Desempeño de Amazon FSx para NetApp ONTAP
A continuación se presenta una descripción general del rendimiento del sistema de archivos de Amazon FSx para NetApp ONTAP, con información sobre las opciones de rendimiento y rendimiento disponibles y consejos útiles sobre el rendimiento.
Temas
- Cómo se mide el desempeño de FSx para sistemas de archivos ONTAP
- Detalles de desempeño
- Impacto del tipo de implementación en el rendimiento
- Impacto de la capacidad de almacenamiento en el rendimiento
- Impacto de la capacidad de rendimiento en el rendimiento
- Ejemplo: capacidad de almacenamiento y capacidad de rendimiento
Cómo se mide el desempeño de FSx para sistemas de archivos ONTAP
El desempeño del sistema de archivos se mide en función de la latencia, el rendimiento y las operaciones de E/S por segundo (IOPS).
Latencia
Amazon FSx para NetApp ONTAP proporciona latencias de operación de archivos de menos de milisegundos con almacenamiento en unidades de estado sólido (SSD) y decenas de milisegundos de latencia para el almacenamiento de grupos de capacidad. Además, Amazon FSx tiene dos capas de almacenamiento en caché de lectura en cada servidor de archivos (unidades NVME (memoria express no volátil) y en memoria, para ofrecer latencias aún más bajas al acceder a los datos que lee con más frecuencia.
Rendimiento e IOPS
Cada sistema de archivos de Amazon FSx proporciona hasta decenas de GB/s de rendimiento y cientos de miles de IOPS: La cantidad específica de rendimiento e IOPS que la carga de trabajo puede generar en el sistema de archivos depende de la configuración de la capacidad de rendimiento y de la capacidad de almacenamiento total del sistema de archivos, así como de la naturaleza de la carga de trabajo, incluido el tamaño del conjunto de trabajo activo.
Soporte para SMB, multicanal y NFS nconnect
Con Amazon FSx, puede configurar SMB multicanal para proporcionar múltiples conexiones entre ONTAP y los clientes en una sola sesión SMB. SMB multicanal utiliza varias conexiones de red entre el cliente y el servidor de forma simultánea para agregar el ancho de banda de la red y maximizar su utilización. Para obtener información sobre el uso de la CLI de NetApp ONTAP para configurar SMB multicanal, consulte Configuración de SMB multicanal para mejorar el rendimiento y la redundancia
Los clientes NFS pueden utilizar la opción de montaje nconnect para tener varias conexiones TCP (hasta 16) asociadas a un único montaje NFS. Un cliente NFS de este tipo multiplexa las operaciones de archivos en varias conexiones TCP de forma cíclica y, por lo tanto, obtiene un mayor rendimiento del ancho de banda de la red disponible. Compatible con NFSv3 y NFSv4.1+ nconnect. El ancho de banda de la red de la instancia de Amazon EC2 describe el límite de ancho de banda dúplex completo de 5 Gbps por flujo de red. Puede superar este límite mediante el uso de varios flujos de red con nconnect o multicanal SMB. Consulte la documentación del cliente NFS para confirmar si nconnect es compatible con su versión de cliente. Para obtener más información sobre el soporte de NetApp ONTAP para nconnect, consulte el soporte de ONTAP para NFSv4.1
Detalles de desempeño
Para comprender en detalle el modelo de rendimiento de Amazon FSx para NetApp ONTAP, puede examinar los componentes arquitectónicos de un sistema de archivos de Amazon FSx. Sus instancias de cómputo cliente, ya sea que existan en AWS o en las instalaciones, acceden a su sistema de archivos a través de una o múltiples interfaces de red elásticas (ENI). Estas interfaces de red residen en la Amazon VPC que asocie a su sistema de archivos. Detrás de cada interfaz de red elástica (ENI) de sistema de archivos hay un servidor de archivos de NetApp ONTAP que envía datos a través de la red a los clientes que acceden al sistema de archivos. Amazon FSx proporciona una caché en memoria rápida y una caché NVMe en cada servidor de archivos para mejorar el rendimiento de los datos a los que se accede con más frecuencia. Los discos SSD que alojan los datos del sistema de archivos se adjuntan a cada servidor de archivos.
Estos componentes se ilustran en el siguiente diagrama.
En correspondencia con estos componentes arquitectónicos (interfaz de red, caché en memoria, caché NVMe y volúmenes de almacenamiento), son las principales características de rendimiento de un sistema de archivos Amazon FSx para NetApp ONTAP que determinan el rendimiento general y el rendimiento de las IOPS.
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Desempeño de E/S de la red: rendimiento/IOPS de las solicitudes entre los clientes y el servidor de archivos (en conjunto)
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Tamaño de la caché en memoria y NVMe en el servidor de archivos: tamaño del conjunto de trabajo activo que se puede almacenar en caché
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Desempeño de E/S del disco: rendimiento/IOPS de las solicitudes entre el servidor de archivos y los discos de almacenamiento
Hay dos factores que determinan estas características de rendimiento del sistema de archivos: la cantidad total de IOPS del SSD y la capacidad de rendimiento que se configura para él. Las dos primeras características de rendimiento (el rendimiento de E/S de la red y el tamaño de la caché en memoria y NVMe) se determinan únicamente por la capacidad de rendimiento, mientras que la tercera (el rendimiento de E/S del disco) se determina mediante una combinación de la capacidad de rendimiento y las IOPS de los SSD.
