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FSx for Windows File Server 效能
FSx for Windows File Server 提供檔案系統組態選項，以滿足各種效能需求。以下是 Amazon FSx 檔案系統效能的概觀，討論可用的效能組態選項和有用的效能秘訣。
檔案系統效能
每個 FSx for Windows File Server 檔案系統都包含用戶端與之通訊的 Windows 檔案伺服器，以及連接至檔案伺服器的一組儲存磁碟區或磁碟。每個檔案伺服器都使用快速的記憶體內快取來增強最常存取資料的效能。
下圖說明如何從 FSx for Windows File Server 檔案系統存取資料。
當用戶端存取儲存在記憶體內快取中的資料時，資料會以網路 I/O 的形式直接提供給請求用戶端。 檔案伺服器不需要從 讀取或寫入磁碟。此資料存取的效能取決於網路 I/O 限制和記憶體內快取的大小。
當用戶端存取不在快取中的資料時，檔案伺服器會從磁碟中讀取或寫入磁碟做為磁碟 I/O。 然後，資料會從檔案伺服器以網路 I/O 的形式提供給用戶端。 此資料存取的效能取決於網路 I/O 限制以及磁碟 I/O 限制。
網路 I/O 效能和檔案伺服器記憶體內快取取決於檔案系統的輸送量容量。磁碟 I/O 效能取決於輸送量容量和儲存組態的組合。檔案系統可達到的最大磁碟 I/O 效能，包含磁碟輸送量和磁碟 IOPS 層級，其較低者為：
檔案伺服器提供的磁碟 I/O 效能等級，取決於您為檔案系統選取的輸送量容量。
儲存組態提供的磁碟 I/O 效能等級 （您為檔案系統選取的儲存容量、儲存類型和 SSD IOPS 等級）。
其他效能考量事項
檔案系統效能的測量方式通常是其延遲、輸送量和每秒 I/O 操作 (IOPS)。
延遲
FSx for Windows File Server 檔案伺服器採用快速的記憶體內快取，以達成主動存取資料的一致低於毫秒延遲。對於不在記憶體內快取中的資料，也就是說，對於需要在基礎儲存磁碟區上執行 I/O 提供的檔案操作，Amazon FSx 提供具有固態硬碟 (SSD) 儲存的低於毫秒的檔案操作延遲，以及具有硬碟 (HDD) 儲存的單一位數毫秒延遲。
輸送量和 IOPS
Amazon FSx 檔案系統在美國東部 （維吉尼亞北部）、美國西部 （奧勒岡）、美國東部 （俄亥俄）、歐洲 （愛爾蘭）、亞太區域 （東京） 和亞太區域 （新加坡） FSx 提供最多 AWS 區域 2 GBps 和 80，000 IOPS，以及 12 GBps 的輸送量和 400，000 IOPS。工作負載可在檔案系統上驅動的特定輸送量和 IOPS，取決於檔案系統的輸送量容量、儲存容量和儲存類型，以及工作負載的性質，包括作用中工作集的大小。
單一用戶端效能
使用 Amazon FSx，您可以從存取檔案系統的單一用戶端，取得檔案系統的完整輸送量和 IOPS 層級。Amazon FSx 支援 SMB 多通道。此功能可讓單一用戶端存取您的檔案系統，提供高達多個 GBps 的輸送量和數十萬個 IOPS。SMB 多通道同時在用戶端和伺服器之間使用多個網路連線，以彙總網路頻寬以實現最大使用率。雖然 Windows 支援的 SMB 連線數有理論上的限制，但此限制是以數百萬為單位，而且實際上您可以擁有不限數量的 SMB 連線。
爆量效能
檔案型工作負載通常爆量，特徵為短暫、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 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 用量低於其基準限制時累積點數，並在執行 I/O 操作時使用這些點數。
輸送量容量對效能的影響
輸送量容量決定下列類別的檔案系統效能：
網路 I/O – 檔案伺服器可向存取檔案資料的用戶端提供檔案資料的速度。
檔案伺服器 CPU 和記憶體 – 可用於提供檔案資料和執行背景活動的資源，例如重複資料刪除和陰影複製。
磁碟 I/O – 檔案伺服器可在檔案伺服器與儲存磁碟區之間支援 I/O 的速度。
下表提供有關每個佈建輸送量組態可驅動之網路 I/O （輸送量和 IOPS) 和磁碟 I/O （輸送量和 IOPS) 的最大層級的詳細資訊，以及可用於快取和支援背景活動的記憶體數量，例如重複資料刪除和陰影複製。雖然在使用 Amazon FSx API 或 CLI 時，您可以選擇每秒低於 32 MB (MBps) 的輸送量容量層級，但請記住，這些層級適用於測試和開發工作負載，而非生產工作負載。
