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EFSRendimiento de Amazon
En las siguientes secciones se proporciona una visión general del EFS rendimiento de Amazon y se describe cómo la configuración del sistema de archivos afecta a las dimensiones clave del rendimiento. También ofrecemos algunos consejos y recomendaciones importantes para optimizar el rendimiento de su sistema de archivos.
Temas
Resumen de rendimiento
El rendimiento del sistema de archivos normalmente se mide utilizando las dimensiones de latencia, rendimiento y operaciones de entrada/salida por segundo (). IOPS El EFS rendimiento de Amazon en estas dimensiones depende de la configuración del sistema de archivos. Las siguientes configuraciones afectan al rendimiento de un sistema de EFS archivos de Amazon:
Tipo de sistema de archivos: regional o One Zone
Modo de rendimiento: uso general o E/S máxima
importante
El modo de rendimiento máximo de E/S tiene latencias por operación más altas que el modo de rendimiento de uso general. Para un rendimiento más rápido, recomendamos utilizar siempre el modo de rendimiento de uso general. Para obtener más información, consulte Modos de rendimiento.
Modo de rendimiento: elástico, aprovisionado o en ráfaga
La siguiente tabla describe las especificaciones de rendimiento de los sistemas de archivos que utilizan el modo de rendimiento de uso general y las diferentes combinaciones posibles del tipo de sistema de archivos y el modo de rendimiento.
| Configuración de almacenamiento y rendimiento | Latencia | Máximo IOPS | Rendimiento máximo | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Tipo de sistema de archivos |
Modo de rendimiento |
Operaciones de lectura |
Operaciones de escritura |
Operaciones de lectura |
Operaciones de escritura |
P er-file-system lee 1 |
P er-file-system escribe 1 |
Lectura/escritura por cliente |
|
Regional |
Elastic |
Tan solo 250 microsegundos (µs) |
Tan solo 2,7 milisegundos (ms) | 90.000 a 250.000 2 | 50 000 |
De 10 a 60 gibibytes por segundo () GiBps |
DE 1 A 5 GiBps |
1500 mebibytes por segundo (3) MiBps |
|
Regional |
Aprovisionado |
Tan solo 250 µs |
Tan solo 2,7 ms | 55 000 | 25 000 |
3—10 GiBps |
1—3.33 GiBps |
500 MiBps |
|
Regional |
Transmisión por ráfagas |
Tan solo 250 µs |
Tan bajo como 2,7 ms | 35 000 | 7000 |
3—5 GiBps |
1—3 GiBps |
500 MiBps |
|
One Zone |
Elástico, aprovisionado, explosivo |
Tan solo 250 µs |
Tan solo 1,6 ms |
35 000 | 7000 |
3 GiBps 4 |
1 GiBps 4 |
500 MiBps |
nota
Notas a pie de página:
El rendimiento máximo de lectura y escritura depende de la Región de AWS. Un rendimiento superior al rendimiento máximo de Región de AWS de an requiere un aumento de la cuota de rendimiento. El equipo de EFS servicio de Amazon considerará cualquier solicitud de rendimiento adicional. case-by-case La aprobación puede depender del tipo de carga de trabajo. Para obtener más información sobre cómo solicitar una revisión, consulte EFSCuotas de Amazon.
-
Los sistemas de archivos que utilizan el rendimiento elástico pueden generar un máximo de 90 000 lecturas para los datos a los que se accede con poca frecuencia y 250 000 lecturas IOPS para los datos a los que se accede con frecuencia. Se aplican recomendaciones adicionales IOPS para alcanzar el máximo rendimiento. IOPS Para obtener más información, consulte Optimizar las cargas de trabajo que exigen un alto rendimiento y IOPS.
-
El rendimiento máximo combinado de lectura y escritura es de 1500 MiBps para los sistemas de archivos que utilizan Elastic Throughput y se montan con la versión 2.0 o posterior del EFS cliente de Amazon (amazon-efs-utils versión) o el EFS CSI controlador de Amazon (aws-efs-csi-driver). Para todos los demás sistemas de archivos, el límite de rendimiento es de 500. MiBps Para obtener más información sobre el EFS cliente de Amazon, consulta Instalación del EFS cliente de Amazon
-
Los sistemas de archivos One Zone que utilizan un rendimiento de ráfaga pueden generar los mismos niveles de rendimiento de per-file-system lectura y escritura que los sistemas de archivos regionales que utilizan un rendimiento de ráfaga (lectura máxima de 5 GiBps para lectura y 3 para escritura). GiBps
Clases de almacenamiento
Las clases EFS de almacenamiento de Amazon están diseñadas para ofrecer el almacenamiento más eficaz en función de los casos de uso.
