为什么要使用云端?

云端运算是这个时代非常重要的技术，也是推动科技进步和产品开发的一大帮手。以时下最火红的深度学习来说，训练一个model 可能会需要一张好的GPU card、好的CPU，或者大量的记忆体。但如果不需要时常使用到这么好的配备，一次购买大规格的硬体又会造成浪费，那么就可以使用云端运算资源来快速的做一些简单的测试。

一般来说，云端运算共分3个层次，分别是Infrastructure as a service (IaaS)、Platform as a service (PaaS)和Software as a service (SaaS)，详见  连结。今天要介绍的GCE (Google Compute Engine)，在上述三者之中，属于IaaS的范畴，也是三者之中，弹性最大的云端服务。基本上我们可以把IaaS想像成是一个资料运算中心，提供客户所有电脑该有的配备，例如硬碟、GPU、CPU、记忆体⋯⋯。

Google Compute Engine (VM) 规格

Standard machine types

GCE 提​​供了许多种主机的规格，n1-standard type 系列规格如下：

不同的规格对应不同的CPU 颗数、记忆体大小和硬碟大小。至于单颗CPU 的效能，Google 也有做出下方的解释：

High-CPU machine types

除了standard type之外，GCE也有提供其它种type的机器。例如跑reinforcement learning演算法时，可能需要较多的CPU的话，那也可以选择  high CPU type  的机器。下图为high CPU的规格：

High-memory machine types

如果程式会占用大量的记忆体，也可以选择  high memory type  的机器：

客制化规格

当然也有可能上述的机器组合都不太适合你的需求，那么也可以选择  客制化自己的机器。但是客制化机器除了资费稍微昂贵之外，还必须注意以下小小的限制：
• 最大的vCPU数会和选择的区域有关。
•  vCPU的个数必须是1或偶数
• 每个vCPU对应到的记忆体大小也必须介于0.9 GB到6.5GB之间
• 记忆体的总量必须是256MB的倍数。

最后，关于磁碟或SSD 硬碟的部分，因为用量需求可能会随着服务扩充而增加。如果有这个需求的话，也可以再多付费并直接增加到现存的project 里头！

Price & Discount

因为云端运算是非常耗能和运算资源的，对于购买者而言，每一分钟、每一小时的价格，一定都是锱珠必较的。当然，为了推广GCE ，Google 也有给出优惠的计价方式和折扣。在Google Cloud Engine 的部分，计价的方式是以秒计费。

至于折扣的部分，如果成功把机器操好操满，那么Google也会做功德，给予使用者  SUD (Sustained Use Discount)优惠。示意图如下，假设你共开了6个VM来跑程式，使用的天数分别如下：

那么Google 会自动把你的运算视为使用4 台机器，如下：

接着，因为你使用的量分别到达一定的比例，所以Google 给予大小不等的折扣。

到这里你可能会疑惑为什么VM 1 和2 是打7折，而VM3 是打76 折？看完下方的价格表后，让我来为各位算一次。

上方这个表格的意思是，每个月使用的0% – 25% 不会有折扣，25% – 50% 的资费会打8 折，以此类推。而VM 1 和2 分别都做好做满，达到100 %，因此计算如下：

而VM 3 的最后一部分打折计算较为复杂，如下：

从这里看来，可以知道，当你宣告使用不同数目的VM 和vCPU 时，并不是拿到实质的硬体，而是等价的算力，如此Google 才能将这些算力做平行的相加，也鼓励你把机器操好操满。

此外，如果确定将来几年使用的量都会非常的稳定，那也可以签长约，Google会给大小不等的CUD (Committed Use Discount)  折扣。例如承诺使用1年或者3年，则可以分别获得6折和43折的折扣，详情请见  连结。

最后，因为Google Cloud Engine的计价稍微复杂，因此Google也有提供资费计算机让大家计算资费，或者点选这个连结，看看各种machine type的价格是怎么制定的。

实作一下吧

在Google Cloud Engine上，有Linux和windows两种OS可以做选择。在开始之前，请先确定project已经开好，且付费已经开启，接着我们要create一个vm，请点连结，接着点选建立，或者create的按钮。

接着请填写VM名称，和区域。区域指的是你的主机要开在哪里，例如主要服务的客户是在北美，那理所当然会开在北美，网路的latency也会相对较低。此外，不同地点，能提供的主机型态也会不同。那台湾的话，就选择asia-east1-abc就可以了，机房位置位在台湾彰化。关于机房的配置，有兴趣详见连结。

选完主机位置后，也可以在开机磁碟的位置挑选作业系统，并设定防火墙。在防火墙的设定，必须把HTTP 开起来，因为我们等一下要透过HTTP access 这一台主机。点选完之后请按建立。

建立完成后，回来到这个页面，请点选红色框起来的部分。点下去之后，会开启一个新的视窗，然后ssh 到主机去。

连上后，请输入

sudo apt-get install htop

安装完成后，输入htop ，就可以看到以下画面。图中右上角即是这台主机的memory 大小和CPU 颗数。

结语

此篇文章不仅详细介绍了Google Compute Engine 的计价方式和规格 ，还带您实作如何在GCP 上架设VM，是初次接触云端的朋友很好的入门砖。

透过建立一个virtual machine，可以省去很多麻烦，包含安装作业系统、购买硬体。此外，也可以自由调控想要的CPU 颗数和记忆体大小，做为快速测试或长期使用，都是非常方便的选择。