Verwaltung der Speicherkapazität - FSx für ONTAP

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Verwaltung der Speicherkapazität

Amazon FSx for NetApp ONTAP bietet eine Reihe von speicherbezogenen Funktionen, mit denen Sie die Speicherkapazität in Ihrem Dateisystem verwalten können.

FSxfür Speicherstufen ONTAP

Speicherstufen sind die physischen Speichermedien für ein Amazon FSx for NetApp ONTAP Dateisystem. FSxfor ONTAP bietet die folgenden Speicherstufen:

  • SSDStufe — Der vom Benutzer bereitgestellte, leistungsstarke Solid-State-Drive-Speicher (SSD), der speziell für den aktiven Teil Ihres Datensatzes entwickelt wurde.

  • Kapazitätspool-Tier — Vollständig elastischer Speicher, der automatisch auf Petabyte skaliert wird und kostenoptimiert für Ihre Daten ist, auf die Sie selten zugreifen.

Ein FSx ONTAP For-Volume ist eine virtuelle Ressource, die, ähnlich wie Ordner, keine Speicherkapazität verbraucht. Die Daten, die Sie speichern — und die physischen Speicherplatz beanspruchen — befinden sich in Volumes. Wenn Sie ein Volume erstellen, geben Sie dessen Größe an, die Sie nach der Erstellung ändern können. FSxfür ONTAP Volumes mit Thin Provisioning und Dateisystemspeicher wird nicht im Voraus reserviert. Stattdessen wird SSD der Speicher im Kapazitätspool nach Bedarf dynamisch zugewiesen. Eine Tiering-Richtlinie, die Sie auf Volume-Ebene konfigurieren, bestimmt, ob und wann Daten, die auf der Ebene gespeichert sind, auf die SSD Ebene des Kapazitätspools übertragen werden.

Das folgende Diagramm zeigt ein Beispiel FSx für Daten, die auf mehrere ONTAP For-Volumes in einem Dateisystem verteilt sind.

FSxfür Speicherebenen ONTAP SSD und Kapazitätspools, die logisch auf Dateisystem-Volumes bereitgestellt werden.

Das folgende Diagramm zeigt, wie die physische Speicherkapazität des Dateisystems durch die Daten in den vier Volumes im vorherigen Diagramm verbraucht wird.

Wie sich die SSD Nutzung der physischen Speicherkapazität des Dateisystems auf allen Volumes in einem Dateisystem durch die Speicherebene, d. h. die primäre Speicherebene und der Kapazitätspool, darstellt.

Sie können Ihre Speicherkosten senken, indem Sie die Tiering-Richtlinie wählen, die den Anforderungen für jedes Volume in Ihrem Dateisystem am besten entspricht. Weitere Informationen finden Sie unter Einstufung von Volumendaten.

Auswahl der richtigen Menge an Dateisystemspeicher SSD

Bei der Auswahl der SSD Speicherkapazität FSx für Ihr ONTAP Dateisystem müssen Sie die folgenden Punkte berücksichtigen, die sich auf die Menge des für die SSD Speicherung Ihrer Daten verfügbaren Speichers auswirken:

  • Speicherkapazität, die für den NetApp ONTAP Software-Overhead reserviert ist.

  • Datei-Metadaten

  • Kürzlich geschriebene Daten

  • Dateien, die Sie im SSD Speicher speichern möchten, unabhängig davon, ob es sich um Daten handelt, die ihre Kühlphase noch nicht erreicht haben, oder um Daten, die Sie kürzlich gelesen haben und auf die Sie abgerufen wurdenSSD.

Wie wird der SSD Speicher verwendet

Der SSD Speicher Ihres Dateisystems wird für eine Kombination aus NetApp ONTAP Software (Overhead), Dateimetadaten und Ihren Daten verwendet.

NetApp ONTAPSoftware-Overhead

Wie bei anderen NetApp ONTAP Dateisystemen sind bis zu 16% der SSD Speicherkapazität eines Dateisystems für ONTAP Overhead reserviert, was bedeutet, dass es nicht zum Speichern Ihrer Dateien verfügbar ist. Der ONTAP Overhead wird wie folgt aufgeteilt:

  • 11% sind für NetApp ONTAP Software reserviert. Für Dateisysteme mit mehr als 30 Tebibyte (TiB) SSD Speicherkapazität sind 6% reserviert.

  • 5% sind für aggregierte Snapshots reserviert, die zur Synchronisation von Daten zwischen den beiden Dateiservern eines Dateisystems erforderlich sind.

