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FSx per le prestazioni di Windows File Server
FSx per Windows File Server offre opzioni di configurazione del file system per soddisfare diverse esigenze di prestazioni. Di seguito è riportata una panoramica delle prestazioni del FSx file system Amazon, con una discussione sulle opzioni di configurazione delle prestazioni disponibili e utili suggerimenti sulle prestazioni.
Prestazioni del file system
Ciascun file system FSx for Windows File Server è costituito da un file server Windows con cui i client comunicano e da un set di volumi di archiviazione, o dischi, collegati al file server. Ogni file server utilizza una cache veloce in memoria per migliorare le prestazioni dei dati a cui si accede con maggiore frequenza.
Il diagramma seguente illustra come si accede ai dati da un file system FSx per Windows File Server.
Quando un client accede ai dati archiviati nella cache in memoria, i dati vengono forniti direttamente al client richiedente come I/O di rete. Il file server non ha bisogno di leggerli o scriverli sul disco. Le prestazioni di questo accesso ai dati sono determinate dai limiti di I/O di rete e dalla dimensione della cache in memoria.
Quando un client accede a dati non presenti nella cache, il file server li legge o li scrive sul disco come I/O del disco. I dati vengono quindi serviti dal file server al client come I/O di rete. Le prestazioni di questo accesso ai dati sono determinate dai limiti di I/O della rete e dai limiti di I/O del disco.
Le prestazioni di I/O di rete e la cache in memoria del file server sono determinate dalla capacità di trasmissione del file system. Le prestazioni di I/O del disco sono determinate da una combinazione di capacità di throughput e configurazione di storage. Le prestazioni massime di I/O del disco, costituite dalla velocità effettiva del disco e dai livelli di IOPS del disco, che il file system è in grado di raggiungere sono le seguenti:
Il livello di prestazioni di I/O del disco fornito dal file server, in base alla capacità di throughput selezionata per il file system.
Il livello di prestazioni di I/O del disco fornito dalla configurazione di storage (capacità di storage, tipo di storage e livello di IOPS SSD selezionato per il file system).
Considerazioni aggiuntive sulle prestazioni
Le prestazioni del file system vengono generalmente misurate in base alla latenza, alla velocità effettiva e alle operazioni di I/O al secondo (IOPS).
Latenza
FSx per i file server Windows File Server utilizzano una cache veloce in memoria per ottenere latenze costanti inferiori al millisecondo per i dati ad accesso attivo. Per i dati che non si trovano nella cache in memoria, ovvero per le operazioni sui file che devono essere gestite eseguendo I/O sui volumi di storage sottostanti, Amazon FSx fornisce latenze di operazioni di file inferiori al millisecondo con storage su unità a stato solido (SSD) e latenze a una cifra di millisecondi con storage su disco rigido (HDD).
Throughput e IOPS
I FSx file system di Amazon forniscono fino a 2 GBps e 80.000 IOPS in tutti i paesi in cui Regioni AWS Amazon FSx è disponibile e 12 GBps di throughput e 400.000 IOPS negli Stati Uniti orientali (Virginia settentrionale), Stati Uniti occidentali (Oregon), Stati Uniti orientali (Ohio), Europa (Irlanda), Asia Pacifico (Tokyo) e Asia Pacifico (Singapore). La quantità specifica di throughput e IOPS che il carico di lavoro può generare sul file system dipende dalla capacità di throughput, dalla capacità di archiviazione e dal tipo di storage del file system, oltre alla natura del carico di lavoro, inclusa la dimensione del working set attivo.
Prestazioni con un solo client
Con Amazon FSx, puoi raggiungere tutti i livelli di throughput e IOPS del tuo file system da un singolo client che vi accede. Amazon FSx supporta la tecnologia multicanale per le PMI. Questa funzionalità consente di fornire fino a più GBps velocità effettiva e centinaia di migliaia di IOPS per un singolo client che accede al file system. SMB Multichannel utilizza più connessioni di rete tra client e server contemporaneamente per aggregare la larghezza di banda della rete per il massimo utilizzo. Sebbene esista un limite teorico al numero di connessioni SMB supportate da Windows, questo limite è di milioni e praticamente è possibile avere un numero illimitato di connessioni SMB.
