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Amazon FSx for NetApp ONTAP 效能

以下是 Amazon FSx for NetApp ONTAP 檔案系統效能的概觀，討論可用的效能和輸送量選項，以及實用的效能秘訣。

如何測量 FSx for ONTAP 檔案系統的效能

檔案系統效能是以其延遲、輸送量和每秒 I/O 操作 (IOPS) 來測量。

Latency (延遲)

Amazon FSx for NetApp ONTAP 透過固態硬碟 (SSD) 儲存提供低於毫秒的檔案操作延遲，以及容量集區儲存的數十毫秒延遲。除此之外，Amazon FSx 在每個檔案伺服器上都有兩層讀取快取：NVMe （非揮發性記憶體表達式） 磁碟機和記憶體內，可在您存取最常讀取的資料時提供更低的延遲。

輸送量和 IOPS

每個 Amazon FSx 檔案系統提供高達數十 GBps 的輸送量和數百萬個 IOPS。工作負載可在檔案系統上驅動的特定輸送量和 IOPS 數量，取決於檔案系統的總輸送量容量和儲存容量組態，以及工作負載的性質，包括作用中工作集的大小。

SMB 多通道和 NFS nconnect 支援

使用 Amazon FSx，您可以設定 SMB 多頻道，在單一 SMB 工作階段中提供 ONTAP與 用戶端之間的多個連線。SMB 多頻道同時使用用戶端和伺服器之間的多個網路連線，以彙總網路頻寬，實現最大使用率。如需使用 NetApp ONTAP CLI 設定 SMB 多頻道的相關資訊，請參閱設定 SMB 多頻道以取得效能和備援。

NFS 用戶端可以使用nconnect掛載選項，讓多個 TCP 連線 （最多 16 個） 與單一 NFS 掛載相關聯。這類 NFS 用戶端會以循環方式將檔案操作多工至多個 TCP 連線，進而從可用的網路頻寬取得更高的輸送量。NFSv3 和 NFSv4.1+ 支援 。 nconnect Amazon EC2 執行個體網路頻寬說明每個網路流量頻寬限制的完整雙工 5 Gbps。您可以搭配 nconnect或 SMB 多頻道使用多個網路流程來克服此限制。請參閱您的 NFS 用戶端文件，以確認用戶端版本nconnect是否支援 。如需NetApp ONTAP支援 的詳細資訊nconnect，請參閱ONTAP支援 NFSv4.1。

效能詳細資訊

若要詳細了解 Amazon FSx for NetApp ONTAP 效能模型，您可以檢查 Amazon FSx 檔案系統的架構元件。您的用戶端運算執行個體，無論是存在於內部 AWS 部署還是內部部署中，都可透過一或多個彈性網路界面 (ENI) 存取您的檔案系統。這些網路介面位於您與您的檔案系統建立關聯的 Amazon VPC 中。每個檔案系統 ENI 後面都有一個NetApp ONTAP檔案伺服器，透過網路將資料提供給存取檔案系統的用戶端。Amazon FSx 在每個檔案伺服器上提供快速記憶體內快取和 NVMe 快取，以增強最常存取資料的效能。連接到每個檔案伺服器是託管檔案系統資料的 SSD 磁碟。

這些元件如下圖所示。

對應這些架構元件：網路介面、記憶體內快取、NVMe 快取和儲存磁碟區，是 Amazon FSx for NetApp ONTAP 檔案系統的主要效能特性，可判斷整體輸送量和 IOPS 效能。

有兩個因素可決定檔案系統的這些效能特性：您為其設定的 SSD IOPS 和輸送量容量總量。前兩個效能特性：網路 I/O 效能和記憶體內和 NVMe 快取大小，完全取決於輸送量容量，而第三個效能：磁碟 I/O 效能，則取決於輸送量容量和 SSD IOPS 的組合。

檔案型工作負載通常繁瑣，特徵是短暫、密集的高 I/O 期間，以及爆量之間的大量閒置時間。為了支援尖峰工作負載，除了檔案系統可維持 24 小時全年無休的基準速度之外，Amazon FSx 還為網路 I/O 和磁碟 I/O 操作提供在一段時間內爆增至更高速度的功能。Amazon FSx 使用網路 I/O 額度機制，根據平均使用率來配置輸送量和 IOPS — 檔案系統會在輸送量和 IOPS 使用量低於基準限制時累積額度，並在執行 I/O 操作時使用這些額度。

寫入操作使用的網路頻寬是讀取操作的兩倍。寫入操作必須在次要檔案伺服器上複寫，因此單一寫入操作會產生兩倍的網路輸送量。

部署類型對效能的影響

您可以使用 FSx for ONTAP 建立單一可用區和多可用區檔案系統。第一代檔案系統 （單一可用區域和多可用區域） 和第二代多可用區域檔案系統都由一個高可用性 (HA) 對提供支援。第二代單一可用區檔案系統最多由 12 個 HA 對提供支援。如需詳細資訊，請參閱管理高可用性 (HA) 對。

