Leistung von FSx for Windows File Server

FSx for Windows File Server bietet Dateisystemkonfigurationsoptionen, um eine Vielzahl von Leistungsanforderungen zu erfüllen. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Leistung des Amazon FSx-Dateisystems mit einer Erläuterung der verfügbaren Leistungskonfigurationsoptionen und nützlichen Tipps zur Leistung.

Leistung des Dateisystems

Jedes Dateisystem FSx for Windows File Server besteht aus einem Windows-Dateiserver, mit dem Clients kommunizieren, und einer Reihe von Speichervolumes oder Festplatten, die an den Dateiserver angeschlossen sind. Jeder Dateiserver verwendet einen schnellen In-Memory-Cache, um die Leistung der Daten, auf die am häufigsten zugegriffen wird, zu verbessern.

Das folgende Diagramm zeigt, wie auf Daten von einem Dateisystem FSx for Windows File Server zugegriffen wird.

Wenn ein Client auf Daten zugreift, die im In-Memory-Cache gespeichert sind, werden die Daten als Netzwerk-I/O direkt an den anfragenden Client gesendet. Der Dateiserver muss sie nicht von der Festplatte lesen oder auf die Festplatte schreiben. Die Leistung dieses Datenzugriffs wird durch die Netzwerk-E/A-Grenzwerte und die Größe des In-Memory-Caches bestimmt.

Wenn ein Client auf Daten zugreift, die sich nicht im Cache befinden, liest der Dateiserver sie als Festplatten-I/O von der Festplatte oder schreibt sie auf die Festplatte. Die Daten werden dann vom Dateiserver an den Client als Netzwerk-I/O weitergeleitet. Die Leistung dieses Datenzugriffs wird durch die Netzwerk-I/O-Grenzwerte sowie die Festplatten-I/O-Grenzwerte bestimmt.

Die Netzwerk-I/O-Leistung und der In-Memory-Cache des Dateiservers werden durch die Durchsatzkapazität eines Dateisystems bestimmt. Die Festplatten-I/O-Leistung wird durch eine Kombination aus Durchsatzkapazität und Speicherkonfiguration bestimmt. Die maximale Festplatten-I/O-Leistung, die sich aus Festplattendurchsatz und Festplatten-IOPS-Werten zusammensetzt, die Ihr Dateisystem erreichen kann, ist der niedrigere der folgenden Werte:

• Das von Ihrem Dateiserver bereitgestellte Festplatten-I/O-Leistungsniveau, basierend auf der Durchsatzkapazität, die Sie für Ihr Dateisystem auswählen.

• Das von Ihrer Speicherkonfiguration bereitgestellte Festplatten-I/O-Leistungsniveau (die Speicherkapazität, der Speichertyp und die SSD-IOPS-Stufe, die Sie für Ihr Dateisystem auswählen).

Zusätzliche Überlegungen zur Leistung

Die Leistung eines Dateisystems wird in der Regel anhand der Latenz, des Durchsatzes und der I/O-Operationen pro Sekunde (IOPS) gemessen.

Latency

FSx for Windows File Server Server-Dateiserver verwenden einen schnellen In-Memory-Cache, um konsistente Latenzen von unter einer Millisekunde für aktiv abgerufene Daten zu erreichen. Für Daten, die sich nicht im In-Memory-Cache befinden, d. h. für Dateioperationen, die durch I/O auf den zugrunde liegenden Speichervolumes bedient werden müssen, bietet Amazon FSx Dateivorgangslatenzen im Submillisekundenbereich mit Solid-State-Drive-Speicher (SSD) und Latenzen im einstelligen Millisekundenbereich mit Festplattenspeicher (HDD).

Durchsatz und IOPS

Amazon FSx-Dateisysteme bieten bis zu 2 GB/s und 80.000 IOPS in allen Ländern, in AWS-Regionen denen Amazon FSx verfügbar ist, und 12 GB/s Durchsatz und 400.000 IOPS in den USA Ost (Nord-Virginia), USA West (Oregon), USA Ost (Ohio), Europa (Irland), Asien-Pazifik (Tokio) und Asien-Pazifik (Singapur). Die spezifische Menge an Durchsatz und IOPS, die Ihr Workload in Ihrem Dateisystem erzeugen kann, hängt von der Durchsatzkapazität, der Speicherkapazität und dem Speichertyp Ihres Dateisystems sowie von der Art Ihrer Arbeitslast ab, einschließlich der Größe des aktiven Arbeitssatzes.

