Цпг двигателя: О цилиндро-поршневой группе

Содержание

Основные неисправности цилиндро-поршневой группы двигателей ЯМЗ

Внешние проявления неисправностей деталей цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) (поршни, гильзы и поршневые кольца) следующие:

  • увеличение расхода масла на долив;
  • ухудшение пусковых качеств двигателя;
  • снижение мощностных и экономических показателей;
  • увеличение расхода картерных газов;
  • существенное ухудшение состояния картерного масла.

N

Номер по каталогу

Количество

Наименование

1

 236-1004063-Б

6

 Болт крышки шатуна длинный

2

 236-1004062-Б

6

 Болт крышки шатуна короткий

3

 236-1002023

6

 Кольцо уплотнительное нижнее

4

 236-1002024-А

6

 Кольцо уплотнительное верхнее

5

 236-1002040

6

 Кольцо антикавитационное

6

 236-1002021-А

6

 Гильза цилиндра

7

 236-1004020

6

 Палец

8

 236-1004015-Д

6

 Поршень

9

 236-1004006

6

 Гильза, поршень, палец

10

 236-1004022-Б

12

 Кольцо стопорное

11

 236-1000106-БЗ

6

 Кольца поршневые (комплект на один поршень)

12

 236-1004038-Б

6

 Расширитель

13

 236-1004035-В

6

 Кольцо маслосъемное

14

 236-1004034-А

6

 Кольцо маслосъемное с расширителем

15

 236-1004025-В

6

 Кольцо компрессионное третье

16

 236-1004032-АЗ

6

 Кольцо компрессионное второе

17

 236-1004030

6

 Кольцо компрессионное верхнее

18

 236-1004052-Б2

6

 Втулка шатуна

19

 236-1004045-Б2

6

 Шатун

20

 236-100405 8-В

12

 Вкладыш

При диагностировании деталей ЦПГ необходимо убедиться в исправности других узлов и систем двигателя, оказывающих влияние на работоспособность рассматриваемых деталей. Так, в случаях повышенного расхода масла на долив (выше 1,5%) необходимо убедиться в отсутствии течи масла из двигателя наружу и разгерметизации впускного тракта.

Диагностирование до разборки двигателя необходимо начинать с выяснения условий работы двигателя, качества и объема проведенных обслуживаний и текущих ремонтов. В условиях работы необходимо оценить нагруженность двигателя по эксплуатационному расходу топлива в л/100 км (л/моточас), тепловой режим и наличие шума или стука при работе. Необходимо также определить возможные остановки двигателя по неустановленным причинам, расход масла на долив и характер его изменения за общее время работы двигателя в эксплуатации.

Источник фото: 24ri.ruДиагностирование до разборки необходимо начинать с выяснения условий работы ДВС

После выполнения указанных работ при возможности запустить двигатель и прослушать его работу на режимах холостого хода от минимальной до максимальной частоты вращения коленчатого вала. Необходимо осмотреть отложения на шторах бумажного элемента полнопоточного масляного фильтра, а также в фильтре центробежной очистки масла. Обратить особое внимание на количество отложений и наличие металлической стружки. Необходимо отобрать пробу масла из картера двигателя в количестве 250 -500 мл и отправить ее в химическую лабораторию на предмет определения физико-химических показателей масла (вязкость, щелочное число, количество нерастворимых осадков, наличие воды в масле, диспергирующие свойства и др.).

Источник фото: dymz.ruБумажный элемент масляного фильтра осматривают на предмет наличия металлической стружки

Могут быть использованы также методы инструментального (приборного) диагностирования. Так, замеряется давление в конце такта сжатия в цилиндрах двигателя. Оно определяется в абсолютных единицах с помощью компрессометра или в относительных единицах с помощью специальной аппаратуры, фиксирующей изменение силы тока в цепи стартера при прокрутке коленчатого вала в процессе последовательного отключения цилиндров двигателя.

Компрессометром замеряется давление сжатия при прокрутке коленчатого вала стартером или в режиме работы двигателя при минимальной частоте холостого хода. Последний вариант испытаний является более предпочтительным, т.к. точность измерения возрастает за счет поддержания определенного скоростного режима двигателя. Величина давления сжатия при nx/x = 800 мин-1 для двигателей ЯМЗ должна составлять pc = 3,0…3,5 МПа (30…35 кг/см2). Особое внимание следует обращать на разность давлений pc по цилиндрам. Это сравнение позволит определить цилиндр с дефектными деталями ЦПГ.

Источник фото: 24ri.ruДавление сжатия лучше замерять в режиме работы ДВС при минимальной частоте холостого хода

По замерам значений pc можно определить следующие дефекты деталей ЦПГ: прогар поршня, поломку компрессионного кольца, изношенность деталей, закоксовку колец, задиры поршней и негерметичность клапанов механизма газораспределения. При указанных дефектах обычно значение pc в цилиндре бывает меньше 2,0…2,1 МПа (20…21 кг/см2).

Дополнительную информацию о состоянии деталей ЦПГ можно получить с помощью физико-химического и спектрального анализов картерного масла.

Наибольший объем информации о причинах выхода из строя деталей ЦПГ можно получить после разборки двигателя и анализа состояния деталей. Состояние деталей ЦПГ и возможные причины их дефектов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Состояние деталей ЦПГ и причины их дефектов.

