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适用于 ONTAP 性能的 Amazon FS NetApp x
以下是针对 NetApp ONTAP 文件系统性能的 Amazon FSx 的概述，并讨论了可用的性能和吞吐量选项以及有用的性能提示。
如何衡量 FSx for ONTAP 文件系统的性能
文件系统性能由其延迟、吞吐量和每秒 I/O 操作数 (IOPS) 来衡量。
延迟
适用于 NetApp ONTAP 的 Amazon FSx 通过固态硬盘 (SSD) 存储提供亚毫秒的文件操作延迟，为容量池存储提供数十毫秒的延迟。此外，Amazon FSx 在每台文件服务器 [NVMe（非易失性存储规范）驱动器和内存] 上均配备两层读取缓存，以便在您访问最常读取的数据时提供更低的延迟。
吞吐量和 IOPS
每个 Amazon FSx 文件系统可提供多达数十 GBps 的吞吐量和数百万的 IOPS。您的工作负载可以在文件系统上驱动的具体吞吐量和 IOPS 数取决于文件系统的总吞吐能力和存储容量配置，以及工作负载的性质，包括活动工作集的大小。
SMB 多渠道和 NFS nconnect 支持
您可以使用 Amazon FSx 将 SMB 多渠道配置为在单个 SMB 会话中提供 ONTAP 和客户端之间的多个连接。SMB 多通道会在客户端和服务器之间同时使用多个网络连接，以此来聚合网络带宽，从而最大化利用率。有关使用 NetApp ONTAP CLI 配置 SMB 多渠道的信息，请参阅 Configuring SMB Multichannel for performance and redundancy
NFS 客户端可以使用 nconnect 挂载选项将多个 TCP 连接（最多 16 个）关联到单个 NFS 挂载。此类 NFS 客户端以轮询方式将文件操作多路复用到多个 TCP 连接上，从而从可用的网络带宽中获得更高的吞吐量。NFSv3 和 NFSv4.1 + 支持。nconnect Amazon EC2 实例网络带宽中说明了全双工 5 Gbps 的每个网络流带宽限制。您可以通过将多个网络流与 nconnect 或 SMB 多渠道一起使用来克服此限制。请参阅 NFS 客户端文档，确认您的客户端版本是否支持 nconnect。有关NetApp ONTAP支持的更多信息nconnect，请参阅ONTAP支持 NFSv4.1
巨型帧
为实现最大的读取或写入吞吐量，我们建议在 Amazon FSx 文件系统的数据路径中所有网络接口上启用巨型帧，包括客户端 EC2 实例。FSx for ONTAP 文件系统上网络接口的默认最大传输单元（MTU）设置为 9001 字节。
性能详情
要详细了解适用于 NetApp ONTAP 的 Amazon FSx 性能模型，您可以检查亚马逊 FSx 文件系统的架构组件。您的客户端计算实例，无论它们存在于本地 AWS 还是本地，都可通过一个或多个弹性网络接口 (ENI) 访问您的文件系统。这些网络接口位于与文件系统关联的 Amazon VPC 中。每个文件系统 ENI 背后都有一个 NetApp ONTAP 文件服务器，这些服务器会通过网络向访问文件系统的客户端提供数据。Amazon FSx 会在每台文件服务器上提供快速的内存缓存和 NVMe 缓存，以增强最常访问数据的性能。每个文件服务器上都附有托管您的文件系统数据的 SSD 磁盘。
这些组件如下图所示。
与这些架构组件（网络接口、内存缓存、NVMe 缓存和存储卷）相对应的是决定整体吞吐量和 IOPS 性能的 Amazon FSX for NetApp ONTAP 文件系统的主要性能特征。
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网络 I/O 性能： throughput/IOPS 客户机与文件服务器之间请求的性能（总计）
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In-memory 以及文件服务器上的 NVMe 缓存大小：可用于缓存的活动工作集的大小
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磁盘 I/O 性能： throughput/IOPS 文件服务器和存储磁盘之间的请求
决定文件系统的这些性能特征的因素有两个：SSD IOPS 总数和您为其配置的吞吐能力。前两个性能特征（网络 I/O 性能以及内存和 NVMe 缓存大小）完全由吞吐容量决定，而第三个特征（磁盘 I/O性能）则由吞吐容量和 SSD IOPS 的组合决定。
File-based 工作负载通常很高，其特点是短而密集的高峰期，两次爆发之间 I/O 有充足的空闲时间。为了支持高峰工作负载，除了文件系统可以维持的基准速度外 24/7，Amazon FSx 还提供了在一段时间内突增至更高速度的 I/O 网络和 I/O 磁盘操作的功能。Amazon FSx 使用网络 I/O 积分机制根据平均利用率分配吞吐量和 IOPS — 当文件系统的吞吐量和 IOPS 使用量低于其基准限制时，文件系统会累积积分，并且可以在执行操作时使用这些积分。 I/O