FSx for ONTAP Multi-AZ 和 Single-AZ 檔案系統提供 SSD 儲存的一致次毫秒檔案操作延遲，以及容量集區儲存的數十毫秒延遲。此外，符合下列要求的檔案系統提供 NVMe 讀取快取，以減少讀取延遲，並增加經常讀取資料的 IOPS：

下表顯示檔案系統可以擴展到的輸送量容量，取決於高可用性 (HA) 對數和 AWS 區域 可用性等因素。

First-generation file systems

這些效能規格適用於第一代單一可用區和多可用區檔案系統。

第一代檔案系統每個 HA 對 SSD 儲存體的最大輸送量

	美國東部 （俄亥俄） 區域、美國東部 （維吉尼亞北部） 區域、美國西部 （奧勒岡） 區域和歐洲 （愛爾蘭）		所有其他 FSx for ONTAP 可用 AWS 區域 的地方
	讀取輸送量 (MBps)	寫入輸送量 (MBps)	讀取輸送量 (MBps)	寫入輸送量 (MBps)
單一可用區	4,096*	1,000	2,048	750
異地同步備份	4,096*	1,800	2,048	1,300

注意

* 若要佈建 4 GBps 的輸送量容量，您的檔案系統必須設定為至少 5，120 GiB 的 SSD 儲存容量和 160，000 個 SSD IOPS。

Second-generation file systems

這些效能規格適用於第二代單一可用區和多可用區檔案系統。一般而言，第二代檔案系統可為讀取提供完整佈建的整個容量，並為寫入提供高達三分之一的佈建輸送量容量。例外狀況是 6，144 MB/s 選項，其列於此表格中。

第二代檔案系統每個 HA 對 SSD 儲存體的最大輸送量

	讀取輸送量 (MBps)	寫入輸送量 (MBps)
單一可用區	6,144*	1,100*
異地同步備份	6,144	2,100

注意

* 每個 HA 對 （最多 12 個）。如需詳細資訊，請參閱管理高可用性 (HA) 對。

儲存容量對效能的影響

檔案系統可達到的最大磁碟輸送量和 IOPS 層級，其較低者為：

根據預設，檔案系統的 SSD 儲存提供高達下列層級的磁碟輸送量和 IOPS：

輸送量容量對效能的影響

每個 Amazon FSx 檔案系統都有您在建立檔案系統時設定的輸送量容量。檔案系統的輸送量容量會決定網路 I/O 效能層級，或是託管檔案系統的每個檔案伺服器透過網路將檔案資料提供給用戶端存取的速度。更高的輸送量容量具有更多記憶體和非揮發性記憶體表達 (NVMe) 儲存體，用於快取每個檔案伺服器上的資料，以及每個檔案伺服器支援的更高層級磁碟 I/O 效能。

您可以在建立檔案系統時選擇性地佈建更高層級的 SSD IOPS。即使佈建額外的 SSD IOPS，檔案系統也能達到的最大 SSD IOPS 層級也會由您檔案系統的輸送量容量決定。

下表顯示輸送量容量的完整規格集，以及基準和爆量層級，以及對應 中檔案伺服器上快取的記憶體數量 AWS 區域。

First-generation Single-AZ file system

這些效能規格適用於在 2022 年 11 月 28 日之後在指定的 中建立的第一代單一可用區檔案系統 AWS 區域。

下列檔案系統的效能規格 AWS 區域：美國東部 （維吉尼亞北部）、美國東部 （俄亥俄）、美國西部 （奧勒岡） 和歐洲 （愛爾蘭）

FSx 輸送量容量 (MBps)	網路輸送量容量 (MBps)		網路 IOPS	記憶體內快取 (GB)	NVMe 讀取快取 (GB)	磁碟輸送量 (MBps)		SSD 磁碟機 IOPS *
	基準	爆量				基準	爆量	基準	爆量
128	188	1,500	數萬個基準	16	–	128	1,250	6,000	40,000
256	375	1,500		32	–	256	1,250	12,000	40,000
512	750	1,500	數十萬個基準	64	–	512	1,250	20,000	40,000
1,024	1,500	–		128	–	1,024	1,250	40,000	–
2,048	3,125	–		256	1,900	2,048	–	80,000	–
4,096	6,250	–		512	5,400	4,096	–	160,000	–

注意

* 您的 SSD IOPS 只會在您存取未快取至檔案伺服器記憶體內快取或 NVMe 快取的資料時使用。

這些效能規格適用於 FSx for ONTAP AWS 區域 可用之所有其他 中的第一代單一可用區域檔案系統。

所有其他 AWS 區域 FSx for ONTAP 可用檔案系統的效能規格

FSx 輸送量 (MBps)	網路輸送量容量 (MBps)		網路 IOPS	記憶體內快取 (GB)	磁碟輸送量 (MBps)		SSD 磁碟機 IOPS *
	基準	爆量			基準	爆量	基準	爆量
128	150	1,250	數萬個基準	16	128	600	6,000	18,750
256	300	1,250		32	256	600	12,000	18,750
512	625	1,250	數十萬個基準	64	512	600	18,750	–
1,024	1,500	–		128	1,024	–	40,000	–
2,048	3,125	–		256	2,048	–	80,000	–