Состояние деталей ЦПГ

Возможные причины дефектов ЦПГ

Примечание

1. Задир цилиндрической части поршня с переносом его материала на поверхность гильзы. 1. Неправильно подобран зазор в системе поршень-гильза (меньше или больше рекомендуемого).  
2. Перегрев двигателя в эксплуатации. Задир начинает развиваться на участках поршня, расположенных под углом 45° к оси кольца.
3. Зависание (закоксовывание) колец в канавках из-за недопустимой переработки картерного масла или применения масла, не соответствующего заводской инструкции по эксплуатации. Задир может быть только на головке или на всей поверхности юбки поршня.
4. Увеличена цикловая подача топлива секций ТНВД. Необходима проверка и регулировка ТНВД на стенде.
5. Превышение номинальной частоты вращения коленчатого вала (более 2100 мин.) из-за неисправности регулятора ТНВД. Проверить и отрегулировать максимальную частоту вращения при испытаниях ТНВД на стенде.
2. Обрыв поршня по бобышкам поршневого пальца. Обрыв является следствием задира и заклинивания поршня в гильзе. Обрыв происходит чаще на многоцилиндровых двигателях.
3. Обгорание днища поршня. Увеличение угла опережения впрыска топлива от нормы, повышение цикловой подачи секций ТНВД. Проверка регулировок ТНВД на стенде.
4. Закоксование (зависание) компрессионных колец. Переработка масла или использование масел, не соответствующих заводской инструкции по эксплуатации.  
5. Износ маслосъемных колец вплоть до срабатывания хромированного покрытия. Низкое качество фильтрации картерного масла. Необходима проверка состояния элементов масляного фильтра и перепускного клапана.
6. Повышенный износ колец, канавок поршня и гильз. Низкое качество фильтрации воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора.
7. Поломка поршневых колец, возможно разбивание межкольцевых перемычек поршня частями разрушенного кольца. Чрезмерный износ деталей ЦПГ из-за низкого качества фильтрации воздуха или нарушения герметичности впускного тракта, приведшего к пропуску в цилиндры двигателя нефильтрованного воздуха. Проверить состояние элементов воздухоочистителя и герметичность впускного тракта автомобиля или трактора.

Особое внимание при эксплуатации двигателей необходимо обращать на состояние воздухоочистки, при нарушении которой преждевременно вырабатывается ресурс деталей ЦПГ. Многолетний опыт эксплуатации двигателей ЯМЗ показывает, что износ деталей ЦПГ, как правило, носит абразивный характер и вызван нарушением фильтрации воздуха.

Источник фото: carnovato.ruПри эксплуатации ДВС необходимо обращать внимание на состояние воздухоочистки

Абразивный износ двигателя (иногда его называют пылевым) определяется по снижению мощности (“плохо тянет”), повышенному дымлению, выбросу масла из сапуна и, как следствие, увеличенному расходу масла (обычно выше 2…3% от расхода топлива). В отдельных случаях работа двигателя сопровождается металлическим стуком, хорошо прослушиваемым при средней частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Причиной стука, как правило, является поломка первого компрессионного кольца, вызванная повышенной его вибрацией вследствие чрезмерного износа канавки поршня и самого кольца по высоте.

Процесс обслуживания воздушного фильтра и проверка герметичности впускного тракта двигателя е составе изделия подробно описаны в инструкциях по эксплуатации двигателя. К сожалению, практика показывает, что в эксплуатации зачастую пренебрегают этими операциями ТО, что приводит к преждевременному аварийному износу ЦПГ.

Статья из журнала
“Техническое обслуживание”, № 2-3, сентябрь 2004

Повреждения деталей ЦПГ и их причины

При работе ДВС в системе поршень-гильза происходят обратно-поступательные движения с высокими значениями скоростей, а также огромными нагрузками. Ненадлежащее техническое обслуживание может привести к ускоренному износу элементов и вызвать частичную техническую неисправность двигателя или вовсе полный отказ. 

В большинстве случаев диагностика позволяет выявить лишь малую часть проблем. Определить техническое состояние и причины поломки можно при осмотре отдельных компонентов, что поможет сделать приведенная ниже информация.

 

Повреждения гильзы цилиндра

Деформация цилиндра 

 

  • Неравномерная или ненадлежащая затяжка головки блока
  • Ненадлежащее состояние поверхностей головки и блока
  • Грязная или повреждённая резьба крепежа головки блока
  • Несоответствующая прокладка головки блока
  • Отложения в системе охлаждения
  • Некачественная посадка бурта гильзы, несоответствующее выступание гильзы, ненадлежащее состояние нижнего посадочного места гильзы
  • При сухих гильзах слишком слабая посадка гильзы так же вредна, как и слишком тугая
  • В посадочных местах блока при сухих гильзах возникает контактная коррозия, посадочное место должно быть тщательно обработано для обеспечения прилегания гильзы по всей площади.
  • Отдельно стоящие цилиндры воздушного охлаждения должны быть строго параллельны блоку и головке, при единой головке цилиндры должны быть одинаковой высоты, очень важна исправность воздуховодов. 

