Tape Gateway 的效能和最佳化 - AWS Storage Gateway
適用於磁帶閘道的效能指引最佳化閘道效能

本文為英文版的機器翻譯版本，如內容有任何歧義或不一致之處，概以英文版為準。

Tape Gateway 的效能和最佳化

本節說明 Storage Gateway 效能。

適用於磁帶閘道的效能指引

在此章節，您可以找到為磁帶閘道 VM 佈建硬體的組態指引。資料表中列出的 Amazon EC2執行個體大小和類型是範例，僅供參考。

組態 寫入輸送量 (Gbps) 從快取讀取輸送量 (Gbps) 讀取來自 Amazon Web Services 雲輸送量 Gbps

主機平台：Amazon EC2執行個體 — c5.4xlarge

CPU：16 vCPU | RAM：32 GB

根磁碟：80 GB、io1SSD、4，000 IOPS

快取磁碟：已分割 RAID（2 x 500 GB、io1 EBS SSD、25000IOPs）

上傳緩衝磁碟：450 GB、io1 SSD、2000 IOPs

雲端的網路頻寬：10 Gbps

 2.3 4.0 2.2

主機平台：Storage Gateway 硬體設備

快取磁碟：2.5 TB

上傳緩衝磁碟：2 TB

雲端的網路頻寬：10 Gbps

2.3 8.8 3.8

主機平台：Amazon EC2instance— c5d.9xlarge

CPU：36 vCPU | RAM：72 GB

根磁碟：80 GB、io1SSD、4，000 IOPS

快取磁碟：900 GB NVMe磁碟

上傳緩衝磁碟：900 GB NVMe磁碟

雲端的網路頻寬：10 Gbps

 5.2 11.6 5.2

主機平台：Amazon EC2instance— c5d.metal

CPU：96 vCPU | RAM：192 GB

根磁碟：80 GB、io1SSD、4，000 IOPS

快取磁碟：分割 RAID（2 x 900 GB NVMe磁碟）

上傳緩衝磁碟：900 GB NVMe磁碟

雲端的網路頻寬：10 Gbps

 5.2 11.6 7.2
注意

同時使用 1 MB 區塊大小和十個磁帶磁碟即達成此效能。

上表中的EC2組態僅用於代表您在具有類似資源的實體伺服器上可能達到的效能。例如，使用條紋的EC2組態是透過我們在 上的閘道通常不支援的特殊機制RAID來完成EC2。為了達到類似的效能，您應該改用連接至執行閘道的內部部署伺服器的硬體RAID控制器。

