本文属于机器翻译版本。若本译文内容与英语原文存在差异，则一律以英文原文为准。 # 亚马逊 FSx 为 NetApp ONTAP 性能而设计 以下是 Amazon f NetApp o FSx r ONTAP 文件系统性能的概述，并讨论了可用的性能和吞吐量选项以及有用的性能提示。 **Topics** + [如何衡量 ONTAP 文件系统的性能 FSx](#perf-overview) + [性能详情](#performance-details-fsxw) + [部署类型对性能的影响](#deployment-type-performance) + [存储容量对性能的影响](#storage-capacity-and-performance) + [吞吐能力对性能的影响](#impact-throughput-cap-performance) + [示例：存储容量和吞吐能力](#throughput-example-ontap) ## 如何衡量 ONTAP 文件系统的性能 FSx 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 Amazon FSx f NetApp or ONTAP 为固态硬盘 (SSD) 存储提供了亚毫秒级的文件操作延迟，为容量池存储提供了数十毫秒的延迟。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千 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 借助 Amazon FSx，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。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](https://docs.netapp.com/us-en/ontap/smb-admin/configure-multichannel-performance-task.html)。 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。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 连接上，从而从可用的网络带宽中获得更高的吞吐量。 NFSv3 以及 NFSv4 .1\$1 支持。`nconnect` [Amazon EC2 实例网络带宽](https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/ec2-instance-network-bandwidth.html)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`，请参阅对 [ NFSv4.1 的ONTAP支持](https://docs.netapp.com/us-en/ontap/nfs-admin/ontap-support-nfsv41-concept.html)。 #### 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。ONTAP 文件系统上网络接口的默认最大传输单位 (MTU) 设置为 9,001 字节。 FSx ## 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 (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 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您的文件系统数据的 SSD 磁盘。 这些组件如下图所示。 ![\[FSx 适用于 ONTAP 架构。\]](http://docs.aws.amazon.com/zh_cn/fsx/latest/ONTAPGuide/images/fsx-ontap-performance.png) 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 Ama FSx zon for NetApp ONTAP 文件系统的主要性能特征。 + 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） + 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： throughput/IOPS 文件服务器和存储磁盘之间请求的性能 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）则由吞吐容量和固态硬盘 IOPS 的组合决定。 基于文件的工作负载通常处于尖峰状态，其特点是短而密集的高峰期，两次突发之间 I/O 有充足的空闲时间。为了支持高峰工作负载，除了文件系统可以全天候维持的基准速度外，Amazon 还 FSx 提供了在一段时间内以更高的速度进行网络 I/O 和磁盘 I/O 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 for ONTAP 创建单可用区和多可用区文件系统 FSx 。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支持一个高可用性（HA）对。第二代单可用区文件系统最多可支持 12 个 HA 对。有关更多信息，请参阅 [管理高可用性（HA）对](HA-pairs.md)。 FSx 对于 ONTAP 多可用区和单可用区文件系统，SSD 存储可提供一致的亚毫秒级文件操作延迟，容量池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，以减少读取延迟并提高频繁读取数据的 IOPS： + 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](nvme-cache.md)。 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 ] 这些性能规范适用于第一代单可用区和多可用区文件系统。 **第一代文件系统的每个 HA 对的 SSD 存储最大吞吐量** | **** | 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 FSx 适用于 ONTAP AWS 区域 的地方都可用](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/regional-product-services/) | | --- |--- |--- | | **** | **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 1 | 1000 | 2,048 | 750 | | **多可用区** | 4,096 1 | 1800 | 2,048 | 1,300 | **注意** 1 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 的固态硬盘存储容量和 160,000 个固态硬盘 IOPS。 ------ #### [ Second-generation file systems ] 这些性能规范适用于第二代单可用区和多可用区文件系统。通常，第二代文件系统可提供全部的预置吞吐能力用于读取，以及高达三分之一的预置吞吐能力用于写入。唯一的例外是 6,144 MB/s 选项，此表中列出了该选项。 **第二代文件系统的每个 HA 对的 SSD 存储最大吞吐量** | **** | | --- | | **** | **读取吞吐量 (MBps)** | **写入吞吐量 (MBps)** | | --- |--- |--- | | **单可用区** | 6,144 1 | 1,024 1 | | **多可用区** | 6,144 | 2,048 | **注意** 1 每个 HA 对（最多 12 个对）。有关更多信息，请参阅 [管理高可用性（HA）对](HA-pairs.md)。 ------ ## 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： + 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 + 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： + 磁盘吞吐量（MBps 每 TiB 存储空间）：768 + 磁盘 IOPS（IOPs 每 TiB 存储空间）：3,072 **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](storage-capacity-and-IOPS.md#when-to-decrease-ssd-storage-capacity)。 ## 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。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。 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。 ------ #### [ 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 AWS 区域中创建的第一代单可用区文件系统。 **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 驱动器 IOPS \$1 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | **** | **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** \$1 仅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，才会使用固态硬盘 IOPS。 这些性能规格适用于所有其他 AWS 区域 可用 ONTAP 版本的第一代单可用区文件系统。 FSx **在[所有其他可用 ONTAP AWS 区域 的地方 FSx](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/regional-product-services/)，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） | 磁盘吞吐量 (MBps) | SSD 驱动器 IOPS \$1 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- | | **** | **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** \$1 仅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，才会使用固态硬盘 IOPS。 ------ #### [ Second-generation Single-AZ file system ] 这些性能规范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范** | 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 驱动器 IOPS \$1 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | **** | **基准** | **突增** | **** | **** | **** | **基准** | **突增** | **基准** | **突增** | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | 384\$1\$1 | 781 | 6,250 | 数十万基准 | 16 | – | 384 | 3,125 | 12,500 | 65000 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | 768\$1\$1 | 1,563 | 6,250 | 32 | – | 768 | 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** \$1 仅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，才会使用固态硬盘 IOPS。 \$1\$1 第二代单可用区文件系统支持 384 和 768 的吞吐能力，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 AWS 区域中创建的第一代多可用区文件系统。 **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 驱动器 IOPS \$1 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | **** | **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** \$1 仅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，才会使用固态硬盘 IOPS。 这些性能规格适用于所有其他 AWS 区域 可用 ONTAP 的多可用区文件系统。 FSx **在[所有其他可用 ONTAP AWS 区域 的地方 FSx](https://aws.amazon.com/about-aws/global-infrastructure/regional-product-services/)，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 驱动器 IOPS \$1 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | **** | **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** \$1 仅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，才会使用固态硬盘 IOPS。 ------ #### [ Second-generation Multi-AZ file systems ] 这些性能规范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范** | 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 驱动器 IOPS \$1 | | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- | | **** | **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** \$1 仅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，才会使用固态硬盘 IOPS。 ------ ## 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 固态硬盘存储容量和 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