Отрыв бурта гильзы цилиндра 

  • Некачественно обработано посадочное место гильзы в блоке
  • Не соблюдены предписанные порядок и моменты затяжки
  • Применены прокладки несоответствующей толщины

Кавитация

  • Не соблюдён зазор поршень/цилиндр (установлены б/у поршни)
  • Ненадлежащая посадка гильзы в блоке
  • Пониженное давление в системе охлаждения
  • Ненадлежащее качество охлаждающей жидкости 

Повреждения поршня 

 

Эрозия материала на днище поршня (дизельный двигатель) 

 

 

  • Неисправная форсунка
  • Неисправный нагнетательный клапан в топливном насосе высокого давления
  • На форкамерных двигателях — дефект форкамеры 

Эрозия на днище и жаровом поясе поршня (бензиновый двигатель)

Качество топлива не соответствует степени сжатия двигателя, бензин в дизельном топливе, масло в камере сгорания

  • Ненадлежащий угол опережения зажигания Негерметичные выпускные клапаны
  • Значительное количество нагара в камере сгорания
  • Слишком высокая температура впускного воздуха, общий перегрев 

Прихват от перегрева, в основном на головке поршня 

  • Эксплуатация необкатанного двигателя с высокими нагрузками
  • Повышенная температура в камере сгорания из-за неисправности системы питания
  • Неисправность системы охлаждения 

Разрушение перемычек между канавками поршневых колец (дизельный двигатель) 

  • Неисправная форсунка
  • Низкая компрессия в цилиндре
  • Дефект форкамеры
  • Неправильное или чрезмерное пользование пусковыми средствами
  • Цилиндр при неработающем двигателе заполнился водой или топливом (гидроудар) 

Трещины на днище и вокруг камеры сгорания в поршне 

  • Неисправность системы питания
  • Дефект форкамеры
  • Перегрев двигателя
  • Неисправность моторного тормоза 

 

Износ поверхностей из-за избытка топлива в камере сгорания 

 

  • Избыток топлива в камере сгорания в дизеле из-за неисправности топливной системы
  • Пониженная компрессия
  • На дизелях ненадлежащий зазор между поршнем и головкой 

Задиры при недостаточном зазоре между поршнем и цилиндром 

  • Ненадлежащая обработка блока при ремонте – диаметр цилиндра меньше допустимого размера
  • Головка блока перетянута или затянута неравномерно, повреждена или загрязнена резьба на элементах крепления головки к блоку цилиндров, не смазаны опорные места для гаек и болтов в головке
  • Имеются повреждения привалочных поверхностей блока цилиндров и головки блока
  • Некачественная прокладка головки блока
  • Деформация цилиндров из-за неравномерного охлаждения – накипь или грязь в системе охлаждения
  • Не подготовлены посадочные места для гильз в блоке
  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева 

Задиры на боковой поверхности поршня рядом с бобышками

  • Нагружение двигателя без предварительного прогрева
  • Деформация цилиндра при перегреве двигателя
  • Недостаточный зазор между пальцем и бобышкой поршня 

Сухой прихват на юбке (недостаток масла) 

  • Неисправность системы смазки или полное отсутствие масла в двигателе
  • Недостаточное разбрызгивание масла из-за малого зазора в шатунных вкладышах

 

Задиры на поршне только с одной стороны 

  • Воздушные и паровые пробки в системе охлаждения из-за выхода из строя термостата или водяного насоса, а также загрязнения в полости охлаждения в блоке, приводят к местному перегреву и прекращению охлаждения 

Задиры на боковой поверхности (сухой прихват) 

  • Неисправности системы охлаждения

 

Информация взята из открытого источника www.

info-parts.ru

 

 

    процессорных платформ | Документация Compute Engine

    При создании виртуальной машины (ВМ) в Compute Engine вы указываете серия машины и тип машины для VM. Каждая серия машин связана с одной или несколькими платформами ЦП. Если доступно несколько платформ ЦП для типа машины можно выбрать минимум Платформа процессора для виртуальной машины.

    Платформа ЦП предлагает несколько физических процессоров, и каждый из этих процессоров называются ядром. Для всех процессоров, доступных на Compute Engine, одно ядро ​​ЦП может работать как несколько аппаратных средств. многопоточность через одновременную многопоточность (СМТ), который известен на процессорах Intel как Intel Hyper-Threading Технологии. В Compute Engine каждый аппаратный многопоток называется виртуальным процессором. (виртуальный ЦП). Когда виртуальные ЦП сообщаются виртуальной машине как занимающие разные виртуальные ядра, Compute Engine гарантирует, что эти виртуальные ЦП никогда не будут использовать одни и те же физические основной.

    Тип машины вашей виртуальной машины указывает его количество виртуальных ЦП, и вы можете сделать вывод о количестве физических ядер ЦП, используя соотношение количества виртуальных ЦП на ядро ​​по умолчанию для этой серии машин:

    • Для серий машин Tau T2D и Tau T2A виртуальные машины всегда имеют один виртуальный ЦП на основной.
    • Для машин всех остальных серий виртуальные машины по умолчанию имеют два виртуальных ЦП на ядро.

    При желании вы можете настроить виртуальную машину так, чтобы она имела один виртуальный ЦП на ядро ​​вместо двух виртуальных ЦП на каждое ядро. ядро, которое может принести пользу некоторым рабочие нагрузки. Важно отметить, что при этом тип машины вашей виртуальной машины больше не отражает правильное количество виртуальных ЦП. Вместо этого цена и количество физических ядер ЦП остается таким же, как и для двух виртуальных ЦП по умолчанию на соотношение ядер, а количество виртуальных ЦП составляет половину значения, указанного тип аппарата.

    Процессоры Arm

    Для процессоров Arm Compute Engine использует один поток на ядро. Каждый vCPU отображает к физическому ядру без SMT.

    В следующей таблице описаны процессоры Arm, доступные для Виртуальные машины Compute Engine.