Datei-Metadaten

Dateimetadaten belegen in der Regel 3-7% der Speicherkapazität, die von den Dateien belegt wird. Dieser Prozentsatz hängt von der durchschnittlichen Dateigröße (eine geringere durchschnittliche Dateigröße erfordert mehr Metadaten) und der Höhe der Einsparungen bei der Speichereffizienz Ihrer Dateien ab. Beachten Sie, dass Dateimetadaten nicht von Einsparungen bei der Speichereffizienz profitieren. Sie können die folgenden Richtlinien verwenden, um abzuschätzen, wie viel SSD Speicherplatz für Metadaten in Ihrem Dateisystem verwendet wird.

Durchschnittliche Dateigröße Größe der Metadaten als Prozentsatz der Dateidaten

4 KB

7%

8 KB

3,5%

32 KB oder mehr

1-3%

Bei der Bemessung der SSD Speicherkapazität, die Sie für die Metadaten von Dateien benötigen, die Sie auf der Kapazitätspoolebene speichern möchten, empfehlen wir, ein konservatives Verhältnis von 1 GiB SSD Speicherplatz pro 10 GiB an Daten zu verwenden, die Sie auf der Kapazitätspoolebene speichern möchten.

Dateidaten, die auf Ihrer SSD Ebene gespeichert sind

Zusätzlich zu Ihrem aktiven Datensatz und allen Dateimetadaten werden alle Daten, die in Ihr Dateisystem geschrieben werden, zunächst in die SSD Ebene geschrieben, bevor sie auf den Capacity-Pool-Speicher verteilt werden. Dies gilt unabhängig von der Tiering-Richtlinie des Volumes, mit Ausnahme der Übertragung von Daten auf ein Volume, für das SnapMirror die Tiering-Richtlinie „Alle Daten“ konfiguriert wurde.

Zufällige Lesevorgänge aus der Ebene des Kapazitätspools werden in der SSD Ebene zwischengespeichert, sofern die Ebene zu weniger als 90% ausgelastet ist. SSD Weitere Informationen finden Sie unter Einstufung von Volumendaten.

Empfohlene SSD Kapazitätsauslastung

Wir empfehlen, dass Sie Ihre SSD Speicherebene kontinuierlich nicht über 80% auslasten. Bei Dateisystemen der zweiten Generation empfehlen wir außerdem, die Gesamtauslastung der Aggregate Ihres Dateisystems auf kontinuierlicher Basis nicht zu überschreiten. Diese Empfehlungen entsprechen der Empfehlung NetApp für. ONTAP Da die SSD Ebene Ihres Dateisystems auch für das Staging von Schreibvorgängen und für zufällige Lesevorgänge auf der Ebene des Kapazitätspools verwendet wird, können plötzliche Änderungen der Zugriffsmuster schnell zu einer erhöhten Auslastung Ihrer SSD Ebene führen.

Bei einer SSD Auslastung von 90% werden die aus der Kapazitätspoolebene gelesenen Daten nicht mehr auf der SSD Ebene zwischengespeichert, sodass die verbleibende SSD Kapazität für alle neuen Daten, die in das Dateisystem geschrieben werden, erhalten bleibt. Dies führt dazu, dass wiederholte Lesevorgänge derselben Daten aus der Kapazitätspoolebene aus dem Kapazitätspoolspeicher gelesen werden, anstatt zwischengespeichert und aus der SSD Ebene gelesen zu werden, was sich auf die Durchsatzkapazität Ihres Dateisystems auswirken kann.

Alle Tiering-Funktionen werden beendet, wenn die SSD Stufe mindestens 98% ausgelastet ist. Weitere Informationen finden Sie unter Schwellenwerte für die Staffelung.

Speichereffizienz

NetApp ONTAP bietet Funktionen zur Speichereffizienz auf Blockebene auf Volume-Ebene, darunter Komprimierung, Verdichtung und Deduplizierung. Mit diesen Funktionen können Sie bis zu 65% an Speicherkapazität für allgemeine Dateifreigaben einsparen, ohne dass die Leistung darunter leidet. Sie können die Speichereffizienz auf Volumenbasis aktivieren. Diese Funktionen reduzieren die Menge an Speicherkapazität, die Ihre Daten verbrauchen, sodass Sie weniger Speicherplatz in SSD einem Kapazitätspool und Backup-Speicher verbrauchen können. Sie können die Komprimierung und Deduplizierung auf jedem Volume für Daten im Speicher aktivieren. SSD Die durch Komprimierung und Deduplizierung im SSD Speicher erzielten Speichereinsparungen bleiben erhalten, wenn die Daten auf den Kapazitätspoolspeicher aufgeteilt werden. Die Speichereffizienz ist für Backup-Daten immer aktiviert, unabhängig von der Speichereffizienzkonfiguration Ihres Dateisystems.