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EFSLa clase de almacenamiento estándar utiliza el almacenamiento en unidades de estado sólido (SSD) para ofrecer los niveles más bajos de latencia para los archivos a los que se accede con frecuencia. Esta clase de almacenamiento proporciona latencias de primer byte de tan solo 250 microsegundos para lecturas y 2,7 milisegundos para escrituras.
EFSLas clases de almacenamiento Infrequent Access (IA) y EFS Archive almacenan los datos a los que se accede con menos frecuencia y que no requieren el rendimiento de latencia que requieren los datos a los que se accede con frecuencia. Estas clases de almacenamiento proporcionan latencias de primer byte de decenas de milisegundos.
Para obtener más información sobre las clases EFS de almacenamiento, consulteClases de almacenamiento de EFS.
Modos de rendimiento
Amazon EFS ofrece dos modos de rendimiento: General Purpose y Max I/O.
-
El modo de uso general tiene la latencia por operación más baja y es modo predeterminado para los sistemas de archivos. Los sistemas de archivos One Zone siempre utilizan el modo de rendimiento de uso general. Para un rendimiento más rápido, recomendamos utilizar siempre el modo de rendimiento de uso general.
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El modo de E/S máx. es un tipo de rendimiento de generación anterior que está diseñado para cargas de trabajo altamente paralelizadas que pueden tolerar latencias más altas que el modo de uso general. El modo de E/S máx. no es compatible con los sistemas de archivos One Zone ni con los sistemas de archivos que utilizan rendimiento elástico.
importante
Debido a las latencias por operación más altas con una E/S máx., recomendamos utilizar el modo de rendimiento de uso general para todos los sistemas de archivos.
Para garantizar que su carga de trabajo se mantenga dentro del IOPS límite disponible para los sistemas de archivos que utilizan el modo de rendimiento de uso general, puede supervisar la PercentIOLimit CloudWatch métrica. Para obtener más información, consulte CloudWatch métricas de Amazon EFS.
Las aplicaciones pueden escalarlas IOPS elásticamente hasta el límite asociado al modo de rendimiento. No se facturan por separado, IOPS sino que se incluyen en la contabilidad de rendimiento de un sistema de archivos. Cada solicitud del Network File System (NFS) se contabiliza como un rendimiento de 4 kilobytes (KB) o su tamaño real de solicitud y respuesta, lo que sea mayor.
Modos de rendimiento
El modo de rendimiento de un sistema de archivos determina el rendimiento disponible para el sistema de archivos. Amazon EFS ofrece tres modos de rendimiento: Elastic, Provisioned y Bursting. Se ofrece un descuento en el rendimiento de lectura para que pueda obtener un rendimiento de lectura superior al de escritura. El rendimiento máximo disponible con cada modo de rendimiento depende de la Región de AWS. Para obtener más información sobre el rendimiento máximo del sistema de archivos en las distintas regiones, consulte EFSCuotas de Amazon.
Su sistema de archivos puede alcanzar un rendimiento combinado de lectura y escritura del 100 %. Por ejemplo, si el sistema de archivos utiliza el 33 % de su límite de rendimiento de lectura, el sistema de archivos puede alcanzar simultáneamente hasta el 67 % de su límite de rendimiento de escritura. Puede supervisar el uso del rendimiento del sistema de archivos en el gráfico de utilización del rendimiento (%) que aparece en la página de detalles del sistema de archivos de la consola. Para obtener más información, consulte Supervisión del rendimiento.
Elección del modo de rendimiento correcto para un sistema de archivos.
La elección del modo de rendimiento correcto para el sistema de archivos depende de los requisitos de rendimiento de la carga de trabajo.
Rendimiento elástico (recomendado): utilice el rendimiento elástico predeterminado cuando tenga cargas de trabajo intensas o impredecibles y requisitos de rendimiento difíciles de pronosticar, o cuando su aplicación impulse el rendimiento en una proporción del 5% o menos. average-to-peak Para obtener más información, consulte Rendimiento elástico.