    ЦП процессор Процессор Артикул Поддерживаемые машины серии Устойчивая частота всех ядер (ГГц)
    Ампер Альтра Q64-30
    • Машины серии Tau T2A
    		 3,0

    Процессоры x86

    Для большинства процессоров x86 каждый виртуальный ЦП реализован как один аппаратный поток. Серия машин Tau T2D является исключением, поскольку один виртуальный ЦП соответствует одному физическое ядро.

    Процессоры Intel

    На процессорах Intel Xeon, Технология Intel Hyper-Threading поддерживает одновременное выполнение нескольких потоков на каждом ядре. Конкретный размер и форма вашего Экземпляр ВМ определяет количество своих виртуальных ЦП.

    Процессор ЦП Процессор Артикул Поддерживаемые машины серии Базовая частота (ГГц) Турбо-частота для всех ядер (ГГц) Максимальная частота в турборежиме для одного ядра (ГГц)
    Масштабируемый процессор Intel Xeon
    (Sapphire Rapids)
    4-го поколения    		 Процессор Intel® Xeon® Platinum 8481C
    • Серия машин C3
    		 1,9 3,0 3,3
    Масштабируемый процессор Intel Xeon (Ice Lake)
    3-го поколения    		 Процессор Intel® Xeon® Platinum
    8373C
    • N2 * серия машин
    		 2,6 3,4 3,5
    • Машина М3 серии
    		 2,6 3,4 3,5
    Масштабируемый процессор Intel Xeon (Cascade Lake)
    2-го поколения
    Процессор Intel® Xeon® Gold 6268CL
    • N2 * серия машин
    		 2,8 3,4 3,9
    Процессор Intel® Xeon® Gold 6253CL
    • Машина C2 серии
    		 3. 1 3,8 3,9
    Процессор Intel® Xeon® Platinum 8280L
    • Серия машин М2
    		 2,5 3,4 4,0
    Процессор Intel® Xeon® Platinum 8273CL
    • Серия станков A2
    • Станок G2 серии
    		 2,2 2,9 3,7
    Масштабируемый процессор Intel Xeon (Skylake)
    1-го поколения    		 Процессор Intel® Xeon® Scalable Platinum 8173M
    • Машины серии E2
    • m1-megamem типы машин с оптимизацией памяти
    • Машина N1 серии
    		 2,0 2,7 3,5
    Intel Xeon E7 (Broadwell E7) Процессор Intel® Xeon® E7-8880V4
    • m1-ultrame типы машин с оптимизацией памяти
    		 2,2 2,6 3,3
    Intel Xeon E5 v4 (Broadwell E5) Процессор Intel® Xeon® E5-2696V4
    • Машины серии E2
    • Машина N1 серии
    		 2,2 2,8 3,7
    Intel Xeon E5 v3 (Хасуэлл) Процессор Intel® Xeon® E5-2696V3
    • Серия машин N1
    		 2,3 2,8 3,8
    Intel Xeon E5 v2 (Ivy Bridge) Процессор Intel® Xeon® E5-2696V2
    • Серия машин N1
    		 2,5 3. 1 3,5
    Intel Xeon E5 (песочный мост) Процессор Intel® Xeon® E5-2689
    • Серия машин N1
    		 2,6 3,2 3,6

    * Типы машин N2 с 80 или более виртуальными ЦП используют Intel Ice Lake ПРОЦЕССОР.

    Процессоры AMD

    Процессоры AMD обеспечивают оптимизированную производительность и масштабируемость с помощью SMT. Почти во всех случаях Compute Engine использует два потока на ядро, а каждый виртуальный ЦП является одной нитью. Tau T2D является исключением, когда Compute Engine использует один поток на ядро, и каждый виртуальный ЦП сопоставляется с физическим ядром. Конкретный размер и форма вашего экземпляра виртуальной машины определяет количество своих виртуальных ЦП.

    Процессор ЦП Процессор Артикул Поддерживаемые машины серии Базовая частота (ГГц) Эффективная частота (ГГц) Макс. форсированная частота (ГГц)
    AMD EPYC Milan
    3-е поколение    		 AMD ЭПИК 7B13
    • Машины серии E2
    • Тау Т2Д машина серии
    • N2D машина серии
    • Станок C2D серии
    		 2,45 2,8 3,5
    AMD EPYC Rome
    2-го поколения    		 AMD ЭПИК 7B12
    • Машины серии E2
    • Станок N2D серии
    		 2,25 2,7 3,3

    Частотная характеристика

    В предыдущих таблицах описаны аппаратные характеристики процессоров, доступны с Compute Engine, но имейте в виду следующее:

    • Частота : Частота ПК, или тактовая частота, измеряет количество количество циклов, выполняемых процессором в секунду, измеряется в ГГц (гигагерцах). В целом, более высокие частоты указывают на лучшую производительность. Однако разные конструкции ЦП обрабатывать инструкции по-разному, поэтому более старый процессор с более высокой тактовой частотой может превзойти более новый процессор с более низкой тактовой частотой, потому что более новый архитектура работает с инструкциями более эффективно.

      Дополнительные сведения о тактовых циклах и производительности ЦП см. Тактовые частоты и производительность системы.

    • Базовая частота : Частота, с которой работает ЦП, когда система в простое или при небольшой нагрузке. При работе на базовой частоте ЦП потребляет меньше энергии и меньше тепла.

      Гостевая среда ВМ отражает базовую частоту, независимо от того, что частота, на которой фактически работает виртуальная машина.

