亚马逊追FSx求 NetApp ONTAP绩效 - FSx for ONTAP

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亚马逊追FSx求 NetApp ONTAP绩效

以下是 Amazon FSx NetApp ONTAP 文件系统性能概述,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ONTAP文件FSx系统的性能

文件系统性能是通过其延迟、吞吐量和每秒 I/O 操作数来衡量的(IOPS)。

延迟

Amazon FSx for 通过固态硬盘 (SSD) 存储 NetApp ONTAP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。除此之外,Amazon 在每台文件服务器上FSx都有两层读取缓存,即NVMe(非易失性内存 Express)驱动器和内存缓存,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 文件系统可提供高达数十 GB/s 的吞吐量和数百万个。IOPS具体的吞吐量以及IOPS您的工作负载可以在文件系统上驱动的容量取决于文件系统的总吞吐量和存储容量配置,以及工作负载的性质,包括活动工作集的大小。

SMB支持多通道和 NFS nconnect

借助 AmazonFSx,您可以将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。SMBMultichannel 同时使用客户端和服务器之间的多个网络连接来聚合网络带宽,从而最大限度地提高利用率。有关使用配置多通道的信息,请参阅配置SMBSMB多通道NetApp ONTAPCLI以实现性能和冗余。

NFS客户机可以使用nconnect装载选项将多个TCP连接(最多 16 个)关联到单个NFS装载。这样的NFS客户端以循环方式将文件操作多路传输到多个TCP连接,从而从可用网络带宽中获得更高的吞吐量。NFSv3以及 NFSv4 .1+ 支持。nconnect Amazon EC2 实例网络带宽描述了全双工 5 Gbps 的每个网络流量带宽限制。您可以通过使用带nconnect或SMB多通道的多个网络流来克服此限制。请参阅您的NFS客户端文档,确认您的客户端版本nconnect是否支持。有关NetApp ONTAP支持的更多信息nconnect,请参阅对 NFSv4.1 的ONTAP支持

性能详情

要详细了解 Amazon FSx for NetApp ONTAP 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访问您的文件系统(ENI)。这些网络接口位于您与文件系统关联VPC的 Amazon 中。每个文件系统的背后都ENI有一个NetApp ONTAP文件服务器,它通过网络向访问文件系统的客户机提供数据。Amazon 在每台文件服务器上都FSx提供了快速的内存NVMe缓存和缓存,以提高访问频率最高的数据的性能。每个文件服务器上都附有托管文件系统数据的SSD磁盘。

这些组件如下图所示。

FSx用于ONTAP建筑。

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性能的 Ama FSx zon for NetApp ONTAP 文件系统的主要性能特征。IOPS

  • 网络 I/O 性能:客户端和文件服务器之间请求IOPS的吞吐量/(合计)

  • 文件服务器上的内存和NVMe缓存大小:可用于缓存的活动工作集的大小

  • 磁盘 I/O 性能:文件服务器和存储磁盘之间请求的吞吐量/ IOPS

决定文件系统的这些性能特征的因素有两个:您为其配置的总容量SSDIOPS和吞吐容量。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SSDIOPS的组合决定。

基于文件的工作负载通常处于尖峰状态,其特点是短暂而剧烈的高 I/O 周期,且两次突增之间有大量的空闲时间。为了支持高峰工作负载,除了文件系统可以全天候维持的基准速度外,Amazon 还FSx提供了在一段时间内突增至更高速度的功能,用于网络 I/O 和磁盘 I/O 操作。Amazon FSx 使用网络 I/O 积分机制来分配吞吐量,并IOPS根据平均利用率——文件系统的吞吐量和IOPS使用量低于其基准限制时会累积积积分,并且可以在执行 I/O 操作时使用这些积分。

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复制,因此一次写入操作产生的网络吞吐量是原来的两倍。

部署类型对性能的影响

您可以使用 for 创建单可用区和多可用区文件系统。FSx ONTAP第一代文件系统(单可用区和多可用区)和第二代多可用区文件系统由一对高可用性 (HA) 提供支持。第二代单可用区文件系统由多达 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

FSx对于ONTAP多可用区和单可用区文件系统,存储可提供一致的亚毫秒级文件操作延迟,容量池SSD存储可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,以减少读取延迟并增加频繁读取数据的读IOPS取延迟:

