C4N, now GA: Delivering cloud’s highest per vCPU network and block storage I/O for x86 workloads

C4N 网络和存储优化型虚拟机 | Google Cloud 博客

计算

C4N 现已正式上线：为 x86 工作负载提供云中每 vCPU 最高网络和块存储 I/O 性能

2026 年 7 月 9 日

##### Parinda Gandhi

高级产品经理

##### Sajal Agarwal

##### 立即试用 Gemini Enterprise Business Edition

职场人工智能的入口

立即试用

随着组织扩展现代工作负载——从高吞吐量数据库、网络/安全设备到实时分析和 AI/ML 推理——网络和块存储性能可能会迅速成为瓶颈。标准虚拟机通常难以在计算效率与这些应用的高数据传输需求之间取得平衡。

在 Google Cloud Next '26 上，我们发布了 C4N 预览版，这是 Google Compute Engine 的首款网络和块存储优化型实例，专为消除对高要求企业应用的 I/O 瓶颈而设计。今天，C4N 正式上线。基于 Google 自主研发的钛金属卸载架构，C4N 实例通过将网络和存储任务卸载到专用硬件，实现了惊人的性能和计算效率。C4N 提供高达 400 Gbps 的网络带宽和市场领先的每秒 9500 万数据包（MPPS）——相比其他超大规模云服务商的同类 Intel 基础产品，每 vCPU 的网络带宽提高了 33%，数据包处理性能提升了 224%。这种性能使 C4N 非常适合网络密集型应用，如虚拟设备（例如下一代防火墙、虚拟路由器、负载均衡器、DDoS 缓解）、大规模数据分析、电信应用（5G UPF）、分布式计算和基于 CPU 的 AI/ML 工作负载。

与我们的高性能块存储 Hyperdisk Extreme 配合使用时，C4N 还可提供 Compute Engine 最高的块存储性能，存储带宽最高可达 25 GiB/s，IOPS 高达 100 万——相比其他超大规模云服务商的同类 Intel 基础产品，每 vCPU 的存储带宽提高了 33%，IOPS 提高了 39%，使其成为大规模数据库、高性能文件系统、内存数据库和其他受益于高块存储性能的工作负载的首选方案。

C4N 特别设计用于为网络、每秒数据包数限制和存储优化型应用提供可预测的高吞吐量 I/O 性能。它使客户能够更精确地扩展网络、存储和计算资源，以满足特定工作负载需求，通过消除为满足 I/O 需求而过度配置资源的必要性，带来显著的总体拥有成本（TCO）优势。

C4N 由第五代 Intel® Xeon® 可扩展处理器（代号 Emerald Rapids）提供动力。

“Google Cloud 推出 C4N 体现了基础设施创新和强大的硅基基础如何帮助客户应对日益增长的数据密集型工作负载。借助 Intel Xeon 和定制基础设施处理单元（IPU），C4N 为苛刻的网络优化环境提供了所需的性能和效率。”——Intel 高级院士 Srini Krishna，数据中心产品部

新功能：使用 C4N 扩展大规模数据层

我们的网络优化型 C4N 实例旨在实现可预测的、高性能的 I/O 扩展能力。通过在所有虚拟机规格和尺寸中提供一致的带宽、数据包处理性能（PPS）和 IOPS 扩展能力，C4N 可确保您的关键数据工作负载稳定可靠地运行。为实现这一目标，我们在基础设施的每一层（从主机和网络架构层到冗余的机架顶部（ToR）交换机）都构建了深度的容错能力，为您的应用提供持续稳定的性能。

与通用型 C4 虚拟机相比，网络优化型 C4N 在网络和块存储性能方面均实现了显著提升。

下一代网络性能

• 优越的虚拟机间网络带宽：实现高达 400 Gbps 的虚拟机间网络带宽（与标准 C4 相比，每 vCPU 带宽提升近 4 倍），并在同一 VPC 网络内路由的 C4N 实例之间支持高达 50 Gbps 的单流带宽。这为高吞吐量单流和多流应用提供了无阻塞的数据传输能力。

• 增强的虚拟机到互联网性能：互联网出口网络带宽提升 8 倍，最高可达 200 Gbps。同时互联网出口数据包处理性能提升近 32 倍，最高可达 48 MPPS。

• 为小型规格优化的 I/O：通过专为 2-16 vCPU 规格提供的 25-50 Gbps 网络带宽，帮助您在无需过度配置计算资源的情况下加速 I/O 密集型任务，同时保持云账单的精简。此外，这些小型规格引入了可预测的稳定基线带宽限制，以更低成本实现性能一致性。