    • Турбочастота для всех ядер : Частота, на которой каждый ЦП обычно запускается, когда все ядра в сокете не простаивают одновременно. Другой рабочие нагрузки предъявляют различные требования к процессору системы. Повышение технологий устраните эту разницу и помогите процессам адаптироваться к требованиям рабочей нагрузки, повышение частоты процессора.

      • Большинство виртуальных машин получают турбочастоту для всех ядер, даже если это только базовая частота сообщается гостевой среде.
        • Процессоры
      • Ampere Altra Arm могут обеспечить более предсказуемую производительность потому что частота для процессоров Arm всегда всеядерная турбо частота.

    • Макс. турбочастота : частота, на которую ЦП нацелен при требовательное приложение, такое как видеоигра или приложение для моделирования дизайна. Его максимальная частота одного ядра, которую достигает ЦП без разгона.

    • Технологии управления питанием процессора : Процессоры Intel поддерживают несколько технологии для оптимизации энергопотребления. Эти технологии делятся на две категории или состояния:

      • C-состояния — это состояния, когда ЦП уменьшил или выключил выбранный функции. C-state поддерживается только для машин серии C2.
      • П-состояния позволяют масштабировать частоту и напряжение, при которых процессор работает так, чтобы уменьшить энергопотребление процессора.

    Для виртуальных машин, которые не являются частью семейство машин, оптимизированных для вычислений, C-State и P-State не поддерживаются, поэтому бездействующие виртуальные ЦП в гостевой среда может работать не так, как ожидалось.

    Характеристики ЦП

    Производители микросхем добавляют передовые технологии для вычислений, графики, виртуализации и управления памятью для процессоров, которые они производят. Облако Google поддерживает использование некоторых из этих расширенных функций с Compute Engine.

    Advanced Matrix Extensions (AMX)

    Intel AMX это новое расширение архитектуры набора инструкций (ISA), предназначенное для ускорения рабочие нагрузки искусственного интеллекта (ИИ) и машинного обучения (МО). АМХ вводит новые инструкции, которые можно использовать для выполнения матричного умножения. и операции свертки, которые являются двумя наиболее распространенными операциями в ИИ. и мл.

    AMX поддерживается новейшими процессорами Intel Xeon 4-го поколения. (кодовое название Sapphire Rapids), на котором работает серия виртуальных машин общего назначения C3. Все типы машин C3 VM поддержка наборов инструкций AMX.

    AMX представляет двумерные регистры, называемые плитками , на которых ускорители может выполнять операции. AMX задуман как расширяемая архитектура. Первый реализованный ускоритель называется блоком умножения матрицы мозаичных элементов (TMUL). Каждый Ядро ЦП процессора Sapphire Rapids имеет независимый модуль AMX TMUL.

    Дополнительные технические сведения о Intel AMX можно найти по адресу Поддержка Intel AMX в версии 5.16. Intel предлагает учебник по AMX на Пример кода: Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX) — встроенные функции.

    Требования для использования AMX

    Инструкции Intel AMX имеют определенные минимальные требования к программному обеспечению, такие как:

    • Для пользовательских образов AMX поддерживается ядром Linux версии 5. 16 или позже.
    • Google Cloud предлагает поддержку AMX в следующих общедоступные изображения:
      • CentOS Stream 8 или новее
      • RHEL 8 (последняя сборка) или новее
      • Rocky Linux 8 (последняя сборка) или новее
      • Ubuntu 22.04 или новее
      • Windows Server 2022 или более поздней версии
    • Тензорный поток 2.9.1 или выше
    • Расширение Intel для оптимизации Intel® для PyTorch

    Информацию о региональной доступности виртуальных машин C3 см. Доступные регионы и зоны и фильтр в таблице показаны только типы машин C3.

    Что дальше

    • Узнайте больше о семействах машин.
    • Узнайте больше об экземплярах виртуальных машин.
    • Узнайте больше об изображениях.
    • Узнайте, как указать минимальную платформу ЦП.

    Попробуйте сами

    Если вы новичок в Google Cloud, создайте учетную запись, чтобы оценить, как Compute Engine работает в реальном мире сценарии. Новые клиенты также получают бесплатные кредиты в размере 300 долларов США для запуска, тестирования и развертывание рабочих нагрузок.

    Попробуйте Compute Engine бесплатно

    вариантов среды выполнения с памятью, процессорами и графическими процессорами

    По умолчанию контейнер не имеет ограничений по ресурсам и может использовать данный ресурс, как позволяет планировщик ядра хоста. Docker предоставляет способы чтобы контролировать, сколько памяти или процессора может использовать контейнер, устанавливая время выполнения флаги конфигурации команды docker run . В этом разделе представлена ​​подробная информация о том, когда вы должны установить такие ограничения, и о возможных последствиях их установки.

    Многие из этих функций требуют, чтобы ваше ядро ​​поддерживало возможности Linux. К проверить поддержку, вы можете использовать Команда docker info . Если способность отключен в вашем ядре, вы можете увидеть предупреждение в конце вывода, например следующее:

     ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.  Не поддерживается предел подкачки.

    Обратитесь к документации вашей операционной системы, чтобы включить их. См. также Руководство по устранению неполадок Docker Engine Чтобы получить больше информации.

    Память

    Понимание рисков нехватки памяти

    Важно не допустить, чтобы работающий контейнер потреблял слишком много память хост-машины. На хостах Linux, если ядро ​​обнаруживает, что достаточно памяти для выполнения важных системных функций, выдает OOME или Out Of Memory Exception и начинает убивать процессы, чтобы освободить Память. Уничтожению подлежит любой процесс, включая Docker и другие важные процессы. Приложения. Это может эффективно вывести из строя всю систему, если неправильный процесс убит.