Die folgende Tabelle zeigt Beispiele für typische Speichereinsparungen.

Nur Komprimierung Nur Deduplizierung Komprimierung und Deduplizierung
Dateifreigaben für allgemeine Zwecke 50 % 30 % 65%
Virtuelle Server und Desktops 55% 70 % 70 %
Datenbanken 65-70% 0% 65-70%
Technische Daten 55% 30 % 75 %
Geoseismische Daten 40% 3% 40%

Bei den meisten Workloads wirkt sich die Aktivierung von Komprimierung und Deduplizierung nicht negativ auf die Leistung des Dateisystems aus. Bei den meisten Workloads erhöht die Komprimierung die Gesamtleistung. Um schnelle Lese- und Schreibvorgänge aus dem RAM Cache zu ermöglichen, FSx verfügen ONTAP Dateiserver über eine höhere Netzwerkbandbreite auf den Front-End-Netzwerkschnittstellenkarten (NICs), als sie zwischen Dateiservern und Speicherfestplatten verfügbar ist. Da die Datenkomprimierung die zwischen Dateiservern und Speicherfestplatten übertragene Datenmenge reduziert, wird bei den meisten Workloads die Gesamtdurchsatzkapazität des Dateisystems erhöht, wenn die Datenkomprimierung verwendet wird. Die Erhöhung der Durchsatzkapazität im Zusammenhang mit der Datenkomprimierung wird begrenzt, sobald Sie das Front-End NIC Ihres Dateisystems ausgelastet haben.

Amazon FSx for unterstützt NetApp ONTAP auch andere ONTAP Funktionen, mit denen Sie Speicherplatz sparen, darunter Snapshots, Thin Provisioning und FlexClone Volumes.

Funktionen zur Speichereffizienz sind standardmäßig nicht aktiviert. Sie können sie wie folgt aktivieren:

Informationen zum Umfang der Speichereinsparungen in einem Dateisystem mit aktivierter Speichereffizienz finden Sie unterÜberwachung der Einsparungen bei der Speichereffizienz.

Berechnung der Einsparungen bei der Speichereffizienz

Sie können die Metriken LogicalDataStored und StorageUsed FSx für das ONTAP CloudWatch Dateisystem verwenden, um die Speichereinsparungen durch Komprimierung, Deduplizierung, Komprimierung, Snapshots und FlexClones. Diese Metriken haben eine einzige Dimension,FileSystemId. Weitere Informationen finden Sie unter Metriken des Dateisystems.

  • Um die Einsparungen bei der Speichereffizienz in Byte zu berechnen, nehmen Sie den Durchschnitt von StorageUsed über einen bestimmten Zeitraum und subtrahieren Sie ihn vom Durchschnitt für denselben LogicalDataStored Zeitraum.

  • Um die Einsparungen bei der Speichereffizienz als Prozentsatz der gesamten logischen Datengröße zu berechnen, nehmen Sie den Wert Average von StorageUsed über einen bestimmten Zeitraum und subtrahieren ihn vom Wert von von im Average gleichen Zeitraum. LogicalDataStored Dann dividieren Sie die Differenz durch den Wert Average von LogicalDataStored im gleichen Zeitraum.

SSDBeispiel für eine Größenbestimmung

Angenommen, Sie möchten 100 TiB an Daten für eine Anwendung speichern, bei der auf 80% der Daten selten zugegriffen wird. In diesem Szenario werden 80% (80 TB) Ihrer Daten automatisch auf die Ebene des Kapazitätspools aufgeteilt, und die restlichen 20% (20 TB) verbleiben im Speicher. SSD Basierend auf den typischen Einsparungen bei der Speichereffizienz von 65% für allgemeine Filesharing-Workloads entspricht das einer Datenmenge von 7 TiB. Um eine SSD Auslastungsrate von 80% aufrechtzuerhalten, benötigen Sie 8,75 TiB SSD Speicherkapazität für die 20 TiB an aktiv abgerufenen Daten. Bei der Menge an SSD Speicher, die Sie bereitstellen, muss auch der ONTAP Softwarespeicher-Overhead von 16% berücksichtigt werden, wie aus der folgenden Berechnung hervorgeht.

ssdNeeded = ssdProvisioned * (1 - 0.16) 8.75 TiB / 0.84 = ssdProvisioned 10.42 TiB = ssdProvisioned

In diesem Beispiel müssen Sie also mindestens 10,42 TiB Speicher bereitstellen. SSD Sie verwenden außerdem 28 TiB Kapazitätspoolspeicher für die verbleibenden 80 TiB an selten abgerufenen Daten.