Leistung eines einzelnen Clients

Mit Amazon FSx können Sie den vollen Durchsatz und die IOPS-Werte für Ihr Dateisystem von einem einzigen Client aus erreichen, der darauf zugreift. Amazon FSx unterstützt SMB Multichannel. Diese Funktion ermöglicht es, einen Durchsatz von bis zu mehreren GB/s und Hunderttausende von IOPS für einen einzelnen Client bereitzustellen, der auf Ihr Dateisystem zugreift. SMB Multichannel verwendet mehrere Netzwerkverbindungen zwischen dem Client und dem Server gleichzeitig, um die Netzwerkbandbreite für eine maximale Auslastung zu aggregieren. Zwar gibt es eine theoretische Grenze für die Anzahl der von Windows unterstützten SMB-Verbindungen, aber diese Grenze geht in die Millionen, sodass Sie praktisch eine unbegrenzte Anzahl von SMB-Verbindungen haben können.

Leistungssteigerung

Dateibasierte Workloads sind in der Regel stark angespannt und zeichnen sich durch kurze, intensive Perioden mit hohem I/O-Aufwand und vielen Leerlaufzeiten zwischen den einzelnen Bursts aus. Um hohe Workloads zu unterstützen, bietet Amazon FSx zusätzlich zu den Basisgeschwindigkeiten, die ein Dateisystem rund um die Uhr aufrechterhalten kann, die Möglichkeit, sowohl bei Netzwerk-I/O- als auch bei Festplatten-I/O-Vorgängen für bestimmte Zeiträume höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Amazon FSx verwendet einen I/O-Guthabenmechanismus, um Durchsatz und IOPS auf der Grundlage der durchschnittlichen Auslastung zuzuweisen. Dateisysteme sammeln Credits, wenn ihr Durchsatz und ihre IOPS-Nutzung unter ihren Basisgrenzwerten liegen, und können diese Credits verwenden, wenn sie I/O-Operationen ausführen.

Auswirkung der Durchsatzkapazität auf die Leistung

Die Durchsatzkapazität bestimmt die Leistung des Dateisystems in den folgenden Kategorien:

• Netzwerk-I/O — Die Geschwindigkeit, mit der der Dateiserver Dateidaten an Clients weiterleiten kann, die darauf zugreifen.

• CPU und Arbeitsspeicher des Dateiservers — Ressourcen, die für die Bereitstellung von Dateidaten und für Hintergrundaktivitäten wie Datendeduplizierung und Schattenkopien zur Verfügung stehen.

• Festplatten-I/O — Die Geschwindigkeit, mit der der Dateiserver I/O zwischen dem Dateiserver und den Speichervolumes unterstützen kann.

Die folgenden Tabellen enthalten Informationen zu den maximalen Netzwerk-I/O-Werten (Durchsatz und IOPS) und Festplatten-I/O (Durchsatz und IOPS), die Sie mit jeder bereitgestellten Durchsatzkapazitätskonfiguration erreichen können, sowie zu der Menge an Arbeitsspeicher, die für das Zwischenspeichern und die Unterstützung von Hintergrundaktivitäten wie Datendeduplizierung und Schattenkopien zur Verfügung steht. Sie können zwar Durchsatzkapazitäten unter 32 Megabyte pro Sekunde (MBps) wählen, wenn Sie die Amazon FSx-API oder CLI verwenden. Beachten Sie jedoch, dass diese Stufen für Test- und Entwicklungsworkloads und nicht für Produktionsworkloads vorgesehen sind.

Anmerkung

Beachten Sie, dass Durchsatzkapazitäten von 4.608 MBps und höher nur in den folgenden Regionen unterstützt werden: USA Ost (Nord-Virginia), USA West (Oregon), USA Ost (Ohio), Europa (Irland), Asien-Pazifik (Tokio) und Asien-Pazifik (Singapur).