-
Rendimiento aprovisionado: utilice el rendimiento aprovisionado si conoce los requisitos de rendimiento de su carga de trabajo o si su aplicación impulsa el rendimiento en una proporción del 5% o más. average-to-peak Para obtener más información, consulte Rendimiento aprovisionado.
-
Rendimiento rápido: utilice el rendimiento rápido cuando desee un rendimiento que se adapte a la cantidad de almacenamiento de su sistema de archivos.
Si, después de usar el rendimiento en ráfaga, descubre que su aplicación tiene un rendimiento limitado (por ejemplo, utiliza más del 80% del rendimiento permitido o usted ha utilizado todos los créditos de ráfaga), debe utilizar un rendimiento elástico o Provisioned. Para obtener más información, consulte Rendimiento por ráfagas..
Puedes usar Amazon CloudWatch para determinar el average-to-peak ratio de tu carga de trabajo comparando la MeteredIOBytes métrica con la PermittedThroughput métrica. Para obtener más información sobre EFS las métricas de Amazon, consultaCloudWatch métricas de Amazon EFS.
Rendimiento elástico
En el caso de los sistemas de archivos que utilizan Elastic Throughput, Amazon escala EFS automáticamente el rendimiento hacia arriba o hacia abajo para satisfacer las necesidades de la actividad de la carga de trabajo. El rendimiento elástico es el mejor modo de rendimiento para cargas de trabajo con picos de actividad o impredecibles con requisitos de rendimiento difíciles de pronosticar, o para aplicaciones que impulsan el rendimiento a una velocidad media del 5% o menos del rendimiento máximo (la relación). average-to-peak
Como el rendimiento de los sistemas de archivos con Elastic Throughput se amplía automáticamente, no necesitas especificar ni aprovisionar la capacidad de rendimiento para satisfacer las necesidades de tus aplicaciones. Solo pagas por la cantidad de metadatos y datos leídos o escritos, y no acumulas ni consumes créditos por ráfaga mientras usas Elastic throughput.
nota
El rendimiento elástico solo está disponible para los sistemas de archivos que utilizan el modo de rendimiento de uso general.
Para obtener información sobre los límites de rendimiento de Elastic por región, consulte. EFSCuotas de Amazon que puedes aumentar
Rendimiento aprovisionado
Con el rendimiento aprovisionado, se especifica un nivel de rendimiento que el sistema de archivos puede impulsar independientemente del tamaño del sistema de archivos o del saldo acumulado. Utilice el rendimiento aprovisionado si conoce los requisitos de rendimiento de su carga de trabajo o si su aplicación impulsa el rendimiento al 5% o más de la relación. average-to-peak
En el caso de los sistemas de archivos que utilizan el rendimiento aprovisionado, se le cobrará por la cantidad de rendimiento habilitada para el sistema de archivos. El importe de rendimiento facturado en un mes se basa en el rendimiento aprovisionado que supere el rendimiento base incluido en el sistema de archivos en el almacenamiento estándar, hasta los límites de rendimiento base de ráfaga vigentes en la Región de AWS.
Si el rendimiento de referencia del sistema de archivos supera el rendimiento aprovisionado, utilizará automáticamente el rendimiento en ráfagas permitido para el sistema de archivos (hasta los límites de rendimiento de referencia de\ Bursting vigentes en ese momento). Región de AWS
Para obtener información sobre los límites de rendimiento por rendimiento, consulte. RegionProvisioned EFSCuotas de Amazon que puedes aumentar
Rendimiento por ráfagas.
Se recomienda aumentar el rendimiento para las cargas de trabajo que requieren un rendimiento que se amplíe en función de la cantidad de almacenamiento del sistema de archivos. Con el rendimiento en ráfagas, el rendimiento base es proporcional al tamaño del sistema de archivos en la clase de almacenamiento estándar, a una velocidad de 50 por KiBps cada GiB de almacenamiento. Los créditos de ráfaga se acumulan cuando el sistema de archivos consume menos de su tasa de rendimiento base y se deducen cuando el rendimiento supera la tasa base.
