Benchmarken Sie Amazon EBS-Volumes

Sie können die Leistung von Amazon EBS-Volumes testen, indem Sie Workloads simulieren I/O . Der Prozess läuft folgendermaßen ab:

Einrichten Ihrer Instance

Um die optimale Leistung von EBS-Volumes zu erzielen, empfehlen wir Ihnen, eine EBS-optimized Instance zu verwenden. EBS-optimized Instances bieten eine dedizierte Bandbreite zwischen Amazon EC2 und Amazon EBS, wobei die Spezifikationen vom Instance-Typ abhängen.

Um eine EBS-optimized Instance zu erstellen, wählen Sie Launch as an EBS-optimized Instance, wenn Sie die Instance über die Amazon EC2-Konsole starten, oder geben Sie an, --ebs-optimized wenn Sie die Befehlszeile verwenden. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Instance-Typ auswählen, der diese Option unterstützt.

Einrichten von Bereitgestellte IOPS-SSD- oder Allzweck-SSD-Volumes

Um Bereitgestellte IOPS-SSD- (io1 und io2) oder Allzweck-SSD-Volumes (gp2 und gp3) mithilfe der Amazon EC2-Konsole zu erstellen, wählen Sie als Volume-Typ Bereitgestellte IOPS-SSD (io1), Bereitgestellte IOPS-SSD (io2), Allzweck-SSD (gp2) oder Allzweck-SSD (gp3) aus. Geben Sie in der Befehlszeile io1, io2, gp2 oder gp3 für den --volume-type-Parameter an. Geben Sie für io1io2, und gp3 Volumes die Anzahl der I/O Operationen pro Sekunde (IOPS) für den --iops Parameter an. Weitere Informationen erhalten Sie unter Amazon EBS-Volume-Typen und Erstellen Sie ein Amazon EBS-Volume.

(Nur Linux-Instanzen) Für die Beispieltests empfehlen wir, ein RAID 0-Array mit 6 Volumes zu erstellen, das ein hohes Leistungsniveau bietet. Wie hoch Ihre Kosten sind, hängt von den bereitgestellten Gigabytes (und der Anzahl der bereitgestellten IOPS für io1-, io2-, und gp3-Volumes) und nicht von der Anzahl der Volumes ab. Daher entstehen Ihnen keine zusätzlichen Kosten, wenn Sie mehrere, kleinere Volumes erstellen und zum Erstellen eines Stripesets verwenden. Wenn Sie Oracle Orion verwenden, um Benchmark-Tests auf Volumes durchzuführen, kann damit das Striping auf dieselbe Weise simuliert werden wie mit Oracle ASM. Wir empfehlen Ihnen daher, Orion das Striping zu überlassen. Wenn Sie ein anderes Benchmarking-Tool verwenden, müssen Sie die Volumes selbst mithilfe von Stripes verbinden.

Weitere Informationen zum Erstellen eines RAID 0-Arrays finden Sie unterErstellen Sie ein RAID 0-Array.

Richten Sie die Volumes Throughput Optimized HDD (st1) oder Cold HDD (sc1) ein

Wählen Sie beim Erstellen eines st1-Volumes mit der Amazon EC2-Konsole durchsatzoptimierte HDD aus oder geben Sie --type st1 an, wenn Sie die Befehlszeile verwenden. Wählen Sie beim Erstellen eines sc1-Volumes mit der Amazon-EC2-Konsole „Cold-HDD“ aus oder geben Sie --type sc1 an, wenn Sie die Befehlszeile verwenden. Informationen zum Erstellen von EBS-Volumes finden Sie unter Erstellen Sie ein Amazon EBS-Volume. Informationen zum Anfügen dieser Volumes zu Ihrer Instance finden Sie unter Hängen Sie ein Amazon EBS-Volume an eine Amazon EC2-Instance an.

