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Amazon FSx für NetApp ONTAP-Leistung
Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über Amazon FSx für NetApp Leistung des ONTAP-Dateisystems mit einer Erläuterung der verfügbaren Leistungs- und Durchsatzoptionen sowie nützlichen Leistungstipps.
Themen
Wie wird die Leistung von FSx für ONTAP-Dateisysteme gemessen
Die Dateisystemleistung wird anhand der Latenz, des Durchsatzes und I/O Operationen pro Sekunde (IOPS).
Latenz
Amazon FSx für NetApp ONTAP bietet Latenzen von unter einer Millisekunde bei Dateioperationen mit Solid-State-Drive-Speicher (SSD) und mehrere zehn Millisekunden Latenz für Kapazitätspoolspeicher. Darüber hinaus verfügt Amazon FSx über zwei Ebenen des Lese-Caches auf jedem Dateiserver — NVMe-Laufwerke (Non-Volatile Memory Express) und In-Memory-Laufwerke —, um noch niedrigere Latenzen zu bieten, wenn Sie auf Ihre am häufigsten gelesenen Daten zugreifen.
Durchsatz und IOPS
Jedes Amazon FSx-Dateisystem bietet einen Durchsatz von bis zu zehn Gbit/s und Millionen von IOPS. Die spezifische Menge an Durchsatz und IOPS, die Ihr Workload in Ihrem Dateisystem erreichen kann, hängt von der Gesamtdurchsatzkapazität und der Speicherkapazitätskonfiguration Ihres Dateisystems sowie von der Art Ihrer Arbeitslast ab, einschließlich der Größe des aktiven Arbeitssatzes.
SMB Multichannel- und NFS Nconnect-Unterstützung
Mit Amazon FSx können Sie SMB Multichannel so konfigurieren, dass mehrere Verbindungen zwischen ONTAP und Kunden in einer einzigen SMB-Sitzung. SMB Multichannel verwendet mehrere Netzwerkverbindungen zwischen dem Client und dem Server gleichzeitig, um die Netzwerkbandbreite für eine maximale Nutzung zu aggregieren. Informationen zur Verwendung des NetApp ONTAP CLI zur Konfiguration von SMB Multichannel finden Sie unter Konfiguration von SMB Multichannel für Leistung und Redundanz
NFS-Clients können das verwenden nconnect Mount-Option, um mehrere TCP-Verbindungen (bis zu 16) einem einzelnen NFS-Mount zuzuordnen. Ein solcher NFS-Client multiplext Dateioperationen im Round-Robin-Verfahren auf mehrere TCP-Verbindungen und erzielt so aus der verfügbaren Netzwerkbandbreite einen höheren Durchsatz. NFSv3 und NFSv4.1+ Unterstützung nconnect. Netzwerkbandbreite der Amazon EC2-Instance beschreibt das Bandbreitenlimit von 5 Gbit/s pro Netzwerkfluss im Vollduplex-Modus. Sie können dieses Limit umgehen, indem Sie mehrere Netzwerkflüsse mit verwenden nconnect oder SMB-Mehrkanal. Sehen Sie in der Dokumentation Ihres NFS-Clients nach, ob nconnect wird in Ihrer Client-Version unterstützt. Für weitere Informationen über NetApp ONTAP Unterstützung für nconnect, siehe ONTAP Unterstützung für NFSv4.1
Jumbo-Rahmen
Um den maximalen Lese- oder Schreibdurchsatz zu erreichen, empfehlen wir, Jumbo-Frames auf allen Netzwerkschnittstellen im Datenpfad zu Ihrem Amazon FSx-Dateisystem zu aktivieren, einschließlich Ihrer Client-EC2-Instances. Die Standardeinstellung für die maximale Übertragungseinheit (MTU) für Netzwerkschnittstellen auf Ihrem FSx for ONTAP-Dateisystem beträgt 9.001 Byte.
Angaben zur Leistung
Um den Amazon FSx für zu verstehen NetApp Im Detail können Sie das ONTAP-Leistungsmodell untersuchen, indem Sie die Architekturkomponenten eines Amazon FSx-Dateisystems untersuchen. Ihre Client-Recheninstanzen, unabhängig davon, ob sie existieren in AWS oder vor Ort: Greifen Sie über eine oder mehrere Elastic Network Interfaces (ENI) auf Ihr Dateisystem zu. Diese Netzwerkschnittstellen befinden sich in der Amazon VPC, die Sie mit Ihrem Dateisystem verknüpfen. Hinter jedem Dateisystem steht ENI ein NetApp ONTAP Dateiserver, der Daten über das Netzwerk an die Clients weiterleitet, die auf das Dateisystem zugreifen. Amazon FSx bietet auf jedem Dateiserver einen schnellen In-Memory-Cache und einen NVMe-Cache, um die Leistung der am häufigsten abgerufenen Daten zu verbessern. An jeden Dateiserver sind die SSD-Festplatten angeschlossen, auf denen Ihre Dateisystemdaten gehostet werden.
