Rendimiento y optimización para puerta de enlace de cinta - AWS Storage Gateway

Rendimiento y optimización para puerta de enlace de cinta

En esta sección se describe el rendimiento de Storage Gateway.

Directrices de rendimiento para las puertas de enlace de cinta

En esta sección, encontrará directrices de configuración para aprovisionar hardware para su máquina virtual de puerta de enlace de cinta. Los tamaños y tipos de instancias de Amazon EC2 que se indican en la tabla son ejemplos y se proporcionan como referencia.

Configuración Rendimiento de escritura en Gbps Rendimiento de lectura de caché en Gbps Lea desde Gbps de rendimiento de Amazon Web Services Cloud

Plataforma host: instancia de Amazon EC2; c5.4xlarge

CPU: 16 CPU virtuales | RAM: 32 GB

Disco raíz: 80 GB, io1 SSD, 4000 IOPS

Disco en caché: RAID seccionado (2 x 500 GB, io1 EBS SSD, 25 000 IOPS)

Disco de búfer de carga: 450 GB, io1 SSD, 2000 IOP

Ancho de banda de red para la nube: 10 Gbps

2.3 4.0 2.2

Plataforma de host: dispositivo de hardware de Storage Gateway

Disco en caché: 2,5 TB

Disco de búfer de carga: 2 TB

Ancho de banda de red para la nube: 10 Gbps

2.3 8.8 3.8

Plataforma host: instancia de Amazon EC2; c5.9xlarge

CPU: 36 CPU virtuales | RAM: 72 GB

Disco raíz: 80 GB, io1 SSD, 4000 IOPS

Disco en caché: disco NVMe 900 GB

Disco de búfer de carga: disco NVMe 900 GB

Ancho de banda de red para la nube: 10 Gbps

5.2 11.6 5.2

Plataforma host: instancia de Amazon EC2; c5d.metal

CPU: 96 CPU virtuales | RAM: 192 GB

Disco raíz: 80 GB, io1 SSD, 4000 IOPS

Disco caché: RAID seccionado (2 x discos NVMe de 900 GB)

Disco de búfer de carga: disco NVMe 900 GB

Ancho de banda de red para la nube: 10 Gbps

5.2 11.6 7.2
nota

Este rendimiento se ha logrado utilizando un tamaño de bloque de 1 MB y diez unidades de cinta al mismo tiempo.

Las configuraciones de EC2 de la tabla anterior solo tienen por objeto representar el rendimiento que podría alcanzar en sus propios servidores físicos con recursos similares. Por ejemplo, las configuraciones de EC2 que utilizan un RAID seccionado se realizaron mediante un mecanismo especial que, por lo general, no es compatible con nuestra puerta de enlace en EC2. Para lograr un rendimiento similar, debería utilizar en su lugar un controlador de RAID de hardware conectado al servidor en las instalaciones en el que se ejecuta la puerta de enlace.

El rendimiento puede variar en función de la configuración de la plataforma de host y el ancho de banda de la red.

Para mejorar el rendimiento de escritura y lectura de la puerta de enlace de cinta, consulte Optimizar la configuración iSCSI, Utilice un tamaño de bloques mayor para las unidades de cinta y Optimice el rendimiento de las unidades de cinta virtuales en el software de copia de seguridad.

Optimización del rendimiento de la puerta de enlace

Para obtener el mejor rendimiento de la puerta de enlace, Storage Gateway recomienda la siguiente configuración de puerta de enlace para el servidor host de la puerta de enlace:

  • Al menos 64 núcleos de CPU físicos dedicados

  • En el caso de la puerta de enlace de cinta, el hardware debe dedicar las siguientes cantidades de RAM:

    • Al menos 16 GiB de RAM reservados para puertas de enlace con un tamaño de caché de hasta 16 TiB

    • Al menos 32 GiB de RAM reservados para puertas de enlace con un tamaño de caché de 16 TiB a 32 TiB

    • Al menos 48 GiB de RAM reservados para puertas de enlace con un tamaño de caché de 32 TiB a 64 TiB

    nota

    Para un rendimiento óptimo de la puerta de enlace, debe aprovisionar al menos 32 GiB de RAM.

  • Disco 1, que se utilizará como caché de puerta de enlace de la siguiente manera:

    • RAID seccionado (matriz redundante de discos independientes) compuesto por SSD NVMe.