效能可能會根據您的主機平台組態和網路頻寬而有所不同。

若要改善磁帶閘道的讀寫輸送量效能，請參閱 最佳化 iSCSI 設定、針對磁帶硬碟使用較大的區塊大小 和 最佳化備份軟體中虛擬磁帶機的效能。

最佳化閘道效能

若要取得閘道的最佳效能，Storage Gateway 建議您為閘道的主機伺服器採用下列閘道組態：

  • 至少 64 個專用實體CPU核心

  • 對於磁帶閘道，您的硬體應專用以下金額的 RAM：

    • RAM 為快取大小高達 16 GiB的閘道預留至少 16 GiB TiB

    • 為快取大小RAM為 16 TiB GiB的閘道預留至少 32 TiB

    • 為快取大小RAM為 32 TiB GiB的閘道預留至少 4TiB

    注意

    為了獲得最佳閘道效能，您必須佈建至少 32 GiB 的 RAM。

  • 磁碟 1，用作閘道快取，如下所示：

    • 由 NVMe 組成的條紋 RAID（獨立磁碟的備援陣列）SSDs。

  • 磁碟 2，用作閘道上傳緩衝，如下所示：

    • 條紋RAID由 NVMe 組成SSDs。

  • 磁碟 3，用作閘道上傳緩衝，如下所示：

    • 條紋RAID由 NVMe 組成SSDs。

  • 在 VM 網路 1 上設定的網路轉接器 1：

    • 使用 VM 網路 1 並新增 VMXnet3（10 Gbps） 用於擷取。

  • 在 VM 網路 2 上設定的網路轉接器 2：

    • 使用 VM 網路 2 並新增 VMXnet3（10 Gbps） 來連線至 AWS。

新增資源至您的閘道

下列瓶頸可將磁帶閘道的效能降低到低於理論上持續輸送量上限 （您的頻寬到 AWS 雲端）：

  • CPU 核心計數

  • 快取/上傳緩衝磁碟輸送量

  • RAM 總金額

  • 網路頻寬至 AWS

  • 從啟動器到閘道的網路頻寬

本節包含最佳化閘道效能時可採取的步驟。本指南是以將資源新增至您的閘道或至您的應用程式伺服器為基礎。

您可以利用下列其中一或多個方法，將資源新增到您的閘道，以將閘道效能最佳化。

使用高效能磁碟

快取和上傳緩衝磁碟輸送量可能會限制閘道的上傳和下載效能。如果閘道的效能大幅低於預期效能，請考慮改善快取和上傳緩衝磁碟輸送量，方法如下：

  • 使用如 10 RAID RAID等條紋來改善磁碟輸送量，最好使用硬體RAID控制器。

    注意

    RAID （獨立磁碟的備援陣列） 或特別是 10 RAID 等磁碟分割RAID組態，是將資料主體分割為區塊，並將資料區塊分散到多個儲存裝置的程序。您使用的RAID層級會影響您可以達到的確切速度和容錯能力。透過跨多個磁碟分割 IO 工作負載，RAID裝置的整體輸送量遠高於任何單一成員磁碟的總輸送量。

  • 使用直接連接的高效能磁碟

    若要最佳化閘道效能，您可以新增高效能磁碟，例如固態硬碟 （SSDs） 和NVMe控制器。您也可以直接從儲存區域網路 （SAN） 而非 Microsoft Hyper-V 將虛擬磁碟連接至 VMNTFS。提升磁碟效能通常會提高輸送量，並提高每秒的輸入/輸出操作數 （IOPS）。

    若要測量輸送量，請使用 ReadBytes和 WriteBytes指標搭配 Samples Amazon CloudWatch 統計資料。例如，在 5 分鐘的取樣期間除以 300 秒的ReadBytes指標Samples統計資料會為您提供 IOPS。一般而言，當您檢閱閘道的這些指標時，請尋找低輸送量和低IOPS趨勢，以指出磁碟相關的瓶頸。如需閘道指標的詳細資訊，請參閱 測量磁帶閘道與 之間的效能 AWS。

    注意

    CloudWatch 指標並非適用於所有閘道。如需閘道指標的資訊，請參閱 監控 Storage Gateway。

新增更多上傳緩衝磁碟

若要達到更高的寫入輸送量，請至少新增兩個上傳緩衝磁碟。將資料寫入閘道時，資料會寫入並儲存在本機的上傳緩衝磁碟。之後，儲存的本機資料會以非同步方式在要處理的磁碟上讀取，並上傳至 AWS。新增更多上傳緩衝磁碟，可能會減少對每個磁碟執行的並行 I/O 作業數量。這可能會增加閘道的寫入輸送量。

具備個別實體磁碟的後端閘道虛擬磁碟

佈建閘道磁碟時，強烈建議您不要為使用相同基礎實體儲存體磁碟的上傳緩衝及快取儲存體佈建本機磁碟。例如，對於 VMware ESXi，基礎實體儲存資源會表示為資料存放區。當您部署閘道 VM 時，您會選擇要存放 VM 檔案的資料存放區。當您佈建虛擬磁碟 (例如：做為上傳緩衝) 時，您可以將虛擬磁碟存放在與 VM 相同或不同的資料存放區。

若您有超過一個資料存放區，我們強烈建議您為每一種您正在建立的本機儲存體類型選擇一個資料存放區。只用一個基礎實體磁碟支援的資料存放區，可能導致效能不佳。當您使用這種磁碟來同時支援快取儲存體和閘道設定中上傳緩衝的情形時，即為一個例子。同樣地，以效能較低的RAID組態作為後盾的資料存放區，例如 RAID 1 或 RAID 6，可能會導致效能不佳。

將CPU資源新增至閘道主機

閘道主機伺服器的最低需求為四個虛擬處理器。若要最佳化閘道效能，請確認指派給閘道 VM 的每個虛擬處理器都由專用CPU核心支援。此外，請確認您沒有過度訂閱CPUs主機伺服器的 。

當您將其他 CPUs 新增至閘道主機伺服器時，會增加閘道的處理能力。這樣做可讓您的閘道平行處理將資料從您的應用程式存放到本機儲存以及將此資料上傳至 Amazon S3。其他 CPUs也有助於確保您的閘道在與其他 共用主機時獲得足夠的CPU資源VMs。提供足夠的CPU資源具有提高輸送量的一般效果。

