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Amazon FSx para NetApp el rendimiento de ONTAP
A continuación, se ofrece 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
El rendimiento del sistema de archivos se mide por su latencia, rendimiento y I/O operaciones 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 GBps 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. Compatibilidad 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 acerca del NetApp ONTAP soporte paranconnect, consulte ONTAPsoporte para NFSv4.1
Tramas gigantes
Para lograr el máximo rendimiento de lectura o escritura, le recomendamos habilitar tramas gigantes en todas las interfaces de red de la ruta de datos a su sistema de archivos de Amazon FSx, incluidas las instancias EC2 de su cliente. La configuración predeterminada de la unidad de transmisión máxima (MTU) para las interfaces de red del sistema de archivos de FSx para ONTAP es de 9001 bytes.
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. Las instancias informáticas de sus clientes, ya sean internas AWS o locales, acceden a su sistema de archivos a través de una o varias 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.
Las principales características de rendimiento de un sistema de archivos Amazon FSx for NetApp ONTAP que determinan el rendimiento general y el rendimiento de las IOPS se corresponden con estos componentes arquitectónicos (interfaz de red, caché en memoria, caché NVMe y volúmenes de almacenamiento).
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I/O Rendimiento de la red: de las solicitudes entre los clientes y el servidor throughput/IOPS de archivos (en conjunto)
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In-memory y tamaño de la caché de NVMe en el servidor de archivos: tamaño del conjunto de trabajo activo que se puede almacenar en caché
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I/O Rendimiento del disco: throughput/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 I/O rendimiento de la red y el tamaño de la caché en memoria y NVMe) vienen determinadas únicamente por la capacidad de rendimiento, mientras que la tercera (el I/O rendimiento del disco) viene determinada por una combinación de la capacidad de rendimiento y las IOPS del SSD.
File-based Las cargas de trabajo suelen tener picos de actividad y se caracterizan por períodos cortos e intensos de alta tensión I/O con mucho tiempo de inactividad entre ráfagas. Para soportar cargas de trabajo con picos de actividad, además de las velocidades básicas que puede soportar un sistema de archivos, 24/7 Amazon FSx ofrece la posibilidad de alcanzar velocidades más altas durante períodos de tiempo para las operaciones de red I/O y de disco. I/O Amazon FSx utiliza un mecanismo de I/O crédito 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 utilizarlos cuando realizan operaciones. I/O
nota
En el caso de los protocolos iSCSI y NVMe/TCP SAN, las operaciones del cliente de lectura secuencial pueden alcanzar el rendimiento máximo de I/O ráfaga de red o de referencia del sistema de archivos.
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 Single-AZ y Multi-AZ archivar sistemas con FSx para ONTAP. First-generation Los sistemas de archivos (ambos Multi-AZ) Single-AZ y los sistemas de Multi-AZ archivos de segunda generación funcionan con un par de alta disponibilidad (HA). Second-generation Single-AZ los sistemas de archivos funcionan con hasta 12 pares de alta disponibilidad. Para obtener más información, consulte Administración de pares de alta disponibilidad (HA).
FSx para ONTAP Multi-AZ y sistemas de Single-AZ archivos proporcionan latencias de operación de archivos consistentes de menos de un milisegundo con almacenamiento SSD y decenas de milisegundos de latencia con capacidad de almacenamiento agrupada. 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:
Multi-AZ Sistemas de archivos de 1 y 2 Multi-AZ
Single-AZ 1 sistema de archivos creado después del 28 de noviembre de 2022 con una capacidad de procesamiento de al menos 2 GBps
Single-AZ 2 sistemas de archivos 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 en el caso de cargas de trabajo grandes o de alto rendimiento. I/O Si tiene una carga de trabajo con un rendimiento limitado, le recomendamos que desactive la caché NVMe. Para obtener más información, consulte Administrar la caché NVMe.
Las siguientes tablas muestran la cantidad de capacidad de rendimiento que los sistemas de archivos pueden escalar en función de factores como la cantidad de pares de alta disponibilidad (HA) y la disponibilidad. 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
nota
Cuando se reduce la capacidad de almacenamiento SSD en un sistema de archivos de segunda generación, la mayoría de las cargas de trabajo experimentan un impacto mínimo en el rendimiento. Sin embargo, las cargas de trabajo con un uso intensivo de escritura pueden sufrir una degradación temporal del rendimiento. También es posible que se produzcan I/O pausas breves (de hasta 60 segundos) a medida que el acceso de los clientes se redirige a nuevos discos.
Para minimizar el impacto en el rendimiento, asegúrese de que las cargas de trabajo en curso no consuman de forma constante más del 50 % de la CPU, el 50 % del rendimiento del disco o el 50 % de las IOPS de SSD antes de iniciar una operación de reducción de SSD. Para más información sobre la reducción de la capacidad de almacenamiento SSD, consulte ¿Cuándo reducir la capacidad de almacenamiento en SSD?.
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 I/O rendimiento de la red o la velocidad a la que cada uno de los servidores de archivos que alojan el sistema de archivos puede entregar datos de archivos a través de la red a los clientes que acceden a ella. Los niveles más altos de capacidad de procesamiento vienen acompañados de más memoria y almacenamiento exprés de memoria no volátil (NVMe) para almacenar los datos en caché en cada servidor de archivos, y cada servidor de archivos admite niveles más altos de I/O rendimiento del disco.
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.
