云虚拟机选型指南：针对高负载应用的优化方案
选择云虚拟机 (VM) 时，没有统一的标准答案。关键在于选择最适合您的工作负载和应用程序需求的云VM。在深入探讨针对高负载应用程序的各类优化云VM之前，我们先简要回顾一下云VM的概念、应用场景以及优化它们的必要性。
什么是云虚拟机？
云虚拟机(VM)本质上是在远程服务器（位于云端）上运行的虚拟计算机。它允许用户运行操作系统和应用程序，模拟物理计算机的环境，并使用户可以通过互联网远程访问计算资源。
与物理计算机相比，云VM更高效且经济。它们在用户之间共享资源，无需用户自行管理，从而降低了采购和设置服务器的成本和工程量。
云虚拟机的好处
高性价比
相较于构建物理硬件和设备，云VM具有更高的成本效益。云虚拟机采用按需付费(PAYG)模式，用户仅需为实际使用的资源付费。这与自行部署硬件相比，大大降低了成本。
由于服务在多个用户之间共享，成本得以分摊，这使其成为企业和组织更经济的选择。
可扩展性
云VM的一个显著优势在于其高度的可扩展性，用户可以根据需要灵活地增加或减少资源。对于工作负载变化的企业而言，这非常有利，他们可以根据实际需求弹性伸缩，同时仍然能够按需付费。
灵活性
云VM因其灵活性而被广泛应用于各种场景。它们支持用户在不同环境中运行不同的操作系统和软件，这使得测试和开发过程更加便利，并能帮助企业快速适应不断变化的硬件需求。
选择云虚拟机
在决定使用云VM进行任何项目时，请务必考虑以下因素：
预算
云服务通常采用按需付费模式。然而，在决定使用哪家提供商之前，您必须仔细考虑各项服务的定价，因为根据使用情况，每月的费用可能从几美元到数百美元不等。这也引出了下一个需要考虑的因素。
工作量
您需要运行的工作负载类型将直接决定您所需要的VM类型。不同的云VM针对特定的工作负载进行了优化，例如：
- 通用型：平衡CPU与内存的比例。
- 计算优化型：提供高CPU性能。
- 内存优化型：提供大内存容量。
- 存储优化型：提供更大的磁盘空间。
- 成本优化型：优先考虑低成本。
- 加速器优化型：配备高性能GPU。
- 高性能型：拥有最快、最强大的CPU。
高性能计算VM非常适合大数据公司，因为它配备了强大的CPU。如果您的公司专注于图形设计，则GPU优化的VM是更好的选择。因此，用户/企业必须根据其具体使用场景来选择合适的VM。
安全
云VM本质上是安全的，对于处理敏感数据的企业而言至关重要。用户应充分了解所选云提供商的安全架构，以便能够有效地处理安全问题。
确保您的基础设施能够抵御攻击，并防止敏感数据泄露给恶意行为者。此外，还应考虑提供商的信誉、服务级别协议(SLA)、故障转移策略以及其他影响数据安全的关键因素。
不同的云虚拟机基于特定的功能进行了优化。接下来，我们将介绍几种常见的VM类型，了解它们的特性和最佳应用场景。
谷歌云Tau虚拟机
谷歌云Tau VM是新一代虚拟机，旨在提供更高的性能、可扩展性和成本效益。这些VM采用最新的Intel和AMD处理器，适用于各种不同的工作负载。
C2 VM最多可配置56个vCPU、12TB内存、60TB存储空间以及高达10Gbps的网络吞吐量。 C2 VM适用于机器学习、大数据处理、高性能计算等应用。 总体而言，任何计算密集型的工作负载都可以在此VM上高效运行。
M2 VM最多可配置64个vCPU、256GB内存、60TB存储空间以及高达10Gbps的网络吞吐量。 M2 VM专门为内存密集型应用程序设计，如数据库、Web服务器和媒体流。
A2 VM同样适用于具有内存密集型工作负载的应用，如数据库、Web服务器和媒体流。它拥有高达96个vCPU、48TB内存、60TB存储以及高达10Gbps的网络吞吐量。
AWS EC2
AWS EC2 提供加速计算和高性能计算 (HPC) 优化的解决方案，可以加速工作负载，并实现高性能计算的部署，同时还具有高扩展性、经济性和易用性。
AWS加速计算VM使用硬件加速器或协处理器来执行特定功能。 AWS加速计算实例由NVIDIA GPU和Intel Xeon可扩展处理器提供支持。
它们旨在处理图形密集型工作负载（机器学习、视频渲染和科学计算）以及计算密集型工作负载（金融建模、信号处理和基因组学），并连接到高速InfiniBand网络。
AWS HPC优化实例非常适合那些受益于数据密集型高性能处理器，但内存受限的应用，例如大型、复杂的模拟和深度学习工作负载。
这些实例由第三代AMD EPYC（霄龙）和Intel Xeon可扩展处理器提供支持，适用于计算流体动力学、分子动力学、天气预报、碰撞模拟、地震油藏模拟和结构模拟。
AWS提供多种定价模式，包括按需和节省计划等。如需进行成本估算，请使用AWS定价计算器或联系其销售团队获取报价。
DigitalOcean Premium Droplet
DigitalOcean Premium Droplet为繁重的工作负载提供更高的性能和可靠性。它采用Intel Cascade Lake或AMD EPYC Rome处理器，并配备NVMe SSD存储。
Premium Droplets具有多种特性，使其适用于繁重的工作负载，例如：最多40个vCPU、256GB RAM、NVMe SSD存储、专用超线程（用于更好的并行处理）以及高达10Gbps的网络带宽。
它们适用于媒体流、在线游戏、机器学习、大数据处理和高性能计算等工作负载。
Droplet的定价因您选择的实例而异。Basic Droplets常规计划起价为每月4美元，而高级Intel计划起价为每月7美元。要获取实际定价，请浏览Droplets定价页面查看具体报价。