  • 多可用区 1 和多可用区 2 文件系统

  • 2022 年 11 月 28 日之后创建的单可用区 1 文件系统,吞吐容GBps量至少为 2

  • 单可用区 2 文件系统,每GBps对吞吐容量至少为 6%

注意

对于第二代文件系统(单可用区 2 和多可用区 2),对于高吞吐量或大型 I/O 工作负载,使用NVMe缓存会导致工作负载的总吞吐量降低。如果您的工作负载受吞吐量限制,我们建议您禁用缓存。NVMe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。

First-generation file systems

这些性能规格适用于第一代单可用区和多可用区文件系统。

第一代文件系统每个 HA 对的最大SSD存储吞吐量
美国东部(俄亥俄州)区域、美国东部(弗吉尼亚州北部)区域、美国西部(俄勒冈州)区域,以及欧洲地区(爱尔兰) 所有其他 AWS 区域 地方都FSxONTAP可用

读取吞吐量 (MBps)

写入吞吐量 (MBps)

读取吞吐量 (MBps)

写入吞吐量 (MBps)

单可用区

4,096* 1000 2,048 750

多可用区

4,096* 1800 2,048 1,300
注意

* 要预置 4 GBps 的吞吐容量,您的文件系统必须配置至少 5,120 GiB 的存储容量和 160,000 的SSD存储容量。SSD IOPS

Second-generation file systems

这些性能规格适用于第二代单可用区和多可用区文件系统。

第二代文件系统每个 HA 对的最大SSD存储吞吐量

读取吞吐量 (MBps)

写入吞吐量 (MBps)

单可用区

6,144* 1,100*

多可用区

6,144 2,100
注意

* 每对 HA(最多 12 个)。有关更多信息,请参阅 管理高可用性 (HA) 对

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级别是以下两项中较低的一个:

  • 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容量

  • 磁盘性能等级,由SSDIOPS您为文件系统配置的人数所提供

默认情况下,您的文件系统的SSD存储可提供高达以下级别的磁盘吞吐量,并且IOPS:

  • 磁盘吞吐量(MBps每 TiB 存储空间):768

  • 磁盘IOPS(IOPs每 TiB 的存储空间):3,072

吞吐能力对性能的影响

每个 Amazon FSx 文件系统都有您在创建文件系统时配置的吞吐容量。您的文件系统的吞吐容量决定了网络 I/O 性能的级别,或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非易失性存储器 express (NVMe) 存储,用于在每个文件服务器上缓存数据,以及每个文件服务器支持的更高级别的磁盘 I/O 性能。

您可以选择在创建文件系统SSDIOPS时配置更高级别的。文件系统可以达到的最大吞吐量级别也取决于文件系统的吞吐容量,即使配置了额外SSDIOPS容量也是如此。SSD IOPS

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。

First-generation Single-AZ file system

这些性能规范适用于 2022 年 11 月 28 日之后在指定版本中创建的第一代单可用区文件系统。 AWS 区域

以下地区的文件系统的性能规格 AWS 区域:美国东部(弗吉尼亚北部)、美国东部(俄亥俄州)、美国西部(俄勒冈)和欧洲(爱尔兰)
FSx吞吐容量 (MBps) 网络吞吐容量 (MBps) 网络 IOPS 内存缓存(GB) NVMe读取缓存 (GB) 磁盘吞吐量 (MBps) SSD开车 IOPS *

基准

突增

基准

突增

基准

突增

128 188 1500

数万基准

16 128 1250 6000

40000

256 375 1500 32 256 1250 12000

40000

512 750 1500

数十万基准

64 512 1250 20000 40000
1024 1500 128 1024 1250 40000
2,048 3,125

256 1,900 2,048

80,000
4,096 6,250

512 5,400 4,096

160000
注意

* SSD IOPS 只有当您访问文件服务器的内存缓存或NVMe缓存中未缓存的数据时,才会使用您的。

这些性能规格适用于所有其他 AWS 区域 可用的第一代单可用区文件系统。FSx ONTAP

所有其他 AWS 区域 可用的文件系统的性能规格 FSx ONTAP
FSx吞吐容量 (MBps) 网络吞吐容量 (MBps) 网络 IOPS 内存缓存(GB) 磁盘吞吐量 (MBps) SSD开车 IOPS *

基准

突增

基准

突增

基准

突增

128 150 1250

数万基准

16 128 600 6000

18,750

256 300 1250 32 256 600 12000

18,750

512 625 1250

数十万基准

64 512 600 18,750
1024 1500 128 1024

40000
2,048 3,125

256 2,048

80,000
注意

* SSD IOPS 只有当您访问文件服务器的内存缓存或NVMe缓存中未缓存的数据时,才会使用您的。

Second-generation Single-AZ file system

这些性能规格适用于第二代单可用区文件系统。

第二代单可用区文件系统的性能规格
FSx吞吐容量 (MBps) 网络吞吐容量 (MBps) 网络 IOPS 内存缓存(GB) NVMe缓存 (GB) 磁盘吞吐量 (MBps) SSD开车 IOPS *

