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Amazon FSx para el rendimiento de NetApp ONTAP
A continuación se presenta un resumen del rendimiento del sistema de archivos Amazon FSx for NetApp ONTAP, con información sobre las opciones de rendimiento y rendimiento disponibles y consejos útiles sobre el rendimiento.
Temas
¿Cómo se mide el rendimiento de los sistemas de archivos FSx ONTAP
El rendimiento del sistema de archivos se mide por su latencia, rendimiento y I/O operaciones por segundo (IOPS).
Latencia
Amazon FSx for NetApp ONTAP proporciona latencias de operación de archivos de menos de milisegundos con almacenamiento en unidades de estado sólido (SSD) y decenas de milisegundos de latencia para el almacenamiento de grupos de capacidad. Además, Amazon FSx tiene dos capas de almacenamiento en caché de lectura en cada servidor de archivos (unidades NVMe (memoria exprés no volátil) y en memoria, para ofrecer latencias aún más bajas cuando accedes a los datos que lees con más frecuencia.
Rendimiento e IOPS
Cada sistema de FSx archivos de Amazon proporciona hasta decenas GBps de rendimiento y millones de IOPS. La cantidad específica de rendimiento e IOPS que la carga de trabajo puede generar en el sistema de archivos depende de la configuración de la capacidad de rendimiento y de la capacidad de almacenamiento total del sistema de archivos, así como de la naturaleza de la carga de trabajo, incluido el tamaño del conjunto de trabajo activo.
Soporte para SMB, multicanal y NFS nconnect
Con Amazon FSx, puede configurar SMB Multicanal para proporcionar múltiples conexiones entre ONTAP y clientes en una sola sesión SMB. SMB multicanal utiliza varias conexiones de red entre el cliente y el servidor de forma simultánea para agregar el ancho de banda de la red y maximizar su utilización. Para obtener información sobre el uso de la CLI de NetApp ONTAP para configurar SMB multicanal, consulte Configuración de SMB multicanal para mejorar el rendimiento y la redundancia
Los clientes NFS pueden utilizar la opción de montaje nconnect para tener varias conexiones TCP (hasta 16) asociadas a un único montaje NFS. Un cliente NFS de este tipo multiplexa las operaciones de archivos en varias conexiones TCP de forma cíclica y, por lo tanto, obtiene un mayor rendimiento del ancho de banda de red disponible. NFSv3 y compatibilidad con 1.1+. NFSv4 nconnect El ancho de banda de la red de EC2 instancias de Amazon describe el límite de ancho de banda dúplex completo de 5 Gbps por flujo de red. Puede superar este límite mediante el uso de varios flujos de red con nconnect o multicanal SMB. Consulte la documentación del cliente NFS para confirmar si nconnect es compatible con su versión de cliente. Para obtener más información sobre el NetApp ONTAP soporte paranconnect, consulte el ONTAPsoporte para NFSv4 .1.
Marcos gigantes
Para lograr el máximo rendimiento de lectura o escritura, te recomendamos habilitar tramas gigantes en todas las interfaces de red de la ruta de datos a tu sistema de FSx archivos de Amazon, incluidas las instancias de tus clientes EC2 . La configuración predeterminada de la unidad de transmisión máxima (MTU) para las interfaces de red del sistema de archivos de ONTAP es de 9 001 bytes. FSx
Detalles de desempeño
Para comprender en detalle el modelo de rendimiento de Amazon FSx for NetApp ONTAP, puede examinar los componentes arquitectónicos de un sistema de FSx archivos de Amazon. Las instancias informáticas de sus clientes, ya sean internas AWS o locales, acceden a su sistema de archivos a través de una o varias interfaces de red elásticas (ENI). Estas interfaces de red residen en la Amazon VPC que asocie a su sistema de archivos. Detrás de cada interfaz de red elástica (ENI) de sistema de archivos hay un servidor de archivos de NetApp ONTAP que envía datos a través de la red a los clientes que acceden al sistema de archivos. Amazon FSx proporciona una caché rápida en memoria y una NVMe caché en cada servidor de archivos para mejorar el rendimiento de los datos a los que se accede con más frecuencia. Los discos SSD que alojan los datos del sistema de archivos se adjuntan a cada servidor de archivos.