  • Disco 2, que se utilizará como búfer de carga de la puerta de enlace de la siguiente manera:

    • RAID seccionado compuesto por SSD NVMe.

  • Disco 3, que se utilizará como búfer de carga de la puerta de enlace de la siguiente manera:

    • RAID seccionado compuesto por SSD NVMe.

  • Adaptador de red 1 configurado en red de MV 1:

    • Utilice la red de VM 1 y añada una VMXnet3 (de 10 Gbps) para su uso en la adquisición.

  • Adaptador de red 2 configurado en red de MV 2:

    • Utilice la red de MV 2 y añada una VMXnet3 (de 10 Gbps) para su uso en la conexión a AWS.

Añada recursos a la gateway

Los siguientes obstáculos pueden reducir el rendimiento de su puerta de enlace de cinta por debajo del máximo sostenido teórico (su ancho de banda a la nube de AWS):

  • Recuento de núcleos de CPU

  • Rendimiento del disco de búfer de carga/caché

  • Cantidad total de RAM

  • Ancho de banda de la red a AWS

  • Ancho de banda de la red desde el iniciador hasta la puerta de enlace

Esta sección contiene los pasos que puede seguir para optimizar el rendimiento de su puerta de enlace. Esta orientación se basa en la adición de recursos a la puerta de enlace o al servidor de aplicaciones.

Puede optimizar el rendimiento de la gateway añadiendo recursos a la misma mediante uno o varios de los métodos siguientes.

Utilice discos de mayor rendimiento

Rendimiento del disco de búfer de carga y caché puede limitar el rendimiento de carga y descarga de la puerta de enlace. Si la puerta de enlace presenta un rendimiento muy inferior al esperado, considere la posibilidad de mejorar el rendimiento del disco de búfer de carga y caché de la siguiente manera:

  • Utilice un RAID seccionado, como RAID 10, para mejorar el rendimiento del disco, a ser posible con un controlador de RAID de hardware.

    nota

    El RAID (matriz redundante de discos independientes) o, específicamente, las configuraciones de RAID seccionado en discos, como RAID 10, es el proceso de dividir un conjunto de datos en bloques y distribuirlos entre varios dispositivos de almacenamiento. El nivel de RAID que utilice afectará a la velocidad exacta y a la tolerancia a errores que pueda alcanzar. Al seccionar las cargas de trabajo de E/S en varios discos, el rendimiento general del dispositivo RAID es mucho mayor que el de cualquier disco de un solo miembro.

  • Uso de discos de alto rendimiento conectados directamente

    Para optimizar el rendimiento de la puerta de enlace, puede agregar discos de alto rendimiento, como unidades de estado sólido (SSD) y un controlador NVMe. También puede asociar discos virtuales a la MV directamente desde una red de área de almacenamiento (SAN) en lugar de Microsoft Hyper-V NTFS. La mejora del rendimiento del disco suele producir un mejor rendimiento y más operaciones de entrada/salida por segundo (IOPS).

    Para medir el rendimiento, utilice las métricas ReadBytes y WriteBytes con la estadística Samples de Amazon CloudWatch. Por ejemplo, la estadística Samples de la métrica ReadBytes durante un periodo muestra de 5 minutos, dividida por 300 segundos devuelve las IOPS. Por regla general, cuando revise estas métricas por una gateway, busque tendencias de bajo rendimiento y bajas IOPS, que indican cuellos de botella. Para obtener más información sobre métricas de puerta de enlaces, consulte Medición del rendimiento entre la puerta de enlace de cinta y AWS.

    nota

    Las métricas de CloudWatch no están disponibles para todas las puertas de enlace. Para obtener información sobre métricas de puertas de enlace, consulte Supervisión de Storage Gateway.

Adición de más discos del búfer de carga

Para lograr un mayor rendimiento de escritura, añada al menos dos discos del búfer de carga. Cuando los datos se escriben en la puerta de enlace, se escriben y almacenan localmente en los discos del búfer de carga. Posteriormente, los datos locales almacenados se leen de forma asíncrona desde los discos que se van a procesar y cargar en AWS. Añadir más discos del búfer de carga puede reducir la cantidad de operaciones de E/S simultáneas que se realizan en cada disco individual. Esto puede provocar un aumento del rendimiento de escritura en la puerta de enlace.