Diese Komponenten sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
Diese Architekturkomponenten — Netzwerkschnittstelle, In-Memory-Cache, NVMe-Cache und Speichervolumes — entsprechen den wichtigsten Leistungsmerkmalen eines Amazon FSx für NetApp ONTAP-Dateisystem, das den Gesamtdurchsatz und die IOPS-Leistung bestimmt.
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Netzwerk I/O Leistung: throughput/IOPS der Anfragen zwischen den Clients und dem Dateiserver (insgesamt)
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In-memory und NVMe-Cachegröße auf dem Dateiserver: Größe des aktiven Arbeitssatzes, der für das Caching verwendet werden kann
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Festplatte I/O Leistung: throughput/IOPS von Anfragen zwischen dem Dateiserver und den Speicherplatten
Es gibt zwei Faktoren, die diese Leistungsmerkmale für Ihr Dateisystem bestimmen: die Gesamtmenge an SSD-IOPS und die Durchsatzkapazität, die Sie dafür konfigurieren. Die ersten beiden Leistungsmerkmale — Netzwerk I/O Leistung, In-Memory- und NVMe-Cachegröße — werden ausschließlich von der Durchsatzkapazität bestimmt, während die dritte — die Festplatte — ist I/O Leistung — wird durch eine Kombination aus Durchsatzkapazität und SSD-IOPS bestimmt.
File-based Die Workloads sind in der Regel sehr hoch und zeichnen sich durch kurze, intensive Phasen mit hohem Arbeitsaufkommen aus I/O mit viel Leerlaufzeit zwischen den Ausbrüchen. Zur Unterstützung hoher Arbeitslasten zusätzlich zu den Grundgeschwindigkeiten, die ein Dateisystem aushalten kann 24/7, Amazon FSx bietet die Möglichkeit, für beide Netzwerke über einen bestimmten Zeitraum auf höhere Geschwindigkeiten zu wechseln I/O und Festplatte I/O Operationen. Amazon FSx verwendet ein Netzwerk I/O Kreditmechanismus zur Zuweisung von Durchsatz und IOPS auf der Grundlage der durchschnittlichen Auslastung — Dateisysteme sammeln Credits an, wenn ihr Durchsatz und ihre IOPS-Nutzung unter ihren Basisgrenzwerten liegen, und können diese Credits verwenden, wenn sie ihre Leistung erbringen I/O Operationen.
Anmerkung
Für iSCSI und NVMe/TCP SAN-Protokolle und sequentielle Lese-Client-Operationen können das maximale Netzwerk des Dateisystems erreichen I/O Burst- oder Basisdurchsatz.
Schreibvorgänge verbrauchen doppelt so viel Netzwerkbandbreite wie Lesevorgänge. Ein Schreibvorgang muss auf dem sekundären Dateiserver repliziert werden, sodass ein einziger Schreibvorgang den doppelten Netzwerkdurchsatz ergibt.
Auswirkung des Bereitstellungstyps auf die Leistung
Sie können erstellen Single-AZ und Multi-AZ Dateisysteme mit FSx für ONTAP. First-generation Dateisysteme (beide) Single-AZ und Multi-AZ) und zweite Generation Multi-AZ Dateisysteme werden von einem Hochverfügbarkeitspaar (HA) betrieben. Second-generation Single-AZ Dateisysteme werden mit bis zu 12 HA-Paaren betrieben. Weitere Informationen finden Sie unter Verwaltung von Hochverfügbarkeitspaaren (HA).
FSx für ONTAP Multi-AZ und Single-AZ Dateisysteme bieten konsistente Latenzen bei Dateioperationen von unter einer Millisekunde mit SSD-Speicher und eine Latenz von mehreren zehn Millisekunden mit Kapazitätspoolspeicher. Darüber hinaus bieten Dateisysteme, die die folgenden Anforderungen erfüllen, einen NVMe-Lesecache, um die Leselatenzen zu reduzieren und die IOPS für häufig gelesene Daten zu erhöhen:
Multi-AZ 1 und Multi-AZ 2 Dateisysteme
Single-AZ 1 Dateisystem, das nach dem 28. November 2022 mit einer Durchsatzkapazität von mindestens 2 Gbit/s erstellt wurde
Single-AZ 2 Dateisysteme mit mindestens 6 Gbit/s Durchsatzkapazität pro Paar
Anmerkung
Für Dateisysteme der zweiten Generation (Single-AZ 2 und Multi-AZ 2), kann die Verwendung eines NVMe-Caches dazu führen, dass Ihr Workload bei hohem oder großem Durchsatz einen geringeren Gesamtdurchsatz erreicht I/O Arbeitslasten. Wenn Sie einen Workload mit begrenztem Durchsatz haben, empfehlen wir, den NVMe-Cache zu deaktivieren. Weitere Informationen finden Sie unter Verwaltung des NVMe-Caches.
Die folgenden Tabellen zeigen die Durchsatzkapazität, auf die Dateisysteme skaliert werden können, abhängig von Faktoren wie der Anzahl der Hochverfügbarkeitspaare (HA) und AWS-Regionen Verfügbarkeit.
Auswirkung der Speicherkapazität auf die Leistung
Der maximale Festplattendurchsatz und die IOPS-Werte, die Ihr Dateisystem erreichen kann, sind der jeweils niedrigere der folgenden Werte:
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das von Ihren Dateiservern bereitgestellte Festplattenleistungsniveau, basierend auf der Durchsatzkapazität, die Sie für Ihr Dateisystem ausgewählt haben
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das Festplattenleistungsniveau, das sich aus der Anzahl der SSD-IOPS ergibt, die Sie für Ihr Dateisystem bereitstellen
Standardmäßig bietet der SSD-Speicher Ihres Dateisystems bis zu den folgenden Ebenen an Festplattendurchsatz und IOPS:
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Festplattendurchsatz (MBit/s pro TiB Speicher): 768
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Festplatten-IOPS (IOPS pro TiB Speicher): 3.072
Anmerkung
Wenn die SSD-Speicherkapazität in einem Dateisystem der zweiten Generation verringert wird, treten bei den meisten Workloads nur minimale Leistungseinbußen auf. Bei Workloads mit hohem Schreibaufwand kann es jedoch zu einer vorübergehenden Leistungsverschlechterung kommen. Es kann auch zu einem Kurzschluss kommen I/O Pausen (bis zu 60 Sekunden), während der Client-Zugriff auf neue Festplatten umgeleitet wird.
Um Leistungseinbußen so gering wie möglich zu halten, sollten Sie sicherstellen, dass laufende Workloads nicht konstant mehr als 50% CPU, 50% Festplattendurchsatz oder 50% SSD-IOPS verbrauchen, bevor Sie einen SSD-Reduzierungsvorgang einleiten. Weitere Informationen zur Verringerung der SSD-Speicherkapazität finden Sie unter Wann muss die SSD-Speicherkapazität verringert werden.
Einfluss der Durchsatzkapazität auf die Leistung
Jedes Amazon FSx-Dateisystem hat eine Durchsatzkapazität, die Sie bei der Erstellung des Dateisystems konfigurieren. Die Durchsatzkapazität Ihres Dateisystems bestimmt die Netzwerkebene I/O Leistung oder die Geschwindigkeit, mit der jeder der Dateiserver, die Ihr Dateisystem hosten, Dateidaten über das Netzwerk an Clients weitergeben kann, die darauf zugreifen. Eine höhere Durchsatzkapazität ist mit mehr Arbeitsspeicher und NVMe-Speicher (Non-Volatile Memory Express) für das Zwischenspeichern von Daten auf jedem Dateiserver sowie einer höheren Festplattenkapazität verbunden I/O Leistung, die von jedem Dateiserver unterstützt wird.
Sie können optional ein höheres Maß an SSD-IOPS bereitstellen, wenn Sie Ihr Dateisystem erstellen. Das maximale Niveau an SSD-IOPS, das Ihr Dateisystem erreichen kann, hängt auch von der Durchsatzkapazität Ihres Dateisystems ab, selbst wenn Sie zusätzliche SSD-IOPS bereitstellen.
Die folgenden Tabellen enthalten die vollständigen Spezifikationen für die Durchsatzkapazität, zusammen mit den Basiswerten und den Burst-Werten sowie der Speichermenge für das Caching auf dem Dateiserver in der entsprechenden AWS-Regionen.
Beispiel: Speicherkapazität und Durchsatzkapazität
Das folgende Beispiel veranschaulicht, wie sich Speicherkapazität und Durchsatzkapazität auf die Leistung des Dateisystems auswirken.
Ein Dateisystem der ersten Generation, das mit 2 TiB SSD-Speicherkapazität und 512 MBit/s Durchsatzkapazität konfiguriert ist, hat die folgenden Durchsatzstufen:
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Netzwerkdurchsatz — 625 MBit/s Basiswert und 1.250 MBit/s Burst (siehe Durchsatzkapazitätstabelle)
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Festplattendurchsatz — 512 Mbit/s Basisgeschwindigkeit und 600 Mbit/s Burst.
Ihr Workload, der auf das Dateisystem zugreift, kann daher einen Basisdurchsatz von bis zu 625 MB/s und einen Burst-Durchsatz von 1.250 MB/s für Dateioperationen mit aktiv abgerufenen Daten erzielen, die im In-Memory-Cache und im NVMe-Cache des Dateiservers zwischengespeichert sind.