Cuando hay créditos de ráfaga disponibles, un sistema de archivos puede generar un rendimiento de hasta 100 MiBps por TiB de almacenamiento, hasta Región de AWS el límite, con un mínimo de 100. MiBps Si no hay créditos de ráfaga disponibles, un sistema de archivos puede generar hasta 50 MiBps por TiB de almacenamiento, con un mínimo de 1. MiBps
Para obtener información sobre el rendimiento de ráfagas por región, consulte. General resource quotas that cannot be changed
Cómo entender los créditos EFS acumulados de Amazon
Con el rendimiento en ráfagas, cada sistema de archivos acumula créditos de ráfaga a lo largo del tiempo a una tasa de referencia que viene determinada por el tamaño del sistema de archivos que se almacena en la clase de almacenamiento EFS estándar. La velocidad de referencia es de 50 MiBps por tebibyte [TiB] de almacenamiento (equivalente a 50 por KiBps GiB de almacenamiento). Amazon EFS mide las operaciones de lectura hasta un tercio de la velocidad de las operaciones de escritura, lo que permite al sistema de archivos alcanzar una tasa de referencia de hasta 150 KiBps por GiB de rendimiento de lectura o 50 KiBps por GiB de rendimiento de escritura.
Un sistema de archivos puede impulsar el rendimiento a su velocidad medida de referencia de forma continua. Un sistema de archivos acumula créditos de ráfaga siempre que esté inactivo o reduzca el rendimiento por debajo de su tasa medida de referencia. Los créditos de ráfaga acumulados ofrecen al sistema de archivos la capacidad para incrementar el desempeño por encima de su tasa inicial.
Por ejemplo, un sistema de archivos con 100 GiB de datos medidos en la clase de almacenamiento estándar tiene un rendimiento de referencia de 5. MiBps Durante un período de inactividad de 24 horas, el sistema de archivos obtiene un crédito de 432 000 MiB (5 MiB × 86 400 segundos = 432 000 MiB), que se pueden utilizar para ráfagas de 100 MiB durante 72 minutos (432 000 MiB ÷ 100 = MiBps 72 minutos). MiBps
Los sistemas de archivos mayores de 1 TiB siempre puedan transmitir por ráfagas hasta un 50 por ciento del tiempo si están inactivos el 50 por ciento restante.
La siguiente tabla ofrece ejemplos de comportamiento de transmisión por ráfagas.
| Tamaño del sistema de archivos | Rendimiento por ráfagas | Rendimiento de referencia |
|---|---|---|
| 100 GiB de datos medidos en almacenamiento estándar |
|
|
| 100 GiB de datos medidos en almacenamiento estándar |
|
|
| 10 TiB de datos medidos en almacenamiento estándar |
|
|
| Por lo general, sistemas de archivos más grandes |
|
|
nota
Amazon EFS proporciona un rendimiento medido de 1 MiBps para todos los sistemas de archivos, incluso si la tasa de referencia es inferior.
El tamaño del sistema de archivos utilizado para determinar las velocidades de referencia y de ráfaga es el tamaño ValueInStandard medido disponible durante la operación. DescribeFileSystems API
Los sistemas de archivos pueden obtener hasta un saldo de crédito máximo de 2,1 TiB para sistemas de archivos de tamaño inferior a 1 TiB o de 2,1 TiB por TiB almacenado para sistemas de archivos mayores de 1 TiB. Este comportamiento significa que los sistemas de archivos pueden acumular créditos suficientes para transmitir por ráfagas de forma continua durante un máximo de 12 horas.
Restricciones a la hora de conmutar el rendimiento y cambiar la cantidad aprovisionada
Puede cambiar el modo de rendimiento de un sistema de archivos existente y cambiar la cantidad de rendimiento. Sin embargo, tras cambiar el modo de rendimiento a rendimiento aprovisionado o cambiar la cantidad de rendimiento aprovisionada, las siguientes acciones están restringidas durante un período de 24 horas:
-
Cambiar del modo de rendimiento aprovisionado al modo de rendimiento elástico o en ráfaga.
-
Disminuir la cantidad de rendimiento aprovisionada.
Consejos de EFS rendimiento de Amazon
Cuando utilices AmazonEFS, ten en cuenta los siguientes consejos de rendimiento.