注意

* 您的 SSD IOPS 只會在您存取未快取至檔案伺服器記憶體內快取或 NVMe 快取的資料時使用。

Second-generation Single-AZ file system

這些效能規格適用於第二代單一可用區檔案系統。

第二代單一可用區檔案系統的效能規格

FSx 輸送量 (MBps)	網路輸送量容量 (MBps)		網路 IOPS	記憶體內快取 (GB)	NVMe 快取 (GB)	磁碟輸送量 (MBps)		SSD 磁碟機 IOPS *
	基準	爆量				基準	爆量	基準	爆量
384**	781	6,250	數十萬個基準	16	–	384	3,125	12,500	65,000
768**	1,563	6,250		32	–	768	3,125	25,000	65,000
1,536	3,125	6,250		64	–	1,536	3,125	50,000	65,000
3，072	6,250	–		128	–	3,072	–	100,000	–
6,144	12,500	–		256	1,900	6,144	–	200,000	–

注意

* 您的 SSD IOPS 只會在您存取未快取至檔案伺服器記憶體內快取或 NVMe 快取的資料時使用。

** 第二代單一可用區檔案系統支援 384 和 768 輸送量容量，但只有一個 HA 對。若要新增 HA 對，您的檔案系統必須至少設定 1，536 MBps 的輸送量。

First-generation Multi-AZ file system

這些效能規格適用於在 2022 年 11 月 28 日之後在指定的 中建立的第一代多可用區域檔案系統 AWS 區域。

下列檔案系統的效能規格 AWS 區域：美國東部 （維吉尼亞北部）、美國東部 （俄亥俄）、美國西部 （奧勒岡） 和歐洲 （愛爾蘭）

FSx 輸送量 (MBps)	網路輸送量容量 (MBps)		網路 IOPS	記憶體內快取 (GB)	NVMe 快取 (GB)	磁碟輸送量 (MBps)		SSD 磁碟機 IOPS *
	基準	爆量				基準	爆量	基準	爆量
128	188	1,500	數萬個基準	16	238	128	1,250	6,000	40,000
256	375	1,500		32	475	256	1,250	12,000	40,000
512	750	1,500	數十萬個基準	64	950	512	1,250	20,000	40,000
1,024	1,500	–		128	1,900	1,024	1,250	40,000	–
2,048	3,125	–		256	3,800	2,048	–	80,000	–
4,096	6,250	–		512	7,600	4,096	–	160,000	–

注意

* 您的 SSD IOPS 只會在您存取未快取至檔案伺服器記憶體內快取或 NVMe 快取的資料時使用。

這些效能規格適用於提供 FSx for ONTAP AWS 區域 的所有其他 中的第一代多可用區域檔案系統。

所有其他 AWS 區域 FSx for ONTAP 可用檔案系統的效能規格

FSx 輸送量 (MBps)	網路輸送量容量 (MBps)		網路 IOPS	記憶體內快取 (GB)	NVMe 快取 (GB)	磁碟輸送量 (MBps)		SSD 磁碟機 IOPS *
	基準	爆量				基準	爆量	基準	爆量
128	150	1,250	數萬個基準	16	150	128	600	6,000	18,750
256	300	1,250		32	300	256	600	12,000	18,750
512	625	1,250	數十萬個基準	64	600	512	600	18,750	–
1,024	1,500	–		128	1,200	1,024	–	40,000	–
2,048	3,125	–		256	2,400	2,048	–	80,000	–

注意

* 您的 SSD IOPS 只會在您存取未快取至檔案伺服器記憶體內快取或 NVMe 快取的資料時使用。

Second-generation Multi-AZ file systems

這些效能規格適用於第二代多可用區域檔案系統。

第二代多可用區域檔案系統的效能規格

FSx 輸送量 (MBps)	網路輸送量容量 (MBps)		網路 IOPS	記憶體內快取 (GB)	NVMe 快取 (GB)	磁碟輸送量 (MBps)		SSD 磁碟機 IOPS *
	基準	爆量				基準	爆量	基準	爆量
384	781	6,250	數十萬個基準	16	237	384	3,125	12,500	65,000
768	1,563	6,250		32	474	768	3,125	25,000	65,000
1,536	3,125	6,250		64	950	1,536	3,125	50,000	65,000
3，072	6,250	–		128	1,900	3,072	–	100,000	–
6,144	12,500	–		256	3,800	6,144	–	200,000	–

注意

* 您的 SSD IOPS 只會在您存取未快取至檔案伺服器記憶體內快取或 NVMe 快取的資料時使用。

範例：儲存容量和輸送量容量

下列範例說明儲存容量和輸送量容量如何影響檔案系統效能。

第一代檔案系統，其設定有 2 TiB 的 SSD 儲存容量和 512 MBps 的輸送量，具有下列輸送量層級：

因此，您存取檔案系統的工作負載將能夠驅動高達 625 MBps 基準和 1，250 MBps 的爆量輸送量，用於在檔案伺服器記憶體內快取和 NVMe 快取中主動存取的資料上執行的檔案操作。