Respalde los discos virtuales de la gateway con discos físicos independientes

Cuando aprovisione discos para una puerta de enlace, le recomendamos encarecidamente que no aprovisione discos locales para el búfer de carga y el almacenamiento en caché que utilicen el mismo disco de almacenamiento físico subyacente. Por ejemplo, para VMware ESXi, los recursos de almacenamiento físico subyacente se representan como un almacén de datos. Al implementar la máquina virtual de gateway, debe elegir el almacén de datos en el que se almacenarán los archivos de la máquina virtual. Cuando aprovisione un disco virtual (por ejemplo, como búfer de carga), puede almacenar el disco virtual en el mismo almacén de datos que la máquina virtual o en un almacén de datos diferente.

Si tiene más de un almacén de datos, le recomendamos encarecidamente que elija un almacén de datos para cada tipo de almacenamiento local que esté creando. Un almacén de datos respaldado por un único disco físico subyacente puede dar lugar a un bajo rendimiento. Por ejemplo, cuando se utiliza el mismo disco para respaldar tanto el almacenamiento en caché como para el búfer de carga en una configuración de gateway. Del mismo modo, un almacén de datos respaldado por una configuración RAID que no sea de alto rendimiento, como RAID 1 o RAID 6, puede dar lugar a un bajo rendimiento.

Añada recursos de CPU al host de la gateway

El requisito mínimo para un servidor de alojamiento de gateway son cuatro procesadores virtuales. Para optimizar el rendimiento de la puerta de enlace, compruebe que cada procesador virtual asignado a la máquina virtual de la puerta de enlace está respaldado por un núcleo de CPU dedicado. Además, compruebe que no se están sobresuscribiendo las CPU del servidor de alojamiento.

Cuando se añaden CPU adicionales al servidor de alojamiento de la gateway, se aumenta la capacidad de procesamiento de la gateway. De este modo, la puerta de enlace es capaz de realizar en paralelo el almacenamiento de datos de la aplicación en el almacenamiento local y la carga de dichos datos en Amazon S3. Las CPU adicionales también contribuyen a garantizar que la gateway obtenga suficientes recursos de CPU cuando el host se comparta con otras MV. Proporcionar suficientes recursos de CPU tiene el efecto general de mejorar el rendimiento.

Aumente el ancho de banda entre la puerta de enlace y la nube de AWS

Si aumenta el ancho de banda hacia y desde AWS, aumentará la velocidad máxima de entrada de datos a la puerta de enlace y de salida a la nube de AWS. Esto puede mejorar el rendimiento de la puerta de enlace si la velocidad de la red es el factor limitante de la configuración de la puerta de enlace, en lugar de otros factores, como la lentitud de los discos o el bajo ancho de banda de conexión del iniciador de la puerta de enlace.

El ancho de banda de la red de ida y vuelta de AWS define el rendimiento medio máximo teórico de la puerta de enlace de cinta durante cargas de trabajo sostenidas.

  • La velocidad media a la que puede escribir datos en la puerta de enlace de cinta durante intervalos prolongados no superará el ancho de banda de carga a AWS.

  • La velocidad media a la que puede leer datos de la puerta de enlace de cinta durante intervalos prolongados no superará el ancho de banda de descarga de AWS.

nota

Es probable que el rendimiento observado de la puerta de enlace sea inferior al ancho de banda de la red debido a otros factores limitantes que se enumeran aquí, como el rendimiento del disco de búfer de carga y caché, el número de núcleos de CPU, la cantidad total de RAM o el ancho de banda entre el iniciador y la puerta de enlace. Además, el funcionamiento normal de la puerta de enlace implica la adopción de muchas medidas para proteger los datos, lo que puede provocar que el rendimiento observado sea inferior al ancho de banda de la red.

Optimizar la configuración iSCSI

Puede optimizar la configuración iSCSI en su iniciador iSCSI para lograr un mayor rendimiento de E/S. Recomendamos elegir 256 KiB para MaxReceiveDataSegmentLength y FirstBurstLength, y 1 MiB para MaxBurstLength. Para obtener más información acerca de la configuración de iSCSI, consulte Personalización de la configuración de iSCSI.

nota

Estos ajustes recomendados pueden facilitar un mejor rendimiento general. Sin embargo, la configuración iSCSI específica que se necesita para optimizar el rendimiento varía en función del software de copia de seguridad que utilice. Para obtener más información, consulte la documentación del software de copia de seguridad.