• 增强的开箱即用网络能力：C4N 的 gVNIC 接口默认提供更多的 Tx/Rx 队列，随 vCPU 数量扩展至最多 64 个（相比之下，C4/C4D 为 16 个队列）。

• 更短的 Google Cloud Storage 数据传输时间：C4N 虚拟机现在从 Cloud Storage 获取和存储大量数据的带宽提升达 2 倍，显著提升分析、AI/ML 和备份工作负载的性能。

更棒的是，这种性能无需额外配置即可开箱即用。C4N 从设计之初就专注于高性能，无需购买或配置 Tier_1 网络等高级附加功能即可实现最大性能。

Hyperdisk 动态存储性能

当 C4N 实例家族与 Hyperdisk 结合使用时，可以动态调整存储性能、延迟和吞吐量，独立于计算实例的规格，从而为您的应用提供高性能的块存储能力。C4N 支持完整的 Hyperdisk 产品组合，包括 Hyperdisk Balanced、Balanced High Availability、Extreme、Throughput 和 ML 块存储选项。

• Hyperdisk Extreme：C4N 配合 Hyperdisk Extreme 为现代数据库和企业级 AI 应用提供低延迟、高速数据访问，最高可达 25 GiB/s 的块存储吞吐量和近 100 万 IOPS，相比 C4 的存储性能提升 2 倍。此外，Hyperdisk Extreme 现已扩展至所有机器尺寸（包括最小的 2 vCPU 规格），这是专为网络优化型机器系列（如 C4N）提供的独家功能。

• Hyperdisk Balanced：在Compute Engine产品组合中，Hyperdisk Balanced为通用块存储提供最高的吞吐量和IOPS。在C4N上，Hyperdisk Balanced可扩展至20 GiB/s的块存储吞吐量和近640K IOPS。这使其成为大规模运行存储密集型应用时极具成本效益的选择。

C4N的网络和存储优化相结合，在实际应用中产生了显著影响：

• Web服务：对于典型网页请求大小（100–300Kb），相比C4，每秒Nginx请求数最多可增加1.5倍，显著提升网络瓶颈型Web应用的容量
• 数据库：当数据主要存储在磁盘时，MySQL每秒查询数（QPS）相比同等规格的C4虚拟机最多可提升45%

客户评价

行业领导者正在证明，针对工作负载优化的基础设施是转型的核心动力。以下是我们的客户如何利用C4N的网络优化能力：

“5G核心网工作负载本质上是网络密集型的，需要高吞吐量的数据包处理和确定性延迟，而标准的公有云实例在规模扩展时往往难以维持。通过使用Google Cloud C4N计算家族，我们找到了Ericsson On-Demand的理想引擎。C4N专注于网络优化计算的架构设计，使我们的5G Core-as-a-Service实现了前所未有的吞吐量水平——例如我们最近达到的1 Tbps里程碑——同时保持客户期望的运营商级可靠性。现在，这已经不仅仅是关于云原生；通过C4N，我们正在公有云环境中实现网络原生的性能。” - Eric Parsons，爱立信On-Demand副总裁兼负责人，爱立信

“Teradata自主知识平台将生产级AI、分析和数据整合为单一集成系统——在大规模部署时，为自主AI所需的上下文、治理和性能基础架构提供支持。客户依赖Teradata运行关键任务、高I/O密集型工作负载，其中性能和成本控制直接影响价值。

Google Cloud C4N实例非常适合这些严苛的工作负载，提供强劲的性价比，并支持更高效、优化的部署。通过在Google Cloud上使用C4N，Teradata Cloud可以帮助客户加速从洞察到行动的进程——自信地扩展企业智能，最大化数据和AI投资的影响力。” - Kevin Dougherty，Teradata核心平台产品管理高级总监

“借助C4N虚拟机下一代网络和存储带宽，Google Cloud NetApp Volumes将解锁新的性能水平，以支持客户最严苛的AI工作负载。通过合作扩展Google Cloud NetApp Volumes对C4N虚拟机家族的支持，Google和NetApp正在深化我们的合作伙伴关系，以解决实际客户挑战。携手合作，我们正在交付原地数据AI和分析解决方案，简化架构，最大化性能，将数据转化为影响力。” - Pravjit Tiwana，NetApp云存储与服务高级副总裁兼总经理