(nur für Linux-Instances) AWS stellt eine JSON-Vorlage zur Verfügung CloudFormation , mit der dieser Einrichtungsvorgang vereinfacht wird. Greifen Sie auf die Vorlage zu und speichern Sie sie als JSON-Datei. CloudFormation ermöglicht Ihnen die Konfiguration Ihrer eigenen SSH-Schlüssel und bietet eine einfachere Möglichkeit, eine Leistungstestumgebung zur Bewertung von st1 Volumes einzurichten. Die Vorlage erstellt eine Instance der aktuellen Generation und ein 2 TiB st1-Volume und fügt das Volume an die Instance unter /dev/xvdf an.

Installieren von Benchmark-Tools

In der folgenden Tabelle sind einige der möglichen Tools aufgeführt, mit denen Sie die Leistung von EBS-Volumes vergleichen können.

$ sudo yum install -y fio

sudo apt-get install -y fio

Diese Benchmarking-Tools unterstützen zahlreiche Testparameter. Sie sollten nur Befehle verwenden, die die von Ihren Volumes unterstützten Workloads durch Annäherung bestimmen. Diese Befehle sind unten aufgeführt und dienen als Beispiele, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern.

Auswählen der Volume-Warteschlangenlänge

Wählen Sie die beste Länge der Volume-Warteschlange basierend auf Ihrem Workload und Volume-Typ aus.

Länge der Warteschlange auf SSD-backed Volumes

Um die optimale Warteschlangenlänge für Ihre Arbeitslast auf SSD-backed Volumes zu ermitteln, empfehlen wir, eine Warteschlangenlänge von 1 pro 1000 verfügbaren IOPS anzustreben (Basiswert für SSD-Volumes für allgemeine Zwecke und bereitgestellte Menge für bereitgestellte IOPS-SSD-Volumes). Sie können dann die Leistung Ihrer Anwendung beobachten und diesen Wert basierend auf den Anwendungsanforderungen optimieren.

Das Verlängern der Warteschlange ist nützlich, bis Sie die bereitgestellten IOPS, den bereitgestellten Durchsatz oder den optimalen Wert für die Systemwarteschlangenlänge erreicht haben, der derzeit auf 32 festgelegt ist. Für ein Volume mit 3 000 bereitgestellten IOPS empfiehlt sich beispielsweise eine Warteschlangenlänge von 3. Sie sollten mit diesen Werten experimentieren und sie nach oben oder unten anpassen, um den für Ihre Anwendung optimalen Wert zu finden.

Warteschlangenlänge auf Volumes HDD-backed

Um die optimale Warteschlangenlänge für Ihre Arbeitslast auf HDD-backed Volumes zu ermitteln, empfehlen wir Ihnen, eine Warteschlangenlänge von mindestens 4 anzustreben und gleichzeitig eine sequentielle Ausführung von 1 MiB durchzuführen. I/Os Sie können dann die Leistung Ihrer Anwendung beobachten und diesen Wert basierend auf den Anwendungsanforderungen optimieren. Beispielsweise sollte ein st1 2-TiB-Volume mit einem Burst-Durchsatz von 500 MiB/s und IOPS von 500 eine Warteschlangenlänge von 4, 8 oder 16 bei sequentieller Leistung von 1.024 KiB, 512 KiB oder 256 KiB anstreben. I/Os Sie sollten mit diesen Werten experimentieren und sie nach oben oder unten anpassen, um den für Ihre Anwendung optimalen Wert zu finden.

Deaktivieren C-states

Bevor Sie das Benchmarking ausführen, sollten Sie den Prozessor C-states deaktivieren. C-state Um Strom zu sparen, können Kerne in einer unterstützten CPU vorübergehend inaktiv sein. Wenn der Kern aufgerufen wird, vergeht eine gewisse Zeit, bis der Kern wieder voll funktionsfähig ist. Diese Latenzzeit kann die Prozessor-Benchmarking-Routinen stören. Weitere Informationen dazu C-states und welche EC2-Instance-Typen sie unterstützen, finden Sie unter Prozessorstatussteuerung für Ihre EC2-Instance.

Durchführen von Benchmark-Tests

In den folgenden Verfahren werden die Benchmarking-Befehle für verschiedene EBS-Volume-Typen beschrieben.