Prestazioni impennate
I carichi di lavoro basati su file sono in genere caratterizzati da picchi di traffico, caratterizzati da periodi brevi e intensi di I/O elevati, con lunghi periodi di inattività tra i burst. Per supportare carichi di lavoro con picchi di lavoro, oltre alle velocità di base che un file system può supportare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, Amazon FSx offre la possibilità di raggiungere velocità più elevate per periodi di tempo sia per le operazioni di I/O di rete che per le operazioni di I/O su disco. Amazon FSx utilizza un meccanismo di crediti I/O per allocare throughput e IOPS in base all'utilizzo medio: i file system accumulano crediti quando il loro throughput e l'utilizzo degli IOPS sono inferiori ai limiti di base e possono utilizzare questi crediti per eseguire operazioni di I/O.
Impatto della capacità di throughput sulle prestazioni
La capacità di throughput determina le prestazioni del file system nelle seguenti categorie:
I/O di rete: la velocità alla quale il file server può fornire i dati dei file ai client che vi accedono.
CPU e memoria del file server: risorse disponibili per servire i dati dei file ed eseguire attività in background come la deduplicazione dei dati e le copie shadow.
I/O su disco: la velocità alla quale il file server è in grado di supportare l'I/O tra il file server e i volumi di storage.
Le tabelle seguenti forniscono dettagli sui livelli massimi di I/O di rete (throughput e IOPS) e I/O su disco (throughput e IOPS) che è possibile ottenere con ogni configurazione di capacità di throughput fornita e la quantità di memoria disponibile per la memorizzazione nella cache e il supporto di attività in background come la deduplicazione dei dati e le copie shadow. Sebbene sia possibile selezionare livelli di capacità di throughput inferiori a 32 megabyte al secondo (MBps) quando utilizzi l'API FSx o la CLI di Amazon, tieni presente che questi livelli sono pensati per carichi di lavoro di test e sviluppo, non per carichi di lavoro di produzione.
Nota
Tieni presente che i livelli di capacità di throughput pari o superiori a 4.608 MBps sono supportati solo nelle seguenti regioni: Stati Uniti orientali (Virginia settentrionale), Stati Uniti occidentali (Oregon), Stati Uniti orientali (Ohio), Europa (Irlanda), Asia Pacifico (Tokyo) e Asia Pacifico (Singapore).
| FSx capacità di trasmissione () MBps | Throughput di rete () MBps | IOPS di rete | Memoria (GB) | |
|---|---|---|---|---|
Linea di base |
Burst (per pochi minuti al giorno) |
|||
| 32 | 32 | 600 | Migliaia |
4 |
| 64 | 64 | 600 | Decine di migliaia |
8 |
| 128 | 150 | 1.250 | 8 | |
| 256 | 300 | 1.250 | Centinaia di migliaia |
16 |
| 512 | 600 | 1.250 | 32 | |
| 1,024 | 1.500 | – |
72 | |
| 2.048 | 3.125 | – |
144 | |
| 4.608 | 9.375 | – |
Milioni |
192 |
| 6.144 | 12.500 | – |
256 | |
| 9.216 | 18.750 | – |
384 | |
| 12.288 | 21.250 | – |
512 | |
| FSx capacità di trasmissione () MBps | Velocità effettiva del disco () MBps | IOPS del disco | ||
|---|---|---|---|---|
Linea di base |
Burst (per 30 minuti al giorno) |
Linea di base |
Burst (per 30 minuti al giorno) |
|
| 32 | 32 | 260 | 2K | 12 K |
| 64 | 64 | 350 | 4K | 16 K |
| 128 | 128 | 600 | 6 K | 20 K |
| 256 | 256 | 600 | 10K | 20 K |
| 512 | 512 | – |
20 K | – |
| 1,024 | 1,024 | – |
40K | – |
| 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 | – |
Nota
1 Se si dispone di un file system Multi-AZ con una capacità di throughput di 9.216 o 12.288 MBps, le prestazioni saranno limitate a 9.000 MBps e 262.500 IOPS per il solo traffico di scrittura. Altrimenti, per il traffico di lettura su tutti i file system Multi-AZ, il traffico di lettura e scrittura su tutti i file system Single-AZ e tutti gli altri livelli di capacità di throughput, il file system supporterà i limiti di prestazioni indicati nella tabella.