    Docker пытается снизить эти риски, настраивая приоритет OOM на Демон Docker, чтобы его было меньше шансов убить, чем другие процессы в системе. Приоритет OOM для контейнеров не регулируется. Это делает его более скорее всего, для отдельного контейнера будет убит, чем для демона Docker или другие системные процессы, которые необходимо убить. Не следует пытаться обойти эти меры безопасности путем ручной установки --oom-score-adj в крайнее отрицательное значение. номер на демоне или контейнере, или установив --oom-kill-disable на контейнер.

    Дополнительные сведения об управлении OOM ядра Linux см. Недостаточно памяти.

    Вы можете снизить риск нестабильности системы из-за OOME:

    • Выполните тесты, чтобы понять требования к памяти вашего приложения, прежде чем ввод его в производство.
    • Убедитесь, что ваше приложение работает только на хостах с достаточными ресурсами.
    • Ограничьте объем памяти, который может использовать ваш контейнер, как описано ниже.
    • Будьте внимательны при настройке свопа на хостах Docker. Обмен медленнее и менее производительна, чем память, но может обеспечить защиту от исчерпания системная память.
    • Рассмотрите возможность преобразования вашего контейнера в службу, и использование ограничений уровня обслуживания и меток узлов, чтобы гарантировать, что приложение работает только на хостах с достаточным объемом памяти

    Ограничение доступа контейнера к памяти

    Docker может применять жесткие ограничения памяти, которые позволяют контейнеру больше не использовать чем заданный объем пользовательской или системной памяти, или мягкие ограничения, которые позволяют контейнер использовать столько памяти, сколько ему нужно, если не выполняются определенные условия, например, когда ядро ​​​​обнаруживает нехватку памяти или конфликты на хост-компьютере. Некоторые из этих опций имеют разные эффекты при использовании по отдельности или при использовании более установлен один вариант.

    Большинство этих опций принимают положительное целое число, за которым следует суффикс b , k , m , g , чтобы указать байты, килобайты, мегабайты или гигабайты.

    Опция Описание
    -m или --память= Максимальный объем памяти, который может использовать контейнер. Если вы установите эту опцию, минимально допустимое значение составит 6 м (6 мегабайт). То есть вы должны установить значение не менее 6 мегабайт.
    --подкачка памяти * Объем памяти, который этому контейнеру разрешено выгружать на диск. Подробнее см. --memory-swap .
    --memory-swappiness По умолчанию ядро ​​хоста может заменить процент анонимных страниц, используемых контейнером. Вы можете установить --memory-swappiness на значение от 0 до 100, чтобы настроить этот процент. См. --memory-swappiness деталей.
    --резервирование памяти Позволяет указать мягкое ограничение меньше --memory , которое активируется, когда Docker обнаруживает конфликт или нехватку памяти на хост-компьютере. Если вы используете --memory-reservation , оно должно быть меньше, чем --memory , чтобы оно имело приоритет. Поскольку это мягкое ограничение, оно не гарантирует, что контейнер не превысит лимит.
    --память ядра Максимальный объем памяти ядра, который может использовать контейнер. Минимально допустимое значение 6м . Поскольку память ядра не может быть выгружена, контейнер, которому не хватает памяти ядра, может блокировать ресурсы хост-машины, что может иметь побочные эффекты на хост-машине и других контейнерах. Подробнее см. --kernel-memory .
    --oom-kill-disable По умолчанию, если возникает ошибка нехватки памяти (OOM), ядро ​​уничтожает процессы в контейнере. Чтобы изменить это поведение, используйте параметр --oom-kill-disable . Отключайте убийцу OOM только в контейнерах, где вы также установили параметр -m/--memory . Если флаг -m не установлен, хосту может не хватить памяти, и ядру может потребоваться завершить процессы хост-системы, чтобы освободить память.

    Дополнительные сведения о контрольных группах и памяти в целом см. в документации для контроллера ресурсов памяти.

    --memory-swap подробности

    --memory-swap – это флаг модификатора, который имеет значение только в том случае, если --memory также набор. Использование подкачки позволяет контейнеру записывать избыточные требования к памяти на диск. когда контейнер исчерпал всю доступную ему оперативную память. Eсть снижение производительности для приложений, которые часто подкачивают память на диск.

    Его настройка может иметь сложные эффекты:

    • Если --memory-swap устанавливается в положительное целое число, тогда как --memory , так и --memory-swap должен быть установлен. --memory-swap представляет общее количество памяти и подкачки, которые могут быть использованы, а --memory контролирует количество, используемое память без подкачки. Итак, если --memory="300m" и --memory-swap="1g" , контейнер может использовать 300 м памяти и 700 м ( 1g - 300 м ) подкачки.

    • Если для --memory-swap установлено значение 0 , настройка игнорируется, а значение рассматривается как неустановленный.

    • Если --memory-swap имеет то же значение, что и --memory , а --memory установлено положительное целое число, контейнер не имеет доступа к подкачке . Видеть Запретить контейнеру использовать swap.

    • Если --memory-swap не установлен, а --memory установлен, контейнер может использовать столько же подкачки, сколько --параметр памяти , если хост-контейнер имеет своп память настроена. Например, если --memory="300m" и --memory-swap не установлен, контейнер может использовать в общей сложности 600 м памяти и подкачки.