Tamaño medio de E/S
La naturaleza distribuida de Amazon EFS permite altos niveles de disponibilidad, durabilidad y escalabilidad. Esta arquitectura distribuida da lugar a un costo de latencia pequeño por cada operación con archivos. Debido a esta latencia por operación, el desempeño global suele aumentar a la par que el tamaño medio de E/S, porque el costo se amortiza con la mayor cantidad de datos.
Optimizar las cargas de trabajo que exigen un alto rendimiento y IOPS
Para las cargas de trabajo que requieren un alto rendimientoIOPS, utilice sistemas de archivos regionales configurados con el modo de rendimiento de uso general y el rendimiento elástico.
nota
Para alcanzar el máximo de 250 000 lecturas IOPS para los datos a los que se accede con frecuencia, el sistema de archivos debe utilizar Elastic Throughput.
Para lograr los niveles más altos de rendimiento, debe aprovechar la paralelización configurando su aplicación o carga de trabajo de la siguiente manera.
Distribuya la carga de trabajo de manera uniforme entre todos los clientes y directorios, con al menos el mismo número de directorios que el número de clientes utilizados.
Reduzca al mínimo la contención alineando los subprocesos individuales con conjuntos de datos o archivos distintos.
-
Distribuya la carga de trabajo entre 10 o más NFS clientes, con al menos 64 subprocesos por cliente en un único destino de montaje.
Conexiones simultáneas
Puede montar sistemas de EFS archivos de Amazon en hasta miles de instancias de Amazon EC2 y otras AWS instancias informáticas simultáneamente. Si puede paralelizar su aplicación en más instancias, puede ofrecer niveles de desempeño más altos en su sistema de archivos en general entre las instancias.
Modelo de solicitud
Si habilitas las escrituras asíncronas en tu sistema de archivos, las operaciones de escritura pendientes se almacenan en búfer en la instancia de Amazon antes de que se escriban en EC2 Amazon de forma asíncrona. EFS Las escrituras asíncronas suelen tener latencias menores. Cuando se realizan escrituras asíncronas, el kernel utiliza memoria adicional para el almacenamiento en caché.
Un sistema de archivos que ha habilitado la escritura sincrónica, o uno que abre archivos mediante una opción que omite la memoria caché (por ejemplo,O_DIRECT), emite solicitudes sincrónicas a Amazon. EFS Cada operación pasa por un viaje de ida y vuelta entre el cliente y AmazonEFS.
nota
El modelo de solicitud que elijas tiene desventajas en cuanto a coherencia (si utilizas varias EC2 instancias de Amazon) y velocidad. El uso de escrituras síncronas proporciona una mayor coherencia de datos al completar cada transacción de solicitud de escritura antes de procesar la siguiente solicitud. El uso de escrituras asíncronas proporciona un mayor rendimiento al almacenar en búfer las operaciones de escritura pendientes.
NFSconfiguración de montaje en el cliente
Ccompruebe que está utilizando las opciones de montaje recomendadas, tal y como se describe en Montaje de sistemas de EFS archivos y en Consideraciones de montaje para Linux.
Al montar sus sistemas de archivos en EC2 instancias de Amazon, Amazon EFS admite los protocolos Network File System versión 4.0 y 4.1 (NFSv4). NFSv4.1 proporciona un mejor rendimiento para las operaciones paralelas de lectura de archivos pequeños (más de 10 000 archivos por segundo) en comparación con NFSv4 .0 (menos de 1000 archivos por segundo). Para las instancias de Amazon EC2 macOS que ejecutan macOS Big Sur, solo se admite NFSv4 2.0.
No utilice las siguientes opciones de montaje:
noac,actimeo=0,acregmax=0,acdirmax=0— Estas opciones deshabilitan la caché de atributos, lo que tiene un gran impacto en el rendimiento.lookupcache=pos,lookupcache=none– Estas opciones deshabilitan la caché de búsqueda de nombres de archivos, lo que tiene un gran impacto en el rendimiento.fsc— Esta opción habilita el almacenamiento en caché de archivos local, pero no cambia la coherencia de la NFS caché ni reduce las latencias.
nota
Cuando monte el sistema de archivos, considere la posibilidad de aumentar el tamaño de los búferes de lectura y escritura del NFS cliente a 1 MB.
Optimización del rendimiento de los archivos pequeños
Puede mejorar el rendimiento de los archivos pequeños minimizando las reaperturas de archivos, aumentando el paralelismo y agrupando los archivos de referencia siempre que sea posible.
