GCPのプリエンプティブVMインスタンス機能私的視点 (2023.APR.24th, with Chat-GPT4)

2023年4月24日 19:21

Google Cloud Platform（GCP）は、多様な仮想マシン（VM）インスタンスタイプを提供しており、その中でも「プリエンプティブVMインスタンス」はコスト効率に優れたインスタンスタイプとして注目されています。本コラムでは、GCPのプリエンプティブVMインスタンス機能について解説します。

1. プリエンプティブVMインスタンスとは？

プリエンプティブVMインスタンスは、GCPが提供する短期間での使用に適した、コスト効率に優れたVMインスタンスです。通常のVMインスタンスと比較して大幅に割引された価格で利用できますが、最大で24時間までの利用が保証されている点が異なります。また、プリエンプティブVMインスタンスは、GCPのリソースが不足した場合には停止される可能性があります。

2. プリエンプティブVMインスタンスのメリット

プリエンプティブVMインスタンスの利用には、以下のようなメリットがあります。

2.1 低コスト

プリエンプティブVMインスタンスは、通常のVMインスタンスに比べて大幅に割引された価格で利用できます。これにより、コストを抑えながら大量の計算リソースを活用することができます。

2.2 スケーラビリティ

プリエンプティブVMインスタンスを利用することで、短期間で大量の計算リソースを確保できます。これにより、一時的な負荷や急な需要の増加に対応することができます。

3. プリエンプティブVMインスタンスの用途

プリエンプティブVMインスタンスは、以下のような用途に適しています。

3.1 バッチ処理

短期間で大量のデータを処理するバッチ処理には、プリエンプティブVMインスタンスが適しています。コストを抑えつつ、必要な計算リソースを確保できます。

3.2 大規模なシミュレーション

大規模なシミュレーションやモデリングには、多くの計算リソースが必要となります。プリエンプティブVMインスタンスを使用すれば、これらの計算負荷を効率的に処理でき、コストも抑えることができます。

3.3 CI/CDパイプライン

継続的インテグレーション（CI）や継続的デリバリー（CD）パイプラインでは、一時的に大量の計算リソースが必要となることがあります。プリエンプティブVMインスタンスを利用すれば、パイプラインの実行中に追加のリソースを効率的に確保できます。

3.4 スポットインスタンスの代替

他のクラウドプロバイダが提供するスポットインスタンスと同様の働きを持ち、短期間での大量の計算リソースを確保することができます。他のクラウドプロバイダからGCPへ移行する際に、スポットインスタンスの代替として利用できます。

4. プリエンプティブVMインスタンスの制約

プリエンプティブVMインスタンスは、通常のVMインスタンスと比較していくつかの制約があります。

4.1 24時間の制限

プリエンプティブVMインスタンスは、最大で24時間までしか利用できません。この制限を超えると、インスタンスは自動的に停止されます。

4.2 GCPリソースの可用性に依存

プリエンプティブVMインスタンスは、GCPのリソースが不足した場合には停止される可能性があります。そのため、長期間の安定した運用が必要な場合には、通常のVMインスタンスを利用することを検討してください。

5. まとめ

本コラムでは、GCPのプリエンプティブVMインスタンス機能について解説しました。プリエンプティブVMインスタンスは、コスト効率に優れたインスタンスタイプであり、バッチ処理や大規模なシミュレーション、CI/CDパイプラインなどに適しています。ただし、24時間の制限やGCPリソースの可用性に依存する点に注意が必要です。プリエンプティブVMインスタンスを適切に活用して、コスト効率の高いクラウド環境を構築しましょう。

6. プリエンプティブVMインスタンスの作成方法

プリエンプティブVMインスタンスの作成は、gcloudコマンドラインツールやGCPコンソールから行うことができます。以下に、gcloudコマンドを使用したプリエンプティブVMインスタンスの作成方法を示します。

cssCopy codegcloud compute instances create [INSTANCE_NAME] \
  --preemptible \
  --project [PROJECT_ID] \
  --zone [ZONE] \
  --image-family [IMAGE_FAMILY] \
  --image-project [IMAGE_PROJECT] \
  --machine-type [MACHINE_TYPE]

上記のコマンドに適切なパラメータを入力し、実行することでプリエンプティブVMインスタンスが作成されます。

GCPコンソールからプリエンプティブVMインスタンスを作成する場合は、インスタンス作成画面で「仮想マシンの詳細」を開き、「可用性ポリシー」の「インスタンスの事前終了」を「オン」に設定してください。

7. プリエンプティブVMインスタンスと通常のVMインスタンスの使い分け

プリエンプティブVMインスタンスと通常のVMインスタンスは、それぞれ異なる特性があります。以下のポイントに基づいて、どちらのインスタンスタイプを使用するか決定してください。