注意
对于 iSCSI 和 S NVMe/TCP AN 协议，顺序读取客户机操作可以实现文件系统的最大网络 I/O 突发或基准吞吐量。
写入操作使用的网络带宽是读取操作的两倍。写入操作必须在辅助文件服务器上进行复制，因此一次写入操作会产生的两倍的网络吞吐量。
部署类型对性能的影响
您可以使用适用于 ONTAP 的 FSx 创建 Single-AZ 和 Multi-AZ 文件系统。 First-generation 文件系统（包括和 Multi-AZ） Single-AZ 和第二代 Multi-AZ 文件系统均由一对高可用性 (HA) 提供支持。 Second-generation Single-AZ 文件系统由多达 12 个 HA 对提供支持。有关更多信息，请参阅 管理高可用性（HA）对。
适用于 ONTAP Multi-AZ 和 Single-AZ 文件系统的 FSx 为 SSD 存储提供一致的亚毫秒级文件操作延迟，在容量池存储中提供数十毫秒的延迟。此外，满足以下要求的文件系统会提供 NVMe 读取缓存，以减少读取延迟并提高经常读取的数据的 IOPS：
Multi-AZ 1 和 Multi-AZ 2 文件系统
Single-AZ 1 个在 2022 年 11 月 28 日之后创建的、吞吐容量至少为 2 Gbps 的文件系统
Single-AZ 2 个文件系统，每对的吞吐容量至少为 6 Gbps
注意
对于第二代文件系统（Single-AZ 2 和 Multi-AZ 2），使用 NVMe 缓存可能会导致您的工作负载减少高吞吐量或大型工作负载的总吞吐量。 I/O如果您的工作负载受吞吐量限制，我们建议禁用 NVMe 缓存。有关更多信息，请参阅 管理 NVMe 缓存。
下表显示了文件系统可以扩展到的吞吐容量，具体取决于高可用性 (HA) 对的数量和 AWS 区域 可用性等因素。
存储容量对性能的影响
您的文件系统可以达到的最大磁盘吞吐量和 IOPS 级别是以下两者中较低的一方：
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文件服务器提供的磁盘性能级别，基于您为文件系统选择的吞吐能力
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由您为文件系统预置的 SSD IOPS 数提供的磁盘性能级别
默认情况下，文件系统的 SSD 存储提供可达以下级别的磁盘吞吐量和 IOPS：
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磁盘吞吐量 [每 TiB 存储速率（MBps）]：768
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磁盘 IOPS（每 TiB 存储的 IOPS 数）：3072
注意
减少第二代文件系统上的 SSD 存储容量时，对大多数工作负载性能的影响微乎其微。但是，写入密集型工作负载可能会出现暂时的性能下降。当客户端访问被重定向到新磁盘时，您可能还会遇到短 I/O 暂的暂停（最多 60 秒）。
为最大限度降低对性能的影响，在执行 SSD 缩减操作之前，确保持续性工作负载不得长期占用超过 50% 的 CPU、50% 的磁盘吞吐量或 50% 的 SSD IOPS。有关减少 SSD 存储容量的更多信息，请参阅 何时减少 SSD 存储容量。
吞吐能力对性能的影响
每个 Amazon FSx 文件系统都有一个您在创建文件系统时为其配置吞吐能力。文件系统的吞吐容量决定了网络 I/O 性能水平，或者是托管文件系统的每台文件服务器通过网络向访问文件的客户端提供文件数据的速度。更高的吞吐量级别来自更多的内存和用于在每个文件服务器上缓存数据的非易失性存储器快速 (NVMe) 存储，以及每个文件服务器支持的更高级别的磁盘 I/O 性能。
在创建文件系统时，您可以选择配置更高级别的 SSD IOPS。即使在预配置了更多 SSD IOPS 时，您的文件系统可以达到的最大 SSD IOPS 水平也取决于文件系统的吞吐能力。
下表所示为吞吐能力的整套规范，以及基准和突增级别，以及相应 AWS 区域中的文件服务器上用于缓存的内存量。
示例：存储容量和吞吐能力
以下示例说明了存储容量和吞吐能力对文件系统性能的影响。
配置有 2 TiB SSD 存储容量和 512 MBps 吞吐能力的第一代文件系统具有以下吞吐量级别：
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网络吞吐量 – 基准为 625Mbps 和 1250Mbps 的突增（参阅吞吐能力表）
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磁盘吞吐量 – 基准为 512Mbps 和 600Mbps 的突增。
因此，访问文件系统的工作负载将能够提供高达 625Mbps 的基准吞吐量和 1,250Mbps 的突增吞吐量，用于对缓存在文件服务器内存缓存和 NVMe 缓存中主动访问的数据执行文件操作。
