

• N1: 旧世代の汎用インスタンス
• N2, N2D: 最新世代の汎用インスタンス
• E2: コスト最適化された汎用インスタンス

1. コンピューティング最適化インスタンス（C シリーズ）:

• C2: 高性能コンピューティング向け
• C3: 最新世代の高性能コンピューティングインスタンス

1. メモリ最適化インスタンス（M シリーズ）:

• M1: 大規模インメモリデータベース向け
• M2: 超大規模メモリワークロード向け

1. 高CPU インスタンス（H シリーズ）:

• H3: 最高のvCPUパフォーマンスを提供

1. GPUインスタンス（G シリーズ, A シリーズ）:

• G1, G2: NVIDIA GPU搭載
• A2: NVIDIA Ampere A100 GPU搭載

1. TPUインスタンス:

• Cloud TPU: Googleの独自開発のAI処理用チップ

1. 共有コアインスタンス（f1-micro, g1-small）:

• 小規模アプリケーションや開発/テスト用

1. カスタムインスタンス:

• CPU、メモリを柔軟に組み合わせて構成可能

1. Aインスタンス:

• A3: 最新のAMD EPYC プロセッサを搭載

1. Tインスタンス:
   • T2A: Arm アーキテクチャベースのインスタンス

これらのインスタンスタイプは、以下のような特性で区別されます：

• vCPU数
• メモリ容量
• ネットワーク帯域幅
• 永続ディスクの最大容量
• 地域/ゾーンの可用性
• 価格

選択する際は、アプリケーションの要件（CPU負荷、メモリ使用量、ディスクI/O、ネットワークトラフィックなど）を考慮し、最適なインスタンスタイプを選ぶことが重要です。また、ベンチマークテストを行って、実際の性能を確認することも推奨されます。

おわりに

今日は、 Compute Engineについて解説しました。