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FSxfür die Leistung von Windows-Dateiservern
FSxfür Windows File Server bietet Optionen zur Dateisystemkonfiguration, um eine Vielzahl von Leistungsanforderungen zu erfüllen. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Leistung des FSx Amazon-Dateisystems mit einer Erläuterung der verfügbaren Leistungskonfigurationsoptionen und nützlichen Tipps zur Leistung.
Themen
- Leistung des Dateisystems
- Zusätzliche Überlegungen zur Leistung
- Auswirkung der Durchsatzkapazität auf die Leistung
- Auswahl der richtigen Durchsatzkapazität
- Auswirkung der Speicherkonfiguration auf die Leistung
- Beispiel: Speicherkapazität und Durchsatzkapazität
- Messung der Leistung anhand von Metriken CloudWatch
- Behebung von Leistungsproblemen mit dem Dateisystem
Leistung des Dateisystems
Jedes Dateisystem FSx für Windows File Server besteht aus einem Windows-Dateiserver, mit dem Clients kommunizieren, und einer Reihe von Speichervolumes oder Festplatten, die an den Dateiserver angeschlossen sind. Jeder Dateiserver verwendet einen schnellen In-Memory-Cache, um die Leistung der Daten zu verbessern, auf die am häufigsten zugegriffen wird.
Das folgende Diagramm zeigt, wie auf Daten von einem Dateisystem FSx für Windows-Dateiserver aus zugegriffen wird.
Wenn ein Client auf Daten zugreift, die im In-Memory-Cache gespeichert sind, werden die Daten als Netzwerk-I/O direkt an den anfragenden Client gesendet. Der Dateiserver muss sie nicht von der Festplatte lesen oder auf die Festplatte schreiben. Die Leistung dieses Datenzugriffs wird durch die Netzwerk-E/A-Grenzwerte und die Größe des In-Memory-Caches bestimmt.
Wenn ein Client auf Daten zugreift, die sich nicht im Cache befinden, liest der Dateiserver sie als Festplatten-I/O von der Festplatte oder schreibt sie auf die Festplatte. Die Daten werden dann vom Dateiserver an den Client als Netzwerk-I/O weitergeleitet. Die Leistung dieses Datenzugriffs wird durch die Netzwerk-I/O-Grenzwerte sowie die Festplatten-I/O-Grenzwerte bestimmt.
Die Netzwerk-I/O-Leistung und der In-Memory-Cache des Dateiservers werden durch die Durchsatzkapazität eines Dateisystems bestimmt. Die Festplatten-I/O-Leistung wird durch eine Kombination aus Durchsatzkapazität und Speicherkonfiguration bestimmt. Die maximale Festplatten-I/O-Leistung, die sich aus Festplattendurchsatz und IOPS Festplattenstufen zusammensetzt, die Ihr Dateisystem erreichen kann, ist der niedrigere der folgenden Werte:
Das von Ihrem Dateiserver bereitgestellte Festplatten-I/O-Leistungsniveau, basierend auf der Durchsatzkapazität, die Sie für Ihr Dateisystem auswählen.
Das von Ihrer Speicherkonfiguration bereitgestellte Festplatten-I/O-Leistungsniveau (die Speicherkapazität, der Speichertyp und die SSD IOPS Stufe, die Sie für Ihr Dateisystem auswählen).
Zusätzliche Überlegungen zur Leistung
Die Leistung eines Dateisystems wird in der Regel anhand der Latenz, des Durchsatzes und der I/O-Operationen pro Sekunde (IOPS) gemessen.