增加閘道與 AWS 雲端之間的頻寬

增加往返 的頻寬 AWS 將增加傳入閘道和傳出 AWS 雲端的最大資料速率。如果網路速度是閘道組態中的限制因素，而不是其他因素 (例如磁碟速度緩慢或閘道 - 啟動器連線頻寬不佳)，這樣可以改善閘道效能。

往返的網路頻寬 AWS 定義了在持續工作負載期間磁帶閘道的理論平均效能上限。

  • 您可以長時間將資料寫入磁帶閘道的平均速率不會超過到 AWS的上傳頻寬。

  • 長時間從磁帶閘道讀取資料的平均速率，不會超過您下載頻寬到 AWS。

注意

由於此處列出的其他限制因素，例如快取/上傳緩衝區磁碟輸送量、CPU核心計數、總RAM量或啟動器和閘道之間的頻寬，您觀察到的閘道效能可能會低於網路頻寬。此外，閘道的正常操作包含許多為保護資料而採取的動作，這可能會導致觀察到的效能低於網路頻寬。

最佳化 iSCSI 設定

您可以最佳化 iSCSI 啟動器上的 iSCSI 設定，以達到更高的 I/O 效能。建議您在 MaxReceiveDataSegmentLength 和 FirstBurstLength 選擇 256 KiB，在 MaxBurstLength 選擇 1 MiB。如需設定 iSCSI 設定的詳細資訊，請參閱 自訂 iSCSI 設定。

注意

這些建議設定可提升整體效能。不過，最佳化效能所需的特定 iSCSI 設定會因您使用的備份軟體而有所不同。如需詳細資訊，請參閱備份軟體的文件。

針對磁帶硬碟使用較大的區塊大小

針對磁帶閘道，磁帶機的預設區塊大小是 64 KB。不過，您可以將區塊大小增加至最高 1 MB，以改善 I/O 效能。

您選擇的區塊大小取決於您備份軟體支援的區塊大小上限。建議您將備份軟體中磁帶機的區塊大小，盡可能設定為越大的大小。不過，此區塊大小不能超過閘道支援的 1 MB 大小上限。

磁帶閘道會協調虛擬磁帶機的區塊大小，以自動比對備份軟體上的設定。增加備份軟體上的區塊大小時，建議您也檢查設定，以確保主機啟動器支援新的區塊大小。如需詳細資訊，請參閱您備份軟體的文件。如需特定閘道效能指導方針的詳細資訊，請參閱 Tape Gateway 的效能和最佳化。

最佳化備份軟體中虛擬磁帶機的效能

您的備份軟體可以同時在磁帶閘道上的最多 10 個虛擬磁帶機上備份資料。建議您在備份軟體中設定備份工作，以同時在磁帶閘道上使用至少 4 個虛擬磁帶機。當備份軟體同時將資料備份到多個虛擬磁帶時，您可以達到更佳的寫入傳輸量。

一般而言，您可以同時在 (讀取或寫入) 更多虛擬磁帶上作業，以達到更高的最大輸送量。藉由使用更多磁帶機，您可以讓閘道同時服務更多要求，進而提升效能。

新增資源到您的應用程式環境

增加您應用程式伺服器和閘道之間的頻寬

iSCSI 啟動器和閘道之間的連線可能會限制上傳和下載效能。如果您的閘道效能明顯比預期差，而且您已經改善了CPU核心計數和磁碟輸送量，請考慮：

  • 升級您的網路纜線，使其在啟動器和閘道之間擁有更高的頻寬。

  • 盡可能同時使用最多的磁帶機。 iSCSI 不支援將多個請求排入相同目標的佇列，這表示您使用的磁帶機越多，閘道可以同時進行服務的請求越多。這可讓您更充分利用閘道與啟動器之間的頻寬，從而增加閘道的明顯輸送量。

若要最佳化閘道效能，請確認您應用程式和閘道之間的頻寬足以供給您應用程式的需求。您可以使用閘道的 ReadBytes 和 WriteBytes 指標測量總資料輸送量。如需這些指標的詳細資訊，請參閱 測量磁帶閘道與 之間的效能 AWS。

針對您的應用程式，將所需要的輸送量與測量的輸送量進行比較。若測量的輸送量低於所需的輸送量，則在網路為瓶頸時，增加應用程式與閘道之間的頻寬便可改善效能。同樣地，若 VM 和本機磁碟沒有直接連接，您可以增加兩者間的頻寬。

將CPU資源新增至您的應用程式環境

如果您的應用程式可以使用其他CPU資源，則新增更多CPUs資源可協助您的應用程式擴展其 I/O 負載。