基准

突增

基准

突增

基准

突增

384** 781 6,250

数十万基准

16 384 3,125 12,500

65000

768** 1,563 6,250 32 474 3,125 25000

65000

1,536 3,125 6,250 64 1,536 3,125 50000

65000

3,072 6,250 128 3,072 100000
6,144 12,500 256 1,900 6,144 200,000
注意

* SSD IOPS 只有当您访问文件服务器的内存缓存或NVMe缓存中未缓存的数据时,才会使用您的。

** 第二代单可用区文件系统支持 384 和 768 吞吐容量,但仅支持一个 HA 对。要添加 HA 对,您的文件系统必须配置至少 1,536 MBps 的吞吐容量。

First-generation Multi-AZ file system

这些性能规范适用于 2022 年 11 月 28 日之后在指定版本中创建的第一代多可用区文件系统。 AWS 区域

以下地区的文件系统的性能规格 AWS 区域:美国东部(弗吉尼亚北部)、美国东部(俄亥俄州)、美国西部(俄勒冈)和欧洲(爱尔兰)
FSx吞吐容量 (MBps) 网络吞吐容量 (MBps) 网络 IOPS 内存缓存(GB) NVMe缓存 (GB) 磁盘吞吐量 (MBps) SSD开车 IOPS *

基准

突增

基准

突增

基准

突增

128 188 1500

数万基准

16 238 128 1250 6000

40000

256 375 1500 32 475 256 1250 12000

40000

512 750 1500

数十万基准

64 950 512 1250 20000 40000
1024 1500 128 1,900 1024

1250

40000
2,048 3,125

256 3,800 2,048

80,000
4,096 6,250

512 7,600 4,096

160000
注意

* SSD IOPS 只有当您访问文件服务器的内存缓存或NVMe缓存中未缓存的数据时,才会使用您的。

这些性能规格适用于所有其他 AWS 区域 可用的第一代多可用区文件系统。FSx ONTAP

所有其他 AWS 区域 可用的文件系统的性能规格 FSx ONTAP
FSx吞吐容量 (MBps) 网络吞吐容量 (MBps) 网络 IOPS 内存缓存(GB) NVMe缓存 (GB) 磁盘吞吐量 (MBps) SSD开车 IOPS *

基准

突增

基准

突增

基准

突增

128 150 1250

数万基准

16 150 128 600 6000

18,750

256 300 1250 32 300 256 600 12000

18,750

512 625 1250

数十万基准

64 600 512 600 18,750
1024 1500 128 1,200 1024

40000
2,048 3,125

256 2400 2,048

80,000
注意

* SSD IOPS 只有当您访问文件服务器的内存缓存或NVMe缓存中未缓存的数据时,才会使用您的。

Second-generation Multi-AZ file systems

这些性能规格适用于第二代多可用区文件系统。

第二代多可用区文件系统的性能规格
FSx吞吐容量 (MBps) 网络吞吐容量 (MBps) 网络 IOPS 内存缓存(GB) NVMe缓存 (GB) 磁盘吞吐量 (MBps) SSD开车 IOPS *

基准

突增

基准

突增

基准

突增

384 781 6,250

数十万基准

16 237 384 3,125 12,500

65000

768 1,563 6,250 32 474 768 3,125 25000

65000

1,536 3,125 6,250 64 950 1,536 3,125 50000 65000
3,072 6,250 128 1,900 3,072

100000
6,144 12,500

256 3,800 6,144

200,000
注意

* SSD IOPS 只有当您访问文件服务器的内存缓存或NVMe缓存中未缓存的数据时,才会使用您的。

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 MBps 512 吞吐容量的第一代文件系统具有以下吞吐量级别:

  • 网络吞吐量 — 625 MBps 基准吞吐量和 1,250 次MBps突发吞吐量(参见吞吐量容量表)

  • 磁盘吞吐量 — 512 个MBps基准吞吐量和 600 个MBps突发

因此,访问文件系统的工作负载将能够为文件服务器内存缓存和缓存中缓存的活跃访问数据执行的文件操作带来高达 625 的MBps基准吞吐量和 1,250 的MBps突发吞吐量。NVMe