    • Если для --memory-swap явно установлено значение -1 , контейнеру разрешено использовать неограниченный обмен, до суммы, доступной в хост-системе.

    • Внутри контейнера такие инструменты, как free сообщают о доступном свопе хоста, а не о том, что доступно внутри контейнера. Не полагайтесь на вывод free или аналогичных инструментов, чтобы определить, присутствует ли подкачка.

    Предотвращение использования контейнера подкачки

    Если для --memory и --memory-swap установлено одно и то же значение, это предотвращает контейнеры от использования любого свопа. Это потому, что --memory-swap — это количество комбинированная память и подкачка, которые можно использовать, в то время как --память это только количество физической памяти, которую можно использовать.

    --memory-swappiness подробности
    • Значение 0 отключает анонимный обмен страницами.
    • Значение 100 делает все анонимные страницы заменяемыми.
    • По умолчанию, если вы не установите --memory-swappiness , значение наследуется от хост-машины.

    --ядро-память подробности

    Пределы памяти ядра выражаются в терминах общей памяти, выделенной для контейнер. Рассмотрим следующие сценарии:

    • Неограниченная память, неограниченная память ядра : это значение по умолчанию. поведение.
    • Неограниченная память, ограниченная память ядра : Подходит, когда объем памяти, необходимый для всех контрольных групп, превышает объем память, которая фактически существует на хост-компьютере. Вы можете настроить память ядра, чтобы никогда не выходить за пределы того, что доступно на хост-компьютере, и контейнеры, которым требуется больше памяти, должны ждать ее.
    • Ограниченная память, неограниченная память ядра : Общая память ограничено, а память ядра нет.
    • Ограниченная память, ограниченная память ядра : Ограничение как для пользователя, так и для ядра memory может быть полезно для отладки проблем, связанных с памятью. Если контейнер использует непредвиденный объем памяти любого типа, она заканчивается памяти, не затрагивая другие контейнеры или хост-компьютер. В пределах этот параметр, если предел памяти ядра ниже пользовательской памяти ограничение, нехватка памяти ядра приводит к тому, что контейнер испытывает ошибка ООМ. Если предел памяти ядра выше, чем пользовательская память limit, ограничение ядра не приводит к тому, что контейнер испытывает OOM.

    Когда вы включаете какие-либо ограничения памяти ядра, хост-компьютер отслеживает пометить» статистику для каждого процесса, чтобы вы могли отслеживать, какие процессы (в в данном случае контейнеры) используют избыточную память. Это можно увидеть для каждого процесса просмотрев /proc//status на хост-компьютере.

    ЦП

    По умолчанию доступ каждого контейнера к циклам ЦП хост-компьютера неограничен. Вы можете установить различные ограничения, чтобы ограничить доступ данного контейнера к хосту. циклы процессора машины. Большинство пользователей используют и настраивают Планировщик CFS по умолчанию. Вы также можете настроить планировщик реального времени.

    Настройка планировщика CFS по умолчанию

    CFS — это планировщик ЦП ядра Linux для обычных процессов Linux. Несколько флаги времени выполнения позволяют настроить объем доступа к ресурсам ЦП, контейнер имеет. Когда вы используете эти настройки, Docker изменяет настройки для cgroup контейнера на хост-компьютере.

    Опция Описание
    --cpus=<значение> Укажите, сколько доступных ресурсов ЦП может использовать контейнер. Например, если на хост-компьютере два ЦП и вы установили --cpus="1.5" , контейнеру гарантируется не более полутора ЦП. Это эквивалентно настройке --cpu-period="100000" и --cpu-quota="150000" .
    --cpu-period=<значение> Укажите период планировщика CPU CFS, который используется вместе с --cpu-quota . По умолчанию 100000 микросекунд (100 миллисекунд). Большинство пользователей не меняют это значение по умолчанию. Для большинства случаев использования --cpus является более удобной альтернативой.
    --cpu-quota=<значение> Установите для контейнера квоту CPU CFS. Количество микросекунд на --cpu-period , которым контейнер ограничен до дросселирования. Как таковой действует как эффективный потолок. Для большинства случаев использования --cpus является более удобной альтернативой.
    --cpuset-cpus Ограничьте количество определенных процессоров или ядер, которые может использовать контейнер. Разделенный запятыми список или разделенный дефисом диапазон процессоров, которые может использовать контейнер, если у вас более одного процессора. Первый ЦП имеет номер 0. Допустимым значением может быть 0-3 (для использования первого, второго, третьего и четвертого ЦП) или 1,3 (для использования второго и четвертого ЦП).
    --процессорные доли Установите для этого флага значение, большее или меньшее, чем значение по умолчанию, равное 1024, чтобы увеличить или уменьшить вес контейнера и предоставить ему доступ к большей или меньшей доле циклов ЦП хост-компьютера. Это применяется только тогда, когда циклы ЦП ограничены. Когда доступно много циклов ЦП, все контейнеры используют столько ЦП, сколько им нужно. Таким образом, это мягкое ограничение. --cpu-shares не предотвращает планирование контейнеров в режиме роя. Он отдает приоритет ресурсам ЦП контейнера для доступных циклов ЦП. Он не гарантирует и не резервирует какой-либо конкретный доступ к процессору.

    Если у вас 1 ЦП, каждая из следующих команд гарантирует контейнер на почти 50% загрузки ЦП каждую секунду.