Estos componentes se ilustran en el siguiente diagrama.
Las principales características de rendimiento de un sistema de archivos Amazon FSx for NetApp ONTAP que determinan el rendimiento general y el rendimiento de las IOPS se corresponden con estos componentes arquitectónicos (interfaz de red, NVMe caché en memoria, caché y volúmenes de almacenamiento).
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I/O Rendimiento de la red: throughput/IOPS de las solicitudes entre los clientes y el servidor de archivos (en conjunto)
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Tamaño de la memoria y de la NVMe caché del servidor de archivos: tamaño del conjunto de trabajo activo que se puede almacenar en caché
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I/O Rendimiento del disco: throughput/IOPS de las solicitudes entre el servidor de archivos y los discos de almacenamiento
Hay dos factores que determinan estas características de rendimiento del sistema de archivos: la cantidad total de IOPS del SSD y la capacidad de rendimiento que se configura para él. Las dos primeras características de rendimiento (el I/O rendimiento de la red y el tamaño en memoria y NVMe caché) se determinan únicamente por la capacidad de rendimiento, mientras que la tercera (el rendimiento de E/S del disco) se determina mediante una combinación de la capacidad de rendimiento y las IOPS del SSD.
Las cargas de trabajo basadas en archivos suelen tener picos de actividad y se caracterizan por períodos cortos e intensos de alta I/O tensión con mucho tiempo de inactividad entre ráfagas. Para soportar cargas de trabajo con picos de actividad, además de las velocidades básicas que un sistema de archivos puede soportar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, Amazon FSx ofrece la capacidad de alcanzar velocidades más altas durante períodos de tiempo para las operaciones de red I/O y de disco I/O . Amazon FSx utiliza un mecanismo de I/O crédito de red para asignar el rendimiento y las IOPS en función de la utilización media: los sistemas de archivos acumulan créditos cuando su rendimiento y su uso de IOPS están por debajo de sus límites de referencia, y pueden utilizarlos cuando realizan operaciones. I/O
nota
En el caso de los protocolos iSCSI y NVMe/TCP SAN, las operaciones del cliente de lectura secuencial pueden alcanzar el rendimiento máximo de I/O ráfaga de red o de referencia del sistema de archivos.
Las operaciones de escritura utilizan el doble de ancho de banda de la red que las operaciones de lectura. Una operación de escritura debe replicarse en el servidor de archivos secundario, de modo que una sola operación de escritura supone el doble de rendimiento de red.
Impacto del tipo de implementación en el rendimiento
Puede crear sistemas de archivos Single-AZ y Multi-AZ con ONTAP. FSx Los sistemas de archivos de primera generación (tanto Single-AZ como Multi-AZ) y los sistemas de archivos Multi-AZ de segunda generación funcionan con un par de alta disponibilidad (HA). Los sistemas de archivos Single-AZ de segunda generación funcionan con hasta 12 pares de HA. Para obtener más información, consulte Administración de pares de alta disponibilidad (HA).
