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Leistung von Amazon FSx für NetApp ONTAP
Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Leistung des Amazon FSx for NetApp ONTAP-Dateisystems mit einer Erläuterung der verfügbaren Leistungs- und Durchsatzoptionen sowie nützlichen Tipps zur Leistung.
Themen
So wird die Leistung von FSx für ONTAP-Dateisysteme gemessen
Die Leistung des Dateisystems wird anhand der Latenz, des Durchsatzes und der I/O-Operationen pro Sekunde (IOPS) gemessen.
Latency
Amazon FSx for NetApp ONTAP bietet Dateibetriebslatenzen von unter einer Millisekunde mit Solid-State-Drive-Speicher (SSD) und mehrere zehn Millisekunden Latenz für Kapazitätspoolspeicher. Darüber hinaus verfügt Amazon FSx auf jedem Dateiserver über zwei Ebenen für Lese-Caching — NVMe-Laufwerke (Non-Volatile Memory Express) und In-Memory-Laufwerke —, um noch geringere Latenzen beim Zugriff auf Ihre am häufigsten gelesenen Daten zu gewährleisten.
Durchsatz und IOPS
Jedes Amazon FSx-Dateisystem bietet einen Durchsatz von bis zu zehn GB/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 Clients in einer einzigen SMB-Sitzung bereitgestellt werden. SMB Multichannel verwendet mehrere Netzwerkverbindungen zwischen dem Client und dem Server gleichzeitig, um die Netzwerkbandbreite für eine maximale Nutzung zu aggregieren. Informationen zur Verwendung der NetApp ONTAP CLI zur Konfiguration von SMB Multichannel finden Sie unter SMB Multichannel für Leistung und Redundanz konfigurieren
NFS-Clients können die nconnect Mount-Option verwenden, um mehrere TCP-Verbindungen (bis zu 16) mit einem einzigen NFS-Mount zu verknüpfen. Ein solcher NFS-Client multiplext Dateioperationen auf mehreren TCP-Verbindungen im Round-Robin-Modus und erzielt so einen höheren Durchsatz aus der verfügbaren Netzwerkbandbreite. Unterstützung für NFSv3 und NFSv4.1+. nconnect Die Netzwerkbandbreite der Amazon EC2 EC2-Instance beschreibt das Bandbreitenlimit von 5 Gbit/s pro Netzwerkfluss bei Vollduplex. Sie können dieses Limit umgehen, indem Sie mehrere Netzwerkflüsse mit nconnect oder SMB-Multichannel verwenden. Prüfen Sie in Ihrer NFS-Client-Dokumentation, ob dies in Ihrer Client-Version unterstützt nconnect wird. Weitere Informationen zur Unterstützung von finden Sie unter NetApp ONTAP ONTAPUnterstützung für nconnect NFSv4.1
Einzelheiten zur Leistung
Um das Leistungsmodell von Amazon FSx for NetApp ONTAP im Detail zu verstehen, können Sie die Architekturkomponenten eines Amazon FSx-Dateisystems untersuchen. Ihre Client-Compute-Instances, unabhängig davon, ob sie vor Ort AWS oder vor Ort existieren, greifen über eine oder mehrere Elastic Network Interfaces (ENI) auf Ihr Dateisystem zu. Diese Netzwerkschnittstellen befinden sich in der Amazon VPC, die Sie Ihrem Dateisystem zuordnen. Hinter jedem Dateisystem ENI befindet sich ein NetApp ONTAP Dateiserver, der den Clients, die auf das Dateisystem zugreifen, Daten über das Netzwerk bereitstellt. Amazon FSx bietet auf jedem Dateiserver einen schnellen In-Memory-Cache und einen NVMe-Cache, um die Leistung für die am häufigsten abgerufenen Daten zu verbessern. An jeden Dateiserver sind die SSD-Festplatten angeschlossen, auf denen Ihre Dateisystemdaten gespeichert sind.
Diese Komponenten sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
Entsprechend diesen Architekturkomponenten — Netzwerkschnittstelle, In-Memory-Cache, NVMe-Cache und Speichervolumes — sind die wichtigsten Leistungsmerkmale eines Amazon FSx for NetApp ONTAP-Dateisystems, die den Gesamtdurchsatz und die IOPS-Leistung bestimmen.
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Netzwerk-I/O-Leistung: Durchsatz/IOPS der Anfragen zwischen den Clients und dem Dateiserver (insgesamt)
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In-Memory-Größe und NVMe-Cachegröße auf dem Dateiserver: Größe des aktiven Arbeitssatzes, der für das Caching genutzt werden kann
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Festplatten-I/O-Leistung: Durchsatz/IOPS der Anfragen zwischen dem Dateiserver und den Speicherfestplatten
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 sowie In-Memory- und NVMe-Cachegröße — werden ausschließlich durch die Durchsatzkapazität bestimmt, während das dritte — die Festplatten-I/O-Leistung — durch eine Kombination aus Durchsatzkapazität und SSD-IOPS bestimmt wird.