"大多数Compute Engine实例默认配备一个高速网络接口。全新C4N实例通过双200 GbE接口将带宽潜力提升一倍。这一架构变革具有重要意义。这意味着我们可以将两个网络完全用于存储流量，将数据密集型工作负载的可用带宽翻倍，实现相比上一代产品两倍的存储性能。C4N实例在数周前刚刚发布，目前已在Sycomp的测试环境中投入运行，确保客户能够及时评估最新的GCP功能。Google Cloud公布的C4N实例最大hyperdisk平衡性能为20 GiB/s。在我们的测试中，使用三台存储服务器时，Sycomp实现了58.5 GiB/s的读取和58.6 GiB/s的写入性能；使用十台C4N存储服务器时，实现了195 GiB/s的读写性能——在无需特定平台调优的情况下达到理论上限的97%。这是一个强有力的起点，通过我们可进一步优化的配置工作，仍有可量化的空间来弥补剩余的性能差距。C4N不仅速度更快，还改变了Google Cloud上存储工作负载的价格性能比。" - Sycomp高级HPC解决方案架构师Scott Fadden

"在ClipperDB Technologies，我们的使命是降低大规模Spark分析的成本并提升性能。Google Cloud的C4N实例是我们的全原生架构完美的计算引擎。C4N每vCPU显著增加的网络带宽，结合大内存配置和第五代Intel Xeon处理器，与ClipperDB精确的并行云存储预取和缓存、并发数据流原生批处理管道、流式无复制交换以及云存储检查点容错机制高度契合，可大幅加速并降低成本，实现与分离式云存储数据湖结合的Spark工作负载。

结果证明了其价值：在行业标准TPC-DS基准测试中，ClipperDB+C4N组合实现了每查询成本降低3倍以上，分析速度提升至11倍，同时保持100%的Spark兼容性。我们迫不及待地希望看到客户通过C4N与Clipper DB加速器的结合，显著提升Spark工作负载的价格性能比。" - ClipperDB Technologies首席执行官John Busch

C4N规格和配置的深入解析

C4N实例提供九种不同尺寸，vCPU数量从2到192不等，最高支持1.5 TB DDR5内存，提供高CPU、标准和高内存三种预定义配置。

对于需要缓存和高速低延迟本地存储的应用，C4N虚拟机实例配备最多12 TiB最新Titanium SSD（即将推出，点击此处注册申请C4N本地SSD预览访问权限）。对于需要直接访问机器资源的工作负载（例如虚拟机管理程序、容器平台），当嵌套虚拟化无法满足性能需求，或存在特殊性能监控或授权需求时，我们推出C4N裸机配置。即将推出的原生裸机配置将提供与虚拟机实例相同水平的网络和存储I/O性能。Google Cloud客户可以使用C4N实例与Compute Engine和Google Kubernetes Engine（GKE）配合，其他服务的支持也将很快推出。

名称

vCPU

内存

(GB)

本地存储

(GiB)

网络带宽

Hyperdisk Extreme带宽

(MiB/s)

Hyperdisk Extreme IOPS

VM-VM

(Gbps)

VM-Internet

C4n-highcpu

2 - 192

4 - 384

N/A

25 - 400

7 - 200

/

1.000 - 25,000

80,000 - 1M

C4n-standard

7 - 720

C4n-standard-lssd

4 - 192

15 - 720

375 - 12,000

30 - 400

100,000 - 1M

C4n-highmem

15 - 1,488

C4n-highmem-lssd

31 - 1,488

C4N 机器系列性能与规格

如何开始使用

无论您是需要托管高性能分布式数据库、运行网络虚拟化设备，还是为人工智能构建大规模数据管道，C4N 都经过专门设计，可提供业务所需的吞吐量、扩展性和效率。C4N 实例现在可通过按需付费、Spot VM 和预留实例方式使用。您还可以通过在 us-central1（爱荷华州）、us-east1（南卡罗来纳州）、us-east5（俄亥俄州）、us-west1（俄勒冈州）和 europe-west2（伦敦）地区购买为期一年或三年的承诺使用折扣（CUD）或 FlexCUD，进一步节省成本。如需更多信息，请访问 网络优化机型 类型页面。

准备好打造高性能创新平台了吗？直接前往 Google Cloud 控制台，在“网络优化”机型系列中启动 C4N 虚拟机。通过访问我们的 区域和可用区 页面了解各区域的最新可用情况，或联系您的 Google Cloud 销售代表获取更多信息。

发布分类：

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