Minimice el número de viajes de ida y vuelta al servidor.
No cierre archivos innecesariamente si los necesitará más adelante en un flujo de trabajo. Al mantener abiertos los descriptores de los archivos, se puede acceder directamente a la copia local de la memoria caché. Por lo general, las operaciones de apertura, cierre y metadatos de archivos no se pueden realizar de forma asíncrona ni mediante una canalización.
Al leer o escribir archivos pequeños, los dos viajes de ida y vuelta adicionales son importantes.
Cada viaje de ida y vuelta (archivo abierto, archivo cerrado) puede llevar tanto tiempo como leer o escribir megabytes de datos masivos. Resulta más eficiente abrir un archivo de entrada o salida una vez, al principio del trabajo de computación, y mantenerlo abierto durante todo el trabajo.
Utilice el paralelismo para reducir el impacto de los tiempos de ida y vuelta.
Agrupe los archivos de referencia en un archivo
.zip. Algunas aplicaciones utilizan un conjunto grande de archivos de referencia pequeños, en su mayoría de solo lectura. Al agruparlos en un archivo.zip, podrá leer muchos archivos en un solo proceso de apertura y cierre.El formato
.zippermite el acceso aleatorio a archivos individuales.
Optimización del rendimiento de directorio
Al realizar una lista (ls) en directorios muy grandes (más de 100 000 archivos) que se están modificando simultáneamente, los NFS clientes de Linux pueden bloquearse y no devolver ninguna respuesta. Este problema se ha corregido en el kernel 5.11, que se ha migrado a Amazon Linux kernels 4.14, 5.4 y 5.10.
Si es posible, le recomendamos que mantenga el número de directorios del sistema de archivos en menos de 10 000. Utilice subdirectorios anidados en la medida de lo posible.
Cuando publique un directorio, evite obtener los atributos del archivo si no son necesarios, ya que no están almacenados en el propio directorio.
Optimizar el tamaño de read_ahead_kb NFS
El NFS read_ahead_kb atributo define el número de kilobytes que el núcleo de Linux debe leer o recuperar previamente durante una operación de lectura secuencial.
Para las versiones del kernel de Linux anteriores a la 5.4.*, el valor de read_ahead_kb se establece multiplicando por NFS_MAX_READAHEAD el valor de rsize (el tamaño del búfer de lectura configurado por el cliente establecido en las opciones de montaje). Cuando se utilizan las opciones de montaje recomendadas, esta fórmula establece read_ahead_kb en 15 MB.
nota
A partir de las versiones 5.4.* del núcleo de Linux, el NFS cliente de Linux utiliza un valor predeterminado de 128 KB. read_ahead_kb Se recomienda aumentar este valor a 15 MB.
El asistente de EFS montaje de Amazon, que está disponible en la amazon-efs-utils versión 1.33.2 y posteriores, modifica automáticamente el read_ahead_kb valor para que sea igual a 15 *rsize, o 15 MB, después de montar el sistema de archivos.
En el caso de los kernels de Linux 5.4 o posteriores, si no utiliza el asistente de montaje para montar los sistemas de archivos, considere la posibilidad de configurar read_ahead_kb manualmente en 15 MB para mejorar el rendimiento. Tras montar el sistema de archivos, puede restablecer el valor de read_ahead_kb mediante el siguiente comando. Antes de ejecutar este comando, reemplace los siguientes valores:
Sustituya
read-ahead-value-kbSustituya
efs-mount-point
device_number=$(stat -c '%d'efs-mount-point) ((major = ($device_number & 0xFFF00) >> 8)) ((minor = ($device_number & 0xFF) | (($device_number >> 12) & 0xFFF00))) sudo bash -c "echoread-ahead-value-kb> /sys/class/bdi/$major:$minor/read_ahead_kb"
Por ejemplo, el siguiente ejemplo establece el tamaño de read_ahead_kb en 15 MB.
device_number=$(stat -c '%d' efs) ((major = ($device_number & 0xFFF00) >> 8)) ((minor = ($device_number & 0xFF) | (($device_number >> 12) & 0xFFF00))) sudo bash -c "echo 15000 > /sys/class/bdi/$major:$minor/read_ahead_kb"