Latency
FSxfür Windows-Dateiserver verwenden Dateiserver einen schnellen In-Memory-Cache, um konsistente Latenzen von unter einer Millisekunde für aktiv abgerufene Daten zu erreichen. Für Daten, die sich nicht im In-Memory-Cache befinden, d. h. für Dateioperationen, die durch I/O auf den zugrunde liegenden Speichervolumes bedient werden müssen, FSx bietet Amazon Dateivorgangslatenzen im Submillisekundenbereich mit Solid-State-Drive-Speicher (SSD) und einstellige Millisekunden-Latenzen mit Festplattenspeicher (). HDD
Durchsatz und IOPS
FSxAmazon-Dateisysteme bieten bis zu 2 GB/s und 80.000 IOPS in allen Ländern, in AWS-Regionen denen Amazon verfügbar FSx ist, und 12 GB/s Durchsatz und 400.000 IOPS in den USA Ost (Nord-Virginia), USA West (Oregon), USA Ost (Ohio), Europa (Irland), Asien-Pazifik (Tokio) und Asien-Pazifik (Singapur). Wie hoch der Durchsatz ist und IOPS wie hoch Ihr Workload auf Ihrem Dateisystem sein kann, hängt von der Durchsatzkapazität, der Speicherkapazität und dem Speichertyp Ihres Dateisystems sowie von der Art Ihrer Arbeitslast ab, einschließlich der Größe des aktiven Arbeitssatzes.
Leistung eines einzelnen Clients
Mit Amazon FSx können Sie den vollen Durchsatz und die IOPS Level für Ihr Dateisystem von einem einzigen Client aus erreichen, der darauf zugreift. Amazon FSx unterstützt SMBMultichannel. Diese Funktion ermöglicht es, einen Durchsatz von bis zu mehreren GB/s und Hunderttausende IOPS für einen einzelnen Client bereitzustellen, der auf Ihr Dateisystem zugreift. SMBMultichannel verwendet mehrere Netzwerkverbindungen zwischen dem Client und dem Server gleichzeitig, um die Netzwerkbandbreite für eine maximale Auslastung zu aggregieren. Zwar gibt es eine theoretische Grenze für die Anzahl der von Windows unterstützten SMB Verbindungen, aber diese Grenze geht in die Millionen, und praktisch ist eine unbegrenzte Anzahl von SMB Verbindungen möglich.
Burst-Leistung
Dateibasierte Workloads sind in der Regel stark angespannt und zeichnen sich durch kurze, intensive Perioden mit hohem I/O-Aufwand und vielen Leerlaufzeiten zwischen den einzelnen Bursts aus. Um hohe Workloads zu unterstützen, FSx bietet Amazon 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 I/O-Gutschriftsmechanismus, um den Durchsatz auf der IOPS 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.
Auswirkung der Durchsatzkapazität auf die Leistung
Die Durchsatzkapazität bestimmt die Leistung des Dateisystems in den folgenden Kategorien:
Netzwerk-I/O — Die Geschwindigkeit, mit der der Dateiserver Dateidaten an Clients weiterleiten kann, die darauf zugreifen.
Dateiserver CPU und Speicher — Ressourcen, die für die Bereitstellung von Dateidaten und für Hintergrundaktivitäten wie Datendeduplizierung und Schattenkopien zur Verfügung stehen.
Festplatten-I/O — Die Geschwindigkeit, mit der der Dateiserver I/O zwischen dem Dateiserver und den Speichervolumes unterstützen kann.
Die folgenden Tabellen enthalten Einzelheiten zu den maximalen Netzwerk-I/O- (Durchsatz undIOPS) und Festplatten-I/O (Durchsatz undIOPS), die Sie mit jeder bereitgestellten Durchsatzkapazitätskonfiguration erreichen können, sowie zu der Menge an Arbeitsspeicher, die für das Zwischenspeichern und die Unterstützung von Hintergrundaktivitäten wie Datendeduplizierung und Schattenkopien zur Verfügung steht. Sie können zwar Durchsatzkapazitäten unter 32 Megabyte pro Sekunde (MBps) wählen, wenn Sie Amazon FSx API oder verwenden, aber denken Sie daranCLI, dass diese Stufen für Test- und Entwicklungsworkloads gedacht sind, nicht für Produktionsworkloads.