コスト: プリエンプティブVMインスタンスは、通常のVMインスタンスに比べて大幅に割引された価格で利用できます。コストを最小限に抑えることが重要な場合は、プリエンプティブVMインスタンスを検討してください。
可用性: プリエンプティブVMインスタンスは、最大で24時間までしか利用できず、GCPリソースの可用性に依存します。長期間の安定した運用が必要な場合は、通常のVMインスタンスを利用してください。
用途: プリエンプティブVMインスタンスは、バッチ処理や大規模なシミュレーション、CI/CDパイプラインなど、短期間で大量の計算リソースが必要な場合に適しています。通常のVMインスタンスは、長期間の安定した運用が必要な場合に適しています。

適切なインスタンスタイプを使い分けることで、コスト効率と運用効率を最適化し、効果的なクラウド環境を構築することができます。

8. プリエンプティブVMインスタンスの終了通知

プリエンプティブVMインスタンスは事前終了される可能性がありますが、GCPは事前に終了通知を提供しています。これにより、終了前にデータの保存やクリーンアップ作業を行うことができます。終了通知は、メタデータサーバを介して提供され、30秒前に通知されます。

以下のコマンドを実行することで、終了通知を監視することができます。

arduinoCopy codecurl "http://metadata.google.internal/computeMetadata/v1/instance/preempted?wait_for_change=true" -H "Metadata-Flavor: Google"

このコマンドがtrueを返すと、インスタンスが終了されることが通知されます。この通知を受け取ったら、速やかにデータの保存やクリーンアップ作業を行ってください。

9. プリエンプティブVMインスタンスとオートスケーリング

プリエンプティブVMインスタンスは、オートスケーリング機能と組み合わせることで、負荷に応じて短期間で大量の計算リソースを確保できます。オートスケーリング機能を設定する際に、プリエンプティブVMインスタンスを利用するよう設定することができます。

GCPコンソールまたはgcloudコマンドラインツールを使用して、インスタンステンプレートを作成し、その際にプリエンプティブVMインスタンスを指定してください。その後、インスタンスグループでオートスケーリングを有効にし、作成したインスタンステンプレートを使用してください。

このように、プリエンプティブVMインスタンスを効果的に活用することで、コストを抑えつつ、短期間で大量の計算リソースを確保することが可能です。適切な用途や制約を理解し、最適なクラウド環境を構築しましょう。

10. プリエンプティブVMインスタンスのベストプラクティス

プリエンプティブVMインスタンスを効果的に活用するために、以下のベストプラクティスを参考にしてください。

10.1 フォールバック戦略の検討

プリエンプティブVMインスタンスが事前に終了される可能性があるため、フォールバック戦略を検討しておくことが重要です。たとえば、プリエンプティブVMインスタンスが利用できない場合には、通常のVMインスタンスに自動的に切り替えるように設定することができます。

10.2 ジョブのチェックポイント

プリエンプティブVMインスタンス上で実行されるジョブが途中で終了される可能性があるため、定期的にチェックポイントを作成し、進捗状況を保存しておくことが望ましいです。これにより、インスタンスが終了された場合でも、最後のチェックポイントから再開できるようになります。

10.3 終了通知の活用

前述の通り、プリエンプティブVMインスタンスの終了通知を活用して、データの保存やクリーンアップ作業を行うことができます。終了通知を適切に監視し、インスタンスの終了に備えましょう。

10.4 リージョンとゾーンの選択

プリエンプティブVMインスタンスの利用可能性は、リージョンやゾーンによって異なる場合があります。そのため、複数のリージョンやゾーンを活用することで、プリエンプティブVMインスタンスの利用可能性を向上させることができます。

11. まとめ

本コラムでは、GCPのプリエンプティブVMインスタンスについて解説しました。プリエンプティブVMインスタンスは、コスト効率に優れ、短期間で大量の計算リソースが必要な場合に適しています。ただし、24時間の制限やGCPリソースの可用性に依存する点に注意が必要です。

プリエンプティブVMインスタンスを適切に活用し、コスト効率の高いクラウド環境を構築しましょう。また、ベストプラクティスを適用して、プリエンプティブVMインスタンスをより効果的に利用する方法を学びましょう。フォールバック戦略の検討、ジョブのチェックポイント、終了通知の活用、そしてリージョンとゾーンの選択が、プリエンプティブVMインスタンスを効果的に活用するための鍵となります。

最後に、プリエンプティブVMインスタンスを含むGCPのさまざまなサービスや機能を理解し、それぞれのニーズに応じた最適なクラウド環境を構築することが重要です。GCPは、スケーラビリティ、セキュリティ、そして柔軟性を提供しており、これらの特性を最大限に活用することで、効率的かつ安全なクラウド環境を実現することができます。今後も、GCPの最新情報やベストプラクティスを追求し、クラウド運用のスキルを向上させていきましょう。

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