     $ docker run -it --cpus=".5" ubuntu /bin/bash

    Что эквивалентно ручному указанию --cpu-period и --cpu-quota ;

     $ docker run -it --cpu-period=100000 --cpu-quota=50000 ubuntu /bin/bash

    Настройка планировщика реального времени

    Вы можете настроить свой контейнер для использования планировщика в реальном времени для задач, которые не может использовать планировщик CFS. Вам нужно убедитесь, что ядро ​​хост-машины настроено правильно прежде чем вы сможете настроить демон Docker или настроить отдельные контейнеры.

    Предупреждение

    Планирование ЦП и назначение приоритетов — это расширенные функции уровня ядра. Большинство пользователям не нужно менять эти значения по умолчанию. Настройка этих неправильные значения могут привести к тому, что ваша хост-система станет нестабильной или непригодной для использования.

    Настройте ядро ​​хост-компьютера

    Убедитесь, что CONFIG_RT_GROUP_SCHED включен в ядре Linux, запустив zcat /proc/config.gz | grep CONFIG_RT_GROUP_SCHED или проверив наличие наличие файла /sys/fs/cgroup/cpu.rt_runtime_us . Для руководства по при настройке планировщика реального времени ядра обратитесь к документации по вашему Операционная система.

    Настройка демона Docker

    Чтобы запустить контейнеры с помощью планировщика реального времени, запустите демон Docker с флаг --cpu-rt-runtime установлен на максимальное количество зарезервированных микросекунд для задач реального времени за период выполнения. Например, с периодом по умолчанию 1000000 микросекунд (1 секунда), настройка --cpu-rt-runtime=950000 гарантирует, что контейнеры с помощью планировщика реального времени могут работать 950000 микросекунд за каждый Период 1000000 микросекунд, оставляя по крайней мере 50000 микросекунд доступными для задачи не в реальном времени. Чтобы сделать эту конфигурацию постоянной в системах, использующих systemd , см. Управление и настройка Docker с помощью systemd.

    Настройка отдельных контейнеров

    Вы можете передать несколько флагов для управления приоритетом ЦП контейнера, когда вы запустите контейнер, используя докер запустить . Обратитесь к вашей операционной системе документацию или команду ulimit для получения информации о соответствующих значениях.

    Опция Описание
    --cap-add=sys_nice Предоставляет контейнеру возможность CAP_SYS_NICE , которая позволяет контейнеру повышать значения процесса nice , устанавливать политики планирования в реальном времени, устанавливать привязку ЦП и выполнять другие операции.
    --cpu-rt-runtime=<значение> Максимальное количество микросекунд, в течение которых контейнер может работать с приоритетом реального времени в течение периода планировщика реального времени демона Docker. Вам также понадобится флаг --cap-add=sys_nice .
    --ulimit rtprio=<значение> Максимальный приоритет в реальном времени, разрешенный для контейнера. Вам также понадобится флаг --cap-add=sys_nice .

    В следующем примере команда устанавливает каждый из этих трех флагов на Debian :jessie контейнер.

     $ docker run -it \
    --cpu-rt-runtime=950000 \
    --ulimit rtprio=99 \
    --cap-add=sys_nice \
    Debian: Джесси

    Если ядро ​​или демон Docker настроены неправильно, возникает ошибка.

    ГП

    Доступ к графическому процессору NVIDIA

    Предпосылки

    Посетите официальную страницу драйверов NVIDIA для загрузки и установки соответствующих драйверов. Перезагрузите систему, как только вы сделано так.

    Убедитесь, что ваш графический процессор работает и доступен.

    Установить среду выполнения nvidia-контейнера

    Следуйте инструкциям на (https://nvidia. github.io/nvidia-container-runtime/) а затем запустите эту команду:

     $ apt-get установить среду выполнения nvidia-контейнера

    Убедитесь, что nvidia-container-runtime-hook доступен из $PATH .

     $ which nvidia-container-runtime-hook

    Перезапустите демон Docker.

    Предоставление графических процессоров для использования

    Включайте флаг --gpus при запуске контейнера для доступа к ресурсам GPU. Укажите, сколько графических процессоров использовать. Например:

     $ docker run -it --rm --gpus все ubuntu nvidia-smi

    Предоставляет доступ ко всем доступным графическим процессорам и возвращает результат, аналогичный следующему:

     +------------------------------------------------ -----------------------------+
| NVIDIA-SMI 384.130 Версия драйвера: 384.130 |
|-------------------------------+---------------- -----+----------------------+
| Имя GPU Persistence-M| Bus-Id Disp. A | Летучий некорр. ЕСК |
| Мощность вентилятора Temp Perf:Использование/Ограничение| Использование памяти | GPU-Util Compute M. |
|===============================+================= =====+======================|
| 0 СЕТКА K520 Выкл. | 00000000:00:03.0 Выкл | Н/Д |
| Н/Д 36C P0 39Вт / 125 Вт | 0 МБ / 4036 МБ | 0% По умолчанию |
+----------------------------------------------+---------------- -----+----------------------+
+------------------------------------------------- ----------------------------+
| Процессы: Память графического процессора |
| Тип PID графического процессора Имя процесса Использование |
|================================================ =============================|
| Запущенных процессов не найдено |
+------------------------------------------------- ----------------------------+
 905:30
 
     Используйте параметр  устройства , чтобы указать графические процессоры. Например: 
    
 
     $ docker run -it --rm --gpus device=GPU-3a23c669-1f69-c64e-cf85-44e9b07e7a2a ubuntu nvidia-smi
 
     Предоставляет доступ к этому конкретному графическому процессору.