Anmerkung
Beachten Sie, dass Durchsatzkapazitäten von 4.608 MBps und höher nur in den folgenden Regionen unterstützt werden: USA Ost (Nord-Virginia), USA West (Oregon), USA Ost (Ohio), Europa (Irland), Asien-Pazifik (Tokio) und Asien-Pazifik (Singapur).
FSxDurchsatzkapazität (Megabyte pro Sekunde) | Netzwerkdurchsatz (Megabyte pro Sekunde) | Netzwerk IOPS | Speicher (GB) | |
---|---|---|---|---|
Basislinie |
Burst (für ein paar Minuten am Tag) |
|||
32 | 32 | 600 | Tausende |
4 |
64 | 64 | 600 | Zehntausende |
8 |
128 | 150 | 1 250 | 8 | |
256 | 300 | 1 250 | Hunderttausende |
16 |
512 | 600 | 1 250 | 32 | |
1,024 | 1.500 | – |
72 | |
2 048 | 3.125 | – |
144 | |
4.608 | 9.375 | – |
Millionen |
192 |
6 144 | 12.500 | – |
256 | |
9 216 | 18 750 | – |
384 | |
12 288 | 21.250 | – |
512 |
FSxDurchsatzkapazität (Megabyte pro Sekunde) | Festplattendurchsatz (Megabyte pro Sekunde) | Festplatte IOPS | ||
---|---|---|---|---|
Basislinie |
Burst (für 30 Minuten am Tag) |
Ausgangswert |
Burst (für 30 Minuten am Tag) |
|
32 | 32 | 260 | 2K | 12 K |
64 | 64 | 350 | 4K | 16 K |
128 | 128 | 600 | 6 K | 20 K |
256 | 256 | 600 | 10 K | 20 K |
512 | 512 | – |
20 K | – |
1,024 | 1,024 | – |
40 000 | – |
2 048 | 2 048 | – |
80 K | – |
4.608 | 4.608 | – |
150 K | – |
6 144 | 6 144 | – |
200 K | – |
9 216 | 9.216 1 | – |
300 K 1 | – |
12 288 | 12.288 1 | – |
400 K 1 | – |
Anmerkung
1 Wenn Sie ein Multi-AZ-Dateisystem mit einer Durchsatzkapazität von 9.216 oder 12.288 habenMBps, ist die Leistung nur für Schreibverkehr auf 9.000 MBps und IOPS 262.500 begrenzt. Andernfalls unterstützt Ihr Dateisystem für den Leseverkehr auf allen Multi-AZ-Dateisystemen, den Lese- und Schreibverkehr auf allen Single-AZ-Dateisystemen und alle anderen Durchsatzkapazitätsstufen die in der Tabelle angegebenen Leistungsgrenzen.
Auswahl der richtigen Durchsatzkapazität
Wenn Sie mit der Amazon Web Services Management Console ein Dateisystem erstellen, wählt Amazon FSx automatisch die empfohlene Durchsatzkapazität für Ihr Dateisystem auf der Grundlage der von Ihnen konfigurierten Speicherkapazität aus. Obwohl die empfohlene Durchsatzkapazität für die meisten Workloads ausreichend sein sollte, haben Sie die Möglichkeit, die Empfehlung zu überschreiben und eine bestimmte Menge an Durchsatzkapazität auszuwählen, die den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht. Wenn Ihre Arbeitslast beispielsweise erfordert, dass 1% GBps des Datenverkehrs in Ihr Dateisystem geleitet wird, sollten Sie eine Durchsatzkapazität von mindestens MBps 1.024 wählen.
Bei der Festlegung des zu konfigurierenden Durchsatzniveaus sollten Sie auch die Funktionen berücksichtigen, die Sie in Ihrem Dateisystem aktivieren möchten. Wenn Sie beispielsweise Schattenkopien aktivieren, müssen Sie möglicherweise Ihre Durchsatzkapazität auf das Dreifache Ihrer erwarteten Arbeitslast erhöhen, um sicherzustellen, dass der Dateiserver die Schattenkopien mit der verfügbaren I/O-Leistungskapazität verwalten kann. Wenn Sie die Datendeduplizierung aktivieren, sollten Sie die Speichermenge ermitteln, die der Durchsatzkapazität Ihres Dateisystems entspricht, und sicherstellen, dass diese Speichermenge für die Größe Ihrer Daten ausreichend ist.