Azure 虚拟机
Azure VM系列（M、H和Mv2系列）提供适合繁重工作负载的优化方案。
M系列虚拟机针对内存进行了优化，非常适合内存密集型工作负载。M系列在单个VM上提供高达4TB的RAM，在单个VM上提供多达128个vCPU，以实现高性能并行处理。
它们非常适合数据库、Web服务器、媒体流、大数据处理和高性能计算等工作负载/应用。
H系列VM为每个实例提供多达128个vCPU和12TB内存。它们最适合机器学习、大数据处理和高性能计算。其中包括：
- HB系列VM针对HPC应用进行了优化，配备多达120个AMD EPYC 7003系列CPU内核和448GB RAM。
- HC系列VM针对密集计算驱动的HPC应用进行了优化。它们具有44个Intel Xeon Platinum 8168处理器内核，每个CPU内核配备8GB RAM。
Mv2系列VM是超线程的，配备Intel Xeon Platinum 8180M 2.5GHz (Skylake)处理器。它是Azure上内存容量最大的虚拟机，提供强大的计算性能以支持内存密集型工作负载。
Azure H、M和Mv2系列的价格分别为每月581.08美元、每月1,121.28美元和每月16,286.30美元。
Linode专用CPU
Linode专用CPU适用于CPU密集型工作负载/应用，如视频编码、机器学习、数据分析等。每个实例都分配有其专用的CPU内核，从而实现卓越的性能。
Linode推荐的工作负载包括：
- 专业网站和电子商务网站
- CI/CD工具链和构建服务器
- 游戏服务器
- 音视频转码
- 大数据（和数据分析）
- 机器学习和人工智能
- 高流量数据库
Linode提供高达512GB RAM、64个CPU内核和7,200个存储SSD。对于4GB RAM、2个CPU和80GB存储，该方案的定价从每月36美元或每小时0.054美元起。
Vultr优化云实例
Vultr优化的云实例旨在作为EC2的替代方案。其优化实例专为各种企业使用场景而创建。
- 通用实例：该实例平衡了CPU、RAM和NVMe SSD资源。它是Web和应用程序服务器、电子商务、游戏服务器、视频和音频流、API服务和关系数据库的理想选择。
- CPU优化实例：专为计算密集型应用设计，提供比RAM和NVMe SSD更多的CPU容量。此实例最适合视频编码、批处理、CI/CD、高性能计算 (HPC)、广告服务和分析处理。
- 存储优化实例：对于使用大型非关系数据库（如Cassandra和MongoDB）以及高频在线事务处理(OLTP)的组织，广泛的NVMe SSD存储容量与适中的CPU和RAM容量相结合，将非常有用。
- 内存优化实例：专为内存受限的应用而设计，如MySQL等开源数据库、内存数据库和缓存以及实时分析。与CPU和NVMe SSD相比，这些VM提供更多的RAM容量。
Vultr VM拥有约32个服务器位置，支持多种操作系统，包括CentOS、Debian、Ubuntu、Windows和FreeBSD。您将支付的费用取决于您选择的实例类型。
通用型起价为每月30美元，CPU优化型起价为每月28美元，内存优化型起价为每月40美元，存储优化型VM起价为每月75美元。
OVHcloud IOPS
OVHcloud IPOS实例专为数据库服务器和大数据应用而构建，有助于提高公共云中的磁盘事务性能，从而提升速度。这些实例提供多达四个NVMe驱动器，每个驱动器具有1.9TB存储和至少400,000 IOPS。
OVHcloud IPOS基础设施和服务符合行业标准，并通过了ISO/IEC 27001、27017、27018和27701认证。
OVHcloud IOPS的定价从每小时0.488美元起。这包括45GB内存、8个vCore、50GB SSD存储和1.9TB NVMe磁盘。
UpCloud 云服务器
UpCloud云服务器提供高CPU和内存优化的VM，适用于具有大量处理和内存需求的工作负载。
它们由Intel Xeon可扩展处理器提供支持，并提供多达64个vCPU和384GB内存。 UpCloud是数据库、Web服务器、CDN、HPC、AI和ML等工作负载的理想选择。
此解决方案的定价取决于您选择的计划。 UpCloud通用计划起价为每月7欧元或每小时0.0104欧元；高CPU计划起价为每月130欧元或每小时0.1935欧元，高内存计划起价为每月40欧元或每小时0.0595欧元。如需了解实际费率，请联系其销售团队获取报价。
IBM 云虚拟服务器
IBM Cloud Virtual Server 超高内存VM针对数据密集型工作负载进行了优化。它提供高性能计算和卓越的内存容量，使其成为需要大内存且又不影响计算性能的企业的理想选择。
IBM Cloud超高内存由Intel Xeon处理器提供支持，每个vCPU配备28GB RAM，以服务于内存中的OLTP数据库。它还配备了比传统硬盘驱动器更快的NVMe SSD存储。它最适用于Web服务器、数据库、CDN、HPC、ML和AI工作负载。
结论
云VM提供商不断改进其服务以满足企业不断增长的需求。使用优化VM具有诸多优势，包括节约成本、提高可扩展性和灵活性等。
最适合您的VM取决于您特定的工作负载需求和偏好。分析您的需求，并确保在考虑优缺点的基础上，为您的工作负载选择合适的VM。
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