Dateibasierte Workloads sind in der Regel stark angespannt und zeichnen sich durch kurze, intensive Perioden mit hohem I/O-Aufwand und viel Leerlaufzeit zwischen den einzelnen Bursts aus. Um hohe Workloads zu unterstützen, bietet Amazon FSx zusätzlich zu den Basisgeschwindigkeiten, die ein Dateisystem rund um die Uhr aufrechterhalten kann, die Möglichkeit, sowohl bei Netzwerk-I/O- als auch bei Festplatten-I/O-Vorgängen für bestimmte Zeiträume höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Amazon FSx verwendet einen Netzwerk-I/O-Guthabenmechanismus, um Durchsatz und IOPS auf der Grundlage der durchschnittlichen Auslastung zuzuweisen. Dateisysteme sammeln Credits, wenn ihr Durchsatz und ihre IOPS-Nutzung unter ihren Basisgrenzwerten liegen, und können diese Credits verwenden, wenn sie I/O-Operationen ausführen.
Schreibvorgänge verbrauchen doppelt so viel Netzwerkbandbreite wie Lesevorgänge. Ein Schreibvorgang muss auf dem sekundären Dateiserver repliziert werden, sodass ein einziger Schreibvorgang den doppelten Netzwerkdurchsatz zur Folge hat.
Auswirkung des Bereitstellungstyps auf die Leistung
Mit FSx for ONTAP können Sie zwei Arten von Dateisystemen erstellen. Dateisysteme mit einem einzigen Dateiserverpaar mit hoher Verfügbarkeit (HA) werden als Scale-up-Dateisysteme bezeichnet. Dateisysteme mit mehreren HA-Paaren werden als Scale-Out-Dateisysteme bezeichnet. Weitere Informationen finden Sie unter Paare mit hoher Verfügbarkeit (HA).
FSx for ONTAP Multi-AZ- und Single-AZ-Dateisysteme bieten konsistente Latenzen bei Dateivorgängen unter einer Millisekunde mit SSD-Speicher und mehrere zehn Millisekunden Latenz 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-Dateisysteme
Single-AZ-Scale-up-Dateisysteme, die nach dem 28. November 2022 erstellt wurden, mit einer Durchsatzkapazität von mindestens 2 Gbit/s
Die folgenden Tabellen zeigen, auf welche Durchsatzkapazität Dateisysteme in Abhängigkeit von Faktoren wie der Anzahl der Hochverfügbarkeitspaare (HA) und der Verfügbarkeit skaliert werden können. AWS-Regionen
Auswirkung der Speicherkapazität auf die Leistung
Der maximale Festplattendurchsatz und die IOPS-Werte, die Ihr Dateisystem erreichen kann, sind der niedrigere der folgenden Werte:
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das von Ihren Dateiservern bereitgestellte Festplattenleistungsniveau, basierend auf der Durchsatzkapazität, die Sie für Ihr Dateisystem auswählen
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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 Stufen an Festplattendurchsatz und IOPS:
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Festplattendurchsatz (MBps pro TiB Speicher): 768
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Festplatten-IOPS (IOPS pro TiB Speicher): 3.072
Auswirkung 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 den Grad der Netzwerk-I/O-Leistung oder die Geschwindigkeit, mit der jeder der Dateiserver, die Ihr Dateisystem hosten, Dateidaten über das Netzwerk an Clients weiterleiten kann, die darauf zugreifen. Höhere Durchsatzkapazitäten bedeuten mehr Arbeitsspeicher und NVMe-Speicher (Non-Volatile Memory Express) für das Zwischenspeichern von Daten auf jedem Dateiserver sowie eine höhere Festplatten-I/O-Leistung, die von jedem Dateiserver unterstützt wird.
Sie können bei der Erstellung Ihres Dateisystems optional ein höheres Maß an SSD-IOPS bereitstellen. Die maximale SSD-IOPS-Stufe, die Ihr Dateisystem erreichen kann, hängt auch von der Durchsatzkapazität Ihres Dateisystems ab, selbst wenn zusätzliche SSD-IOPS bereitgestellt werden.
In den folgenden Tabellen sind die vollständigen Spezifikationen für die Durchsatzkapazität zusammen mit den Basiswerten und den Burst-Werten sowie der Speichermenge für das Zwischenspeichern auf dem entsprechenden Dateiserver aufgeführt. AWS-Regionen
Beispiel: Speicherkapazität und Durchsatzkapazität
Das folgende Beispiel zeigt, wie sich Speicherkapazität und Durchsatzkapazität auf die Leistung des Dateisystems auswirken.
Ein Scale-up-Dateisystem, das mit 2 TiB SSD-Speicherkapazität und 512 MBps Durchsatzkapazität konfiguriert ist, weist die folgenden Durchsatzstufen auf:
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Netzwerkdurchsatz — 625 MBps Baseline und 1.250 MBps Burst (siehe Tabelle mit der Durchsatzkapazität)
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Festplattendurchsatz — 512 MBps Baseline und 600 MBps Burst.
Ihr Workload, der auf das Dateisystem zugreift, kann somit einen Baseline-Durchsatz von bis zu 625 MBps und einen Burst-Durchsatz von 1.250 MB/s für Dateioperationen erzielen, auf die aktiv zugegriffen wird, die im In-Memory-Cache und im NVMe-Cache des Dateiservers zwischengespeichert sind.