Sie können die Größe der Durchsatzkapazität jederzeit nach der Erstellung erhöhen oder verringern. Weitere Informationen finden Sie unter Verwaltung der Durchsatzkapazität FSx für Windows File Server-Dateisysteme.
Sie können die Auslastung der Leistungsressourcen Ihres Dateiservers durch Ihren Workload überwachen und Empfehlungen zur Auswahl der Durchsatzkapazität erhalten, indem Sie in Ihrer FSx Amazon-Konsole den Tab Überwachung und Leistung > Leistung aufrufen. Wir empfehlen, in einer Vorproduktionsumgebung zu testen, um sicherzustellen, dass die von Ihnen gewählte Konfiguration den Leistungsanforderungen Ihres Workloads entspricht. Bei Multi-AZ-Dateisystemen empfehlen wir außerdem, die Auswirkungen des Failover-Prozesses zu testen, der bei der Wartung des Dateisystems, bei Änderungen der Durchsatzkapazität und ungeplanten Betriebsunterbrechungen auf Ihre Arbeitslast stattfindet. Außerdem sollten Sie sicherstellen, dass Sie ausreichend Durchsatzkapazität bereitgestellt haben, um Leistungseinbußen bei diesen Ereignissen zu vermeiden. Weitere Informationen finden Sie unter Zugreifen auf Dateisystem-Metriken.
Auswirkung der Speicherkonfiguration auf die Leistung
Die Speicherkapazität, der Speichertyp und die SSD IOPS Speicherebene Ihres Dateisystems wirken sich alle auf die Festplatten-I/O-Leistung Ihres Dateisystems aus. Sie können diese Ressourcen so konfigurieren, dass sie die gewünschte Leistung für Ihre Arbeitslast bereitstellen.
Sie können die Speicherkapazität SSD IOPS jederzeit erhöhen und skalieren. Weitere Informationen erhalten Sie unter Verwaltung der Speicherkapazität und Verwaltung SSD IOPS. Sie können Ihr Dateisystem auch von HDD Speichertyp zu SSD Speichertyp aktualisieren. Weitere Informationen finden Sie unter Verwaltung des Speichertyps Ihres Dateisystems.
Ihr Dateisystem bietet die folgenden Standardstufen für den Festplattendurchsatz undIOPS:
Speichertyp | Festplattendurchsatz (MBpspro TiB Speicher) | Festplatte IOPS (IOPspro TiB Speicher) |
---|---|---|
SSD | 750 | 3.000 1 |
HDD | 12 Baseline; 80 Burst (bis zu einem Maximum von 1 GB/s pro Dateisystem) | 12 Basiswerte; 80 Burst |
Anmerkung
1 Für Dateisysteme mit SSD Speichertyp können Sie zusätzlicheIOPS, bis zu einem maximalen Verhältnis von 500 IOPS pro GiB Speicher und 400.000 IOPS pro Dateisystem bereitstellen.
HDDSpitzenleistung
Für HDD Speichervolumen FSx verwendet Amazon aus Leistungsgründen ein Burst-Bucket-Modell. Die Volumegröße bestimmt den Basisdurchsatz Ihres Volumes; dabei handelt es sich um die Rate, mit der das Volume Durchsatzguthaben sammelt. Die Volumegröße bestimmt auch den Spitzendurchsatz Ihres Volumes; dabei handelt es sich um die Rate, mit der Sie verfügbares Guthaben verbrauchen können. Größere Volumes haben einen höheren Basis- und Spitzendurchsatz. Je mehr Guthaben Ihr Volume aufweist, desto länger kann es einen I/O-Durchsatz mit der Spitzenrate generieren.