Netzwerk-I/O und Speicher

FSx-Durchsatzkapazität (Megabyte pro Sekunde)	Netzwerkdurchsatz (Megabyte pro Sekunde)		Netzwerk-IOPS	Speicher (GB)
	Basislinie	Burst (für ein paar Minuten am Tag)
32	32	600	Tausende	4
64	64	600	Zehntausende	8
128	150	1 250		8
256	300	1 250	Hunderttausende	16
512	600	1 250		32
1,024	1.500	–		72
2 048	3.125	–		144
4.608	9.375	–	Millionen	192
6 144	12.500	–		256
9 216	18 750	–		384
12 288	21.250	–		512

Festplatten-I/O

FSx-Durchsatzkapazität (Megabyte pro Sekunde)	Festplattendurchsatz (Megabyte pro Sekunde)		Festplatten-IOPS
	Basislinie	Burst (für 30 Minuten am Tag)	Ausgangswert	Burst (für 30 Minuten am Tag)
32	32	260	2K	12 K
64	64	350	4K	16 K
128	128	600	6 K	20 K
256	256	600	10 K	20 K
512	512	–	20 K	–
1,024	1,024	–	40 000	–
2 048	2 048	–	80 K	–
4.608	4.608	–	150 K	–
6 144	6 144	–	200 K	–
9 216	9.216 1	–	300 K 1	–
12 288	12.288 1	–	400 K 1	–

Anmerkung

¹ Wenn Sie ein Multi-AZ-Dateisystem mit einer Durchsatzkapazität von 9.216 oder 12.288 MBps haben, ist die Leistung nur für Schreibverkehr auf 9.000 MBps und 262.500 IOPS begrenzt. Andernfalls unterstützt Ihr Dateisystem für den Leseverkehr auf allen Multi-AZ-Dateisystemen, den Lese- und Schreibverkehr auf allen Single-AZ-Dateisystemen und alle anderen Durchsatzkapazitätsstufen die in der Tabelle angegebenen Leistungsgrenzen.

Auswahl der richtigen Durchsatzkapazität

Wenn Sie mit der Amazon Web Services Management Console ein Dateisystem erstellen, wählt Amazon FSx automatisch die empfohlene Durchsatzkapazität für Ihr Dateisystem auf der Grundlage der von Ihnen konfigurierten Speicherkapazität aus. Obwohl die empfohlene Durchsatzkapazität für die meisten Workloads ausreichend sein sollte, haben Sie die Möglichkeit, die Empfehlung zu überschreiben und eine bestimmte Menge an Durchsatzkapazität auszuwählen, die den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht. Wenn Ihre Arbeitslast beispielsweise die Übertragung von 1 Gbit/s an Datenverkehr in Ihr Dateisystem erfordert, sollten Sie eine Durchsatzkapazität von mindestens 1.024 Mbit/s wählen.

Bei der Festlegung des zu konfigurierenden Durchsatzniveaus sollten Sie auch die Funktionen berücksichtigen, die Sie in Ihrem Dateisystem aktivieren möchten. Wenn Sie beispielsweise Schattenkopien aktivieren, müssen Sie möglicherweise Ihre Durchsatzkapazität auf das Dreifache Ihrer erwarteten Arbeitslast erhöhen, um sicherzustellen, dass der Dateiserver die Schattenkopien mit der verfügbaren I/O-Leistungskapazität verwalten kann. Wenn Sie die Datendeduplizierung aktivieren, sollten Sie die Speichermenge ermitteln, die der Durchsatzkapazität Ihres Dateisystems entspricht, und sicherstellen, dass diese Speichermenge für die Größe Ihrer Daten ausreichend ist.

Sie können die Größe der Durchsatzkapazität jederzeit nach der Erstellung erhöhen oder verringern. Weitere Informationen finden Sie unter Verwaltung der Durchsatzkapazität.

Sie können die Auslastung der Leistungsressourcen von Dateiservern durch Ihren Workload überwachen und Empfehlungen zur Auswahl der Durchsatzkapazität erhalten, indem Sie die Registerkarte Überwachung und Leistung > Leistung Ihrer Amazon FSx-Konsole aufrufen. Wir empfehlen, in einer Vorproduktionsumgebung zu testen, um sicherzustellen, dass die von Ihnen gewählte Konfiguration den Leistungsanforderungen Ihres Workloads entspricht. Bei Multi-AZ-Dateisystemen empfehlen wir außerdem, die Auswirkungen des Failover-Prozesses zu testen, der bei der Wartung des Dateisystems, bei Änderungen der