Utilice un tamaño de bloques mayor para las unidades de cinta

Para una puerta de enlace de cinta, el tamaño de bloque predeterminado para una unidad de cinta es de 64 KB. Sin embargo, puede aumentar el tamaño de bloque hasta 1 MB a mejorar el rendimiento de E/S.

El tamaño de bloque que elija dependerá del tamaño de bloque máximo que admita el software de copia de seguridad. Le recomendamos que establezca el máximo tamaño de bloque posible para las unidades de cinta en el software de copia de seguridad. Sin embargo, este tamaño de bloque no debe ser mayor que el tamaño máximo de 1 MB que admite la gateway.

Las puertas de enlace de cinta negocian el tamaño de bloque de las unidades de cinta virtuales para que coincida automáticamente con el que está definido en el software de copia de seguridad. Cuando aumente el tamaño de bloque en el software de copia de seguridad, le recomendamos que también compruebe la configuración para asegurarse de que el iniciador de host admite el nuevo tamaño de bloque. Para obtener más información, consulte la documentación del software de copia de seguridad. Para obtener más información sobre orientación específica para el rendimiento del gateway, consulte Rendimiento y optimización para puerta de enlace de cinta.

Optimice el rendimiento de las unidades de cinta virtuales en el software de copia de seguridad

El software de copia de seguridad puede hacer copias de seguridad de los datos en un máximo de 10 unidades de cinta virtuales de una puerta de enlace de cinta al mismo tiempo. Le recomendamos que configure tareas de copia de seguridad en el software de copia de seguridad para utilizar al menos 4 unidades de cinta virtuales simultáneamente en la puerta de enlace de cinta. Puede lograr un mejor rendimiento de escritura cuando el software de copia de seguridad realiza copias de seguridad de datos en más de una cinta virtual al mismo tiempo.

Como regla general, puede lograr un rendimiento máximo superior si utiliza (leer o escribir) más cintas virtuales al mismo tiempo. Al utilizar más unidades de cinta, permite que la puerta de enlace atienda más solicitudes de forma simultánea, lo que podría mejorar el rendimiento.

Añada recursos al entorno de aplicaciones

Aumente el ancho de banda entre el servidor de aplicaciones y la gateway

La conexión entre el iniciador iSCSI y la puerta de enlace puede limitar el rendimiento de carga y descarga. Si el rendimiento de la puerta de enlace es considerablemente inferior al esperado y ya ha mejorado el número de núcleos de CPU y el rendimiento del disco, considere lo siguiente:

  • Actualizar los cables de red para que tengan un mayor ancho de banda entre el iniciador y la puerta de enlace.

  • Utilizar tantas unidades de cinta de forma simultánea como sea posible. iSCSI no permite poner en cola varias solicitudes para el mismo destino, lo que significa que cuantas más unidades de cinta utilice, más solicitudes podrá atender la puerta de enlace de forma simultánea. Esto le permitirá utilizar mejor el ancho de banda entre la puerta de enlace y el iniciador, lo que aumentará el rendimiento aparente de la puerta de enlace.

Para optimizar el rendimiento de la puerta de enlace, asegúrese de que el ancho de banda de la red entre la aplicación y la puerta de enlace puede sostener las necesidades de la aplicación. Puede utilizar las métricas ReadBytes y WriteBytes de la puerta de enlace para medir el rendimiento de datos total. Para obtener más información acerca de estas métricas, consulte Medición del rendimiento entre la puerta de enlace de cinta y AWS.

Para la aplicación, compare el rendimiento medido con el rendimiento deseado. Si el rendimiento medido es inferior al deseado, un aumento del ancho de banda entre la aplicación y la gateway puede aumentar el rendimiento si la red es el cuello de botella. Del mismo modo, puede aumentar el ancho de banda entre la MV y los discos locales, si no están conectados directamente.

Añada recursos de CPU al entorno de aplicaciones

Si la aplicación puede utilizar más recursos de CPU, la adición de más CPU puede ayudar a la aplicación a escalar la carga de E/S.