Las cargas de trabajo basadas en archivos suelen tener picos de actividad y se caracterizan por períodos cortos e intensos de E/S elevadas y mucho tiempo de inactividad entre ráfagas. Para soportar cargas de trabajo con picos de actividad, además de las velocidades básicas que un sistema de archivos puede soportar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, Amazon FSx ofrece la capacidad de alcanzar velocidades más altas durante períodos de tiempo tanto para las operaciones de E/S de red como de E/S de disco. Amazon FSx utiliza un mecanismo de créditos de E/S de red para asignar el rendimiento y las IOPS en función de la utilización media: los sistemas de archivos acumulan créditos cuando su rendimiento y su uso de IOPS están por debajo de sus límites de referencia, y pueden utilizar estos créditos cuando realizan operaciones de E/S.
Las operaciones de escritura utilizan el doble de ancho de banda de la red que las operaciones de lectura. Una operación de escritura debe replicarse en el servidor de archivos secundario, de modo que una sola operación de escritura supone el doble de rendimiento de red.
Impacto del tipo de implementación en el rendimiento
Puede crear sistemas de archivos Single-AZ y Multi-AZ con FSx para ONTAP. Los sistemas de archivos de primera generación (tanto Single-AZ como Multi-AZ) y los sistemas de archivos Multi-AZ de segunda generación funcionan con un par de alta disponibilidad (HA). Los sistemas de archivos Single-AZ de segunda generación funcionan con hasta 12 pares de HA. Para obtener más información, consulte Administración de pares de alta disponibilidad (HA).
Los sistemas de archivos de FSx para ONTAP Multi-AZ y Single-AZ proporcionan latencias de operación de archivos consistentes de menos de un milisegundo con almacenamiento SSD y decenas de milisegundos de latencia con almacenamiento en pool de capacidad. Además, los sistemas de archivos que cumplen los siguientes requisitos proporcionan una caché de lectura NVMe para reducir las latencias de lectura y aumentar las IOPS para los datos que se leen con frecuencia:
Sistemas de archivos Multi-AZ 1 y Multi-AZ 2
Sistemas de archivos Single-AZ creados después del 28 de noviembre de 2022 con una capacidad de rendimiento de al menos 2 GBps
Sistemas de archivos Single-AZ con una capacidad de rendimiento de al menos 6 GBps por par
nota
En el caso de los sistemas de archivos de segunda generación (Single-AZ 2 y Multi-AZ 2), el uso de una caché NVMe puede hacer que la carga de trabajo reduzca el rendimiento total para cargas de trabajo de E/S grandes o de alto rendimiento. Si tiene una carga de trabajo con un rendimiento limitado, le recomendamos que desactive la caché NVMe. Para obtener más información, consulte Administrar la memoria caché NVMe.
En las siguientes tablas, se muestra la cantidad de capacidad de rendimiento a la que los sistemas de archivos pueden escalar de forma vertical en función de factores como la cantidad de pares de alta disponibilidad (HA) y la disponibilidad en Regiones de AWS.
Impacto de la capacidad de almacenamiento en el rendimiento
El rendimiento máximo del disco y los niveles de IOPS que puede alcanzar su sistema de archivos son el menor de los siguientes:
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el nivel de rendimiento del disco proporcionado por los servidores de archivos, en función de la capacidad de rendimiento que seleccione para el sistema de archivos
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el nivel de rendimiento del disco proporcionado por la cantidad de IOPS de SSD que aprovisiona para su sistema de archivos
De forma predeterminada, el almacenamiento en SSD del sistema de archivos proporciona los siguientes niveles de rendimiento del disco e IOPS:
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Rendimiento del disco (MBps por TiB de almacenamiento): 768
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IOPS de disco (IOPS por TiB de almacenamiento): 3072
Impacto de la capacidad de rendimiento en el rendimiento
Cada sistema de archivos de Amazon FSx tiene una capacidad de rendimiento que se configura cuando se crea el sistema de archivos. La capacidad de rendimiento del sistema de archivos determina el nivel de rendimiento de E/S de la red o la velocidad a la que cada uno de los servidores de archivos que alojan el sistema de archivos puede entregar los datos de archivos a través de la red a los clientes que acceden a ella. Los niveles más altos de capacidad de rendimiento incluyen más memoria y almacenamiento expreso no volátil (NVMe) para almacenar los datos en caché en cada servidor de archivos y niveles más altos de rendimiento de E/S de disco compatibles con cada servidor de archivos.
Si lo desea, puede aprovisionar un nivel superior de IOPS de SSD al crear su sistema de archivos. El nivel máximo de IOPS de SSD que puede alcanzar su sistema de archivos también depende de la capacidad de rendimiento del sistema de archivos, incluso al aprovisionar IOPS de SSD adicionales.
En las tablas siguientes se muestra el conjunto completo de especificaciones de la capacidad de rendimiento, junto con los niveles de referencia y de ráfaga, y la cantidad de memoria para almacenar en caché en el servidor de archivos, en las Regiones de AWS correspondientes.
Ejemplo: capacidad de almacenamiento y capacidad de rendimiento
El siguiente ejemplo ilustra cómo la capacidad de almacenamiento y la capacidad de rendimiento afectan al rendimiento del sistema de archivos.
Un sistema de archivos de primera generación que está configurado con 2 TiB de capacidad de almacenamiento en SSD y 512 MBps de capacidad de rendimiento tiene los siguientes niveles de rendimiento:
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Rendimiento de red: 625 MBps de referencia y 1250 MBps de ráfaga (consulte la tabla de capacidad de rendimiento)
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Rendimiento de disco: 512 MBps de referencia y 600 MBps de ráfaga.
Por lo tanto, su carga de trabajo al acceder al sistema de archivos podrá generar un rendimiento de hasta 625 MBps de referencia y un rendimiento de ráfaga de 1250 MBps para las operaciones de archivos realizadas con datos a los que se accede activamente almacenados en caché en la caché en memoria del servidor de archivos y en la caché NVMe.