注意
請注意，僅在下列區域支援 4，608 MBps 或更高的輸送量容量層級：美國東部 （維吉尼亞北部）、美國西部 （奧勒岡）、美國東部 （俄亥俄）、歐洲 （愛爾蘭）、亞太區域 （東京） 和亞太區域 （新加坡）。
| FSx 輸送量容量 (MBps) | 網路輸送量 (MBps) | 網路 IOPS | 記憶體 (GB) | |
|---|---|---|---|---|
基準 |
爆量 （每天幾分鐘） |
|||
| 32 | 32 | 600 | 數千 |
4 |
| 64 | 64 | 600 | 數萬 |
8 |
| 128 | 150 | 1,250 | 8 | |
| 256 | 300 | 1,250 | 數萬 |
16 |
| 512 | 600 | 1,250 | 32 | |
| 1,024 | 1,500 | – |
72 | |
| 2,048 | 3,125 | – |
144 | |
| 4，608 | 9,375 | – |
數百萬 |
192 |
| 6,144 | 12,500 | – |
256 | |
| 9,216 | 18,750 | – |
384 | |
| 12,288 | 21,250 | – |
512 | |
| FSx 輸送量容量 (MBps) | 磁碟輸送量 (MBps) | 磁碟 IOPS | ||
|---|---|---|---|---|
基準 |
爆量 （每天 30 分鐘） |
基準 |
爆量 （每天 30 分鐘） |
|
| 32 | 32 | 260 | 2K | 12K |
| 64 | 64 | 350 | 4K | 16K |
| 128 | 128 | 600 | 6K | 20K |
| 256 | 256 | 600 | 10K | 20K |
| 512 | 512 | – |
20K | – |
| 1,024 | 1,024 | – |
40K | – |
| 2,048 | 2,048 | – |
80K | – |
| 4，608 | 4,608 | – |
150K | – |
| 6,144 | 6,144 | – |
200K | – |
| 9,216 | 9,2161 | – |
300K1 | – |
| 12,288 | 12,2881 | – |
400K1 | – |
注意
1如果您的多可用區域檔案系統輸送量容量為 9，216 或 12，288 MBps，則僅限寫入流量的效能將限制為 9，000 MBps 和 262，500 IOPS。否則，對於所有多可用區域檔案系統的讀取流量、所有單一可用區域檔案系統的讀取和寫入流量，以及所有其他輸送量容量層級，您的檔案系統將支援資料表中顯示的效能限制。
選擇適當層級的輸送量容量
當您使用 Amazon Web Services 管理主控台建立檔案系統時，Amazon FSx 會根據您設定的儲存容量，自動為您的檔案系統挑選建議的輸送量容量層級。雖然建議的輸送量容量應足以應付大多數工作負載，但您可以選擇覆寫建議，並設定特定數量的輸送量容量，以滿足工作負載的需求。例如，如果您的工作負載需要將 1 GBps 的流量驅動到檔案系統，您應該選取至少 1，024 MBps 的輸送量容量。下表根據佈建的儲存容量，提供檔案系統的最低建議輸送量容量層級。
| SSD 儲存容量 (GiB) | HDD 儲存容量 (GiB) | 最低建議輸送量容量 (MBps) |
|---|---|---|
| 最多 640 個 | 最多 3，200 個 | 32 |
| 641—1，280 | 3201—6，400 | 64 |
| 1281—2，560 | 6，401—12，800 | 128 |
| 2，561—5，120 | 12，801—25，600 | 256 |
| 5，121—10，240 | 25，601—51，200 | 512 |
| 10，241—20，480 | >51，200 | 1,024 |
| >20，480 | NA | 2,048 |
您也應該考慮計劃在檔案系統上啟用的功能，以決定要設定的輸送量層級。例如，啟用 Shadow Copies 可能需要您將輸送量容量提高到預期工作負載的三倍，以確保檔案伺服器可以使用可用的 I/O 效能容量來維護陰影複本。如果您要啟用重複資料刪除，您應該判斷與檔案系統輸送量容量相關聯的記憶體數量，並確保此記憶體數量足以容納資料的大小。
您可以在建立輸送量容量之後，隨時進行向上或向下調整。如需詳細資訊，請參閱管理輸送量容量。