Scelta del giusto livello di capacità di throughput
Quando crei un file system utilizzando la console di gestione di Amazon Web Services, Amazon seleziona FSx automaticamente il livello di capacità di throughput consigliato per il tuo file system in base alla quantità di capacità di storage configurata. Sebbene la capacità di throughput consigliata dovrebbe essere sufficiente per la maggior parte dei carichi di lavoro, hai la possibilità di ignorare il consiglio e configurare una quantità specifica di capacità di throughput per soddisfare le esigenze del tuo carico di lavoro. Ad esempio, se il carico di lavoro richiede l'indirizzamento GBps dell'1% del traffico verso il file system, è necessario selezionare una capacità di throughput di almeno 1.024. MBps La tabella seguente fornisce il livello minimo di capacità di throughput consigliato per un file system in base alla quantità di capacità di storage assegnata.
| Capacità di archiviazione SSD (GiB) | Capacità di archiviazione HDD (GiB) | Capacità di trasmissione minima consigliata () MBps |
|---|---|---|
| Fino a 640 | Fino a 3.200 | 32 |
| 641—1.280 | 3201—6.400 | 64 |
| 1281—2.560 | 6.401—12.800 | 128 |
| 2.561—5.120 | 12.801—25.600 | 256 |
| 5.121—10.240 | 25.601—51.200 | 512 |
| 10.241 — 20.480 | > 51.200 | 1,024 |
| >20.480 | N/A | 2.048 |
Per decidere il livello di velocità effettiva da configurare, è inoltre necessario considerare le funzionalità che si intende abilitare sul file system. Ad esempio, l'attivazione delle Shadow Copies può richiedere l'aumento della capacità di throughput fino a tre volte il carico di lavoro previsto per garantire che il file server possa mantenere le copie shadow con la capacità di prestazioni di I/O disponibile. Se si abilita la deduplicazione dei dati, è necessario determinare la quantità di memoria associata alla capacità di throughput del file system e assicurarsi che tale quantità di memoria sia sufficiente per le dimensioni dei dati.
È possibile aumentare o ridurre la quantità di capacità di throughput in qualsiasi momento dopo la creazione. Per ulteriori informazioni, consulta Gestione della capacità di throughput.
Puoi monitorare l'utilizzo da parte del tuo carico di lavoro delle risorse prestazionali dei file server e ottenere consigli sulla capacità di throughput da selezionare visualizzando la scheda Monitoraggio e prestazioni > Prestazioni della tua console Amazon. FSx Ti consigliamo di eseguire il test in un ambiente di preproduzione per assicurarti che la configurazione selezionata soddisfi i requisiti prestazionali del tuo carico di lavoro. Per i file system Multi-AZ, consigliamo inoltre di testare l'impatto del processo di failover che si verifica durante la manutenzione del file system, le modifiche alla capacità di throughput e l'interruzione non pianificata del servizio sul carico di lavoro, oltre a garantire una capacità di throughput sufficiente per prevenire l'impatto sulle prestazioni durante questi eventi. Per ulteriori informazioni, consulta Accesso alle metriche del file system.
Impatto della configurazione dello storage sulle prestazioni
La capacità di storage, il tipo di storage e il livello di IOPS dell'SSD influiscono tutti sulle prestazioni di I/O su disco del file system. Puoi configurare queste risorse per fornire i livelli di prestazioni desiderati per il tuo carico di lavoro.
Puoi aumentare la capacità di archiviazione e scalare gli IOPS SSD in qualsiasi momento. Per ulteriori informazioni, consulta Gestione della capacità di storage e Gestione degli IOPS SSD. Puoi anche aggiornare il file system dal tipo di archiviazione HDD al tipo di archiviazione SSD. Per ulteriori informazioni, consulta Gestione del tipo di storage del file system.