FSx para ONTAP, los sistemas de archivos Multi-AZ y Single-AZ proporcionan latencias de operación de archivos consistentes de menos de un milisegundo con almacenamiento SSD y decenas de milisegundos de latencia con grupos de almacenamiento de capacidad. Además, los sistemas de archivos que cumplen los siguientes requisitos proporcionan una caché de lectura para reducir las latencias de NVMe lectura y aumentar las IOPS para los datos que se leen con frecuencia:
Sistemas de archivos Multi-AZ 1 y Multi-AZ 2
Sistemas de archivos Single-AZ (1) creados después del 28 de noviembre de 2022 con al menos un 2% de capacidad de rendimiento GBps
Sistemas de archivos Single-AZ 2 con al menos un 6% GBps de capacidad de rendimiento por par
nota
En el caso de los sistemas de archivos de segunda generación (Single-AZ 2 y Multi-AZ 2), el uso de una NVMe caché puede hacer que la carga de trabajo reduzca el rendimiento total en el caso de cargas de trabajo de E/S grandes o de alto rendimiento. Si tiene una carga de trabajo con un rendimiento limitado, le recomendamos que desactive la caché. NVMe Para obtener más información, consulte Administrar la memoria caché NVMe .
Las siguientes tablas muestran la cantidad de capacidad de rendimiento que los sistemas de archivos pueden ampliar en función de factores como la cantidad de pares de alta disponibilidad (HA) y la disponibilidad. Regiones de AWS
Impacto de la capacidad de almacenamiento en el rendimiento
El rendimiento máximo del disco y los niveles de IOPS que puede alcanzar su sistema de archivos son el menor de los siguientes:
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el nivel de rendimiento del disco proporcionado por los servidores de archivos, en función de la capacidad de rendimiento que seleccione para el sistema de archivos
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el nivel de rendimiento del disco proporcionado por la cantidad de IOPS de SSD que aprovisiona para su sistema de archivos
De forma predeterminada, el almacenamiento en SSD del sistema de archivos proporciona los siguientes niveles de rendimiento del disco e IOPS:
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Rendimiento de disco (MBps por TiB de almacenamiento): 768
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IOPS de disco (IOPs por TiB de almacenamiento): 3 072
Impacto de la capacidad de rendimiento en el rendimiento
Cada sistema de FSx archivos de Amazon tiene una capacidad de rendimiento que se configura al crear el sistema de archivos. La capacidad de rendimiento de su sistema de archivos determina el nivel de I/O rendimiento de la red o la velocidad a la que cada uno de los servidores de archivos que alojan su sistema de archivos puede entregar datos de archivos a través de la red a los clientes que acceden a ella. Los niveles más altos de capacidad de procesamiento incluyen más memoria y almacenamiento express (NVMe) de memoria no volátil para almacenar los datos en caché en cada servidor de archivos, y cada servidor de archivos admite niveles más altos de I/O rendimiento del disco.
Si lo desea, puede aprovisionar un nivel superior de IOPS de SSD al crear su sistema de archivos. El nivel máximo de IOPS de SSD que puede alcanzar su sistema de archivos también depende de la capacidad de rendimiento del sistema de archivos, incluso al aprovisionar IOPS de SSD adicionales.
En las tablas siguientes se muestra el conjunto completo de especificaciones de la capacidad de rendimiento, junto con los niveles de referencia y de ráfaga, y la cantidad de memoria para almacenar en caché en el servidor de archivos, en las Regiones de AWS correspondientes.
Ejemplo: capacidad de almacenamiento y capacidad de rendimiento
El siguiente ejemplo ilustra cómo la capacidad de almacenamiento y la capacidad de rendimiento afectan al rendimiento del sistema de archivos.
Un sistema de archivos de primera generación que esté configurado con 2 TiB de capacidad de almacenamiento SSD y MBps 512 de capacidad de rendimiento tiene los siguientes niveles de rendimiento:
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Rendimiento de red: 625 de MBps referencia y 1250 MBps ráfagas (consulte la tabla de capacidad de rendimiento)
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Rendimiento de disco: 512 de MBps referencia y 600 ráfagas. MBps
Por lo tanto, su carga de trabajo al acceder al sistema de archivos podrá generar un rendimiento de hasta 625 bits de MBps referencia y 1250 en MBps ráfaga para las operaciones de archivos realizadas con datos a los que se accede activamente almacenados en caché en la memoria caché y en la caché del servidor de archivos. NVMe