您可以檢視 Amazon FSx 主控台的監控與效能 > 效能索引標籤，來監控工作負載的檔案伺服器效能資源使用率，並取得要選取哪些輸送量容量的建議。建議您在生產前環境中進行測試，以確保您選取的組態符合工作負載的效能需求。對於異地同步備份檔案系統，我們也建議您測試檔案系統維護期間容錯移轉程序的影響、輸送量容量變更，以及工作負載意外的服務中斷，並確保您已佈建足夠的輸送量容量，以防止在這些事件期間造成效能影響。如需詳細資訊，請參閱存取檔案系統指標。
儲存組態對效能的影響
檔案系統的儲存容量、儲存類型和 SSD IOPS 層級都會影響檔案系統的磁碟 I/O 效能。您可以設定這些資源，為您的工作負載提供所需的效能等級。
您可以隨時增加儲存容量並擴展 SSD IOPS。如需詳細資訊，請參閱管理儲存容量及管理 SSD IOPS。您也可以將檔案系統從 HDD 儲存類型升級至 SSD 儲存類型。如需詳細資訊，請參閱管理檔案系統的儲存類型。
您的檔案系統提供下列預設層級的磁碟輸送量和 IOPS：
| 儲存體類型 | 磁碟輸送量 （每 TiB 儲存體的 MBps) | 磁碟 IOPS （每 TiB 的儲存體） |
|---|---|---|
| SSD | 750 | 3，0001 |
| HDD | 12 個基準；80 次爆量 （每個檔案系統最多 1 GBpss) | 12 個基準；80 個爆量 |
注意
1對於具有 SSD 儲存類型的檔案系統，您可以佈建額外的 IOPS，最大比率為每 GiB 儲存 500 IOPS，每個檔案系統 400，000 IOPS。
HDD 高載效能
對於 HDD 儲存磁碟區，Amazon FSx 使用爆量儲存貯體模型來實現效能。磁碟區大小決定您磁碟區的基準輸送量，這是磁碟區累積輸送量額度的比率。磁碟區大小也決定您磁碟區的爆量輸送量，這是有輸送量可用時您能消耗的比率。磁碟區愈大，基準和爆量輸送量就愈高。您磁碟區擁有的額度愈多，它可在爆量層級驅動 I/O 的時間就愈長。
HDD 儲存磁碟區的可用輸送量以下列公式表示：
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput
對於 1-TiB HDD 磁碟區，爆量輸送量限制為 80 MiBps，儲存貯體會以 12 MiBps 的額度填滿，且最多可保留 1 TiB 的額度。
HDD 儲存磁碟區可能會遇到顯著的效能變化，具體取決於工作負載。IOPS 或輸送量突然遽增可能會導致磁碟效能降低。DiskThroughputBalance 指標提供磁碟輸送量和磁碟 IOPS 使用率爆量額度餘額的相關資訊。例如，如果您的工作負載超過基準 HDD IOPS 限制 （每 TiB 儲存體 12 IOPS)，磁碟 IOPS 使用率 (HDD) 將超過 100%，並導致耗盡爆量額度餘額，您可以在 DiskThroughputBalance 指標中看到此值。為了讓您的工作負載繼續推動高階 I/O，您可能需要執行下列其中一項操作：
降低工作負載的 I/O 需求，以補充爆量額度餘額。
增加檔案系統的儲存容量，以提供較高基準層級的磁碟 IOPS。
升級檔案系統以使用 SSD 儲存體，可提供更高基準層級的磁碟 IOPS，以更符合您工作負載的需求。
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。
設定為 2 TiB HDD 儲存容量和 32 MBps 輸送量的檔案系統具有下列輸送量層級：
網路輸送量 – 32 MBps 基準和 600 MBps 高載 （請參閱輸送量容量表）
磁碟輸送量 – 基準 24 MBps 和高載 160 MBps，其值較低：
檔案伺服器支援的 32 MBps 基準和 260 MBps 高載磁碟輸送量層級，以檔案系統的輸送量容量為基礎
儲存磁碟區支援的磁碟輸送量層級為 24 MBps 基準 （每 TB 12 MBps * 2 TiB) 和 160 MBps 爆量 （每 TiB 80 MBps * 2 TiB)，以儲存類型和容量為基礎
因此，您存取檔案系統的工作負載將能夠針對在檔案伺服器記憶體內快取中主動存取的資料執行的檔案操作，驅動高達 32 MBps 的基準和 600 MBps 的爆量輸送量，以及針對需要一路流向磁碟的檔案操作，則驅動高達 24 MBps 的基準和 160 MBps 的爆量輸送量，例如，因為快取遺漏。
使用 CloudWatch 指標測量效能
您可以使用 Amazon CloudWatch 來測量和監控檔案系統的輸送量和 IOPS。如需詳細資訊，請參閱使用 Amazon CloudWatch 監控。