Il file system fornisce i seguenti livelli predefiniti di velocità effettiva del disco e IOPS:
| Storage Type (Tipo di storage) | Throughput del disco (MBps per TiB di storage) | IOPS su disco (per TIB di storage) |
|---|---|---|
| SSD | 750 | 3.000 1 |
| HDD | 12 linee di base; 80 burst (fino a un massimo di 1 GBps per file system) | 12 linee di base; 80 raffiche |
Nota
1 Per i file system con tipo di storage SSD, è possibile fornire IOPS aggiuntivi, fino a un rapporto massimo di 500 IOPS per GiB di storage e 400.000 IOPS per file system.
Prestazioni HDD burst
Per i volumi di storage su HDD, Amazon FSx utilizza un modello burst bucket per le prestazioni. Le dimensioni del volume determinano il throughput di base del volume, ossia la velocità a cui il volume accumula i crediti del throughput. Le dimensioni del volume determinano il throughput ottimale del volume, ossia la velocità a cui è possibile spendere crediti quando sono disponibili. I volumi più grandi hanno baseline elevata e un throughput ottimale. Maggiore è il numero di crediti di cui dispone il volume, più a lungo può guidare I/O a livello ottimale.
Il throughput disponibile di un volume di archiviazione HDD è espresso dalla seguente formula:
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
Per un volume HDD da 1 TiB, il burst throughput è limitato a 80 MiBps, il bucket si riempie di crediti a 12 MiBps e può contenere fino a 1 TiB di crediti.
I volumi di storage HDD possono subire variazioni significative delle prestazioni a seconda del carico di lavoro. I picchi improvvisi degli IOPS o del throughput possono portare a un peggioramento delle prestazioni del disco. La DiskThroughputBalancemetrica fornisce informazioni sul saldo dei crediti burst sia per la velocità effettiva del disco che per l'utilizzo degli IOPS del disco. Ad esempio, se il carico di lavoro supera i limiti di IOPS dell'HDD di base (12 IOPS per TiB di storage), l'utilizzo di IOPS su disco (HDD) sarà superiore al 100% e comporterà l'esaurimento del saldo del credito burst, come puoi vedere nella metrica. DiskThroughputBalance Affinché il carico di lavoro continui a generare elevati livelli di I/O, potrebbe essere necessario eseguire una delle seguenti operazioni:
Riduci le richieste di I/O per il tuo carico di lavoro in modo da ricostituire il saldo del credito residuo.
Aumentate la capacità di storage del file system per fornire un livello di base più elevato di IOPS su disco.
Aggiorna il file system per utilizzare lo storage SSD, che fornisce un livello di base più elevato di IOPS su disco per soddisfare meglio i requisiti del carico di lavoro.
Esempio: capacità di archiviazione e capacità di throughput
L'esempio seguente illustra in che modo la capacità di storage e la capacità di throughput influiscono sulle prestazioni del file system.
Un file system configurato con 2 TiB di capacità di storage su disco rigido e 32 TiB di capacità MBps di throughput presenta i seguenti livelli di throughput:
Throughput di rete: 32 linee di MBps base e 600 MBps burst (vedere la tabella sulla capacità di throughput)
Throughput del disco: 24 linee di MBps base e 160 MBps burst, che è la più bassa tra:
i livelli di velocità effettiva del disco, pari a 32 linee di MBps base e 260 MBps burst, supportati dal file server, in base alla capacità di trasmissione del file system
i livelli di throughput del disco di 24 linee di MBps base (12 MBps per TB* 2 TiB) e 160 MBps burst (80 per TiB* 2 MBps TiB) supportati dai volumi di storage, in base al tipo e alla capacità di storage
Il carico di lavoro che accede al file system sarà quindi in grado di gestire fino a 32 linee di MBps base e 600 MBps burst di velocità per le operazioni sui file eseguite sui dati ad accesso attivo memorizzati nella cache in memoria del file server e fino a 24 linee di MBps base e 160 MBps burst per le operazioni sui file che devono arrivare fino al disco, ad esempio a causa di errori di cache.
Misurazione delle prestazioni mediante metriche CloudWatch
Puoi usare Amazon CloudWatch per misurare e monitorare il throughput e gli IOPS del tuo file system. Per ulteriori informazioni, consulta Monitoraggio con Amazon CloudWatch.