Der verfügbare Durchsatz eines HDD Speichervolumens wird durch die folgende Formel ausgedrückt:
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
Bei einem HDD 1-TiB-Volume ist der Burst-Durchsatz auf 80 MiB/s begrenzt, der Bucket füllt sich mit Credits bei 12 MiB/s und er kann Credits im Wert von bis zu 1 TiB aufnehmen.
HDDBei Speichervolumes kann es je nach Arbeitslast zu erheblichen Leistungsschwankungen kommen. Plötzliche Spitzen IOPS oder Durchsatzspitzen können zu einer Verschlechterung der Festplattenleistung führen. Die DiskThroughputBalanceKennzahl gibt Aufschluss über den Burst-Guthabenstand sowohl für den Festplattendurchsatz als auch für die IOPS Festplattenauslastung. Wenn Ihre Arbeitslast beispielsweise die HDD IOPS Basisgrenzwerte (12 IOPS pro TiB Speicher) überschreitet, wird die IOPS Festplattenauslastung (HDD) über 100% liegen, was zu einer Erschöpfung des Burst-Guthabens führt, was Sie in der Metrik sehen können. DiskThroughputBalance
Damit Ihre Arbeitslast weiterhin ein hohes I/O-Volumen ansteigen lässt, müssen Sie möglicherweise einen der folgenden Schritte ausführen:
Reduzieren Sie die I/O-Anforderungen für Ihren Workload, sodass das gesamte Guthaben wieder aufgefüllt wird.
Erhöhen Sie die Speicherkapazität des Dateisystems, um eine höhere Basiskapazität an Festplatten IOPS bereitzustellen.
Führen Sie ein Upgrade des Dateisystems durch, um SSD Speicherplatz zu verwenden. Dadurch erhalten Sie eine höhere FestplattenbasisIOPS, die den Anforderungen Ihres Workloads besser entspricht.
Beispiel: Speicherkapazität und Durchsatzkapazität
Das folgende Beispiel zeigt, wie sich Speicherkapazität und Durchsatzkapazität auf die Leistung des Dateisystems auswirken.
Ein Dateisystem, das mit 2 TiB HDD Speicherkapazität und 32 MBps TiB Durchsatzkapazität konfiguriert ist, hat die folgenden Durchsatzstufen:
Netzwerkdurchsatz — 32 MBps Baseline und 600 MBps Burst (siehe Tabelle mit der Durchsatzkapazität)
Festplattendurchsatz — 24 MBps Baseline-Durchsatz und 160 MBps Burst-Durchsatz, der niedrigere der folgenden Werte:
der vom Dateiserver unterstützte Festplattendurchsatz von 32 MBps Baseline und 260 MBps Burst, basierend auf der Durchsatzkapazität des Dateisystems
die von den Speichervolumes unterstützten Festplattendurchsatzwerte von 24 MBps Baseline (12 MBps pro TB * 2 TiB) und 160 MBps Burst (80 MBps pro TiB * 2 TiB), basierend auf Speichertyp und Kapazität
Ihr Workload, der auf das Dateisystem zugreift, kann daher bis zu 32 MBps Baseline- und 600 MBps Burst-Durchsätze für Dateioperationen erzielen, die mit aktiv abgerufenen Daten ausgeführt werden, die im In-Memory-Cache des Dateiservers zwischengespeichert sind, sowie bis zu 24 MBps Baseline- und 160 MBps Burst-Durchsatzdurchsätze für Dateioperationen, die beispielsweise aufgrund von Cache-Fehlern bis zur Festplatte übertragen werden müssen.
Messung der Leistung anhand von Metriken CloudWatch
Sie können Amazon verwenden CloudWatch , um den Durchsatz Ihres Dateisystems zu messen und zu überwachen undIOPS. Weitere Informationen finden Sie unter Überwachung mit Amazon CloudWatch.