Führen Sie die folgenden Befehle auf einer EBS-optimized Instance mit angehängten EBS-Volumes aus. Wenn die EBS-Volumes aus Snapshots erstellt wurden, sollten Sie sie vor dem Benchmark-Test initialisieren. Weitere Informationen finden Sie unter Initialisieren Sie die Volumes nach der Erstellung manuell.

Wenn Sie mit dem Testen Ihrer Volumes fertig sind, finden Sie in den folgenden Themen Hilfe beim Aufräumen: Löschen eines Amazon EBS-Volumes und Beenden Sie Ihre Instance.

Durchführen von Benchmark-Tests der Bereitgestellte IOPS-SSD- und Allzweck-SSD-Volumes

$ sudo fio --directory=/mnt/p_iops_vol0 --ioengine=psync --name fio_test_file --direct=1 --rw=randwrite --bs=16k --size=1G --numjobs=16 --time_based --runtime=180 --group_reporting --norandommap

$ sudo fio --directory=/mnt/p_iops_vol0 --name fio_test_file --direct=1 --rw=randread --bs=16k --size=1G --numjobs=16 --time_based --runtime=180 --group_reporting --norandommap 

diskspd -b8K -d30 -o4 -t8 -h -r -w25 -L -Z1G -c20G C:\iotest.dat > DiskSpeedResults.txt

Benchmark-Volumes st1 und sc1 (Linux-Instanzen)

Führen Sie fio auf Ihrem st1 oder sc1 Volume aus.

Mit dem folgenden Befehl werden sequenzielle 1 MiB-Leseoperationen auf einem angeschlossenen st1-Blockgerät durchgeführt (z. B. /dev/xvdf):

$ sudo fio --filename=/dev/<device> --direct=1 --rw=read --randrepeat=0 --ioengine=libaio --bs=1024k --iodepth=8 --time_based=1 --runtime=180 --name=fio_direct_read_test

Mit dem folgenden Befehl werden sequenzielle 1 MiB-Schreiboperationen auf einem angeschlossenen st1-Blockgerät durchgeführt:

$ sudo fio --filename=/dev/<device> --direct=1 --rw=write --randrepeat=0 --ioengine=libaio --bs=1024k --iodepth=8 --time_based=1 --runtime=180 --name=fio_direct_write_test 

Bei einigen Workloads wird eine Mischung aus sequenziellen Lese- und Schreiboperationen auf verschiedenen Teilen des Blockgeräts ausgeführt. Um für einen solchen Workload einen Benchmark-Test durchzuführen, wird empfohlen, separate, gleichzeitige fio-Jobs für Lese- und Schreiboperationen zu verwenden. Zudem sollten Sie die Option fio offset_increment verwenden, um für jeden Job andere Blockgerät-Speicherorte zu nutzen.

Das Ausführen dieses Workloads ist etwas komplizierter als bei einem Workload mit sequenziellen Schreib- oder sequentiellen Leseoperationen. Verwenden Sie einen Texteditor, um eine fio-Jobdatei (in diesem Beispiel fio_rw_mix.cfg) zu erstellen, die Folgendes enthält:

[global] 
clocksource=clock_gettime
randrepeat=0
runtime=180
 
[sequential-write]
bs=1M
ioengine=libaio
direct=1
iodepth=8
filename=/dev/<device>
do_verify=0
rw=write
rwmixread=0
rwmixwrite=100 

[sequential-read] 
bs=1M
ioengine=libaio
direct=1
iodepth=8
filename=/dev/<device>
do_verify=0
rw=read
rwmixread=100
rwmixwrite=0
offset=100g

Führen Sie anschließend den folgenden Befehl aus:

$ sudo fio fio_rw_mix.cfg

Weitere Informationen zur Interpretation der Ergebnisse finden Sie in diesem Tutorial: Überprüfen der I/O Festplattenleistung mit fio.

Mehrere direkte fio Aufträge können I/O, obwohl sequentielle Lese- oder Schreibvorgänge verwendet werden, zu einem niedrigeren Durchsatz als erwartet für st1 und Volumes führen. sc1 Es wird empfohlen, einen direkten I/O Auftrag zu verwenden und den iodepth Parameter zu verwenden, um die Anzahl der gleichzeitigen I/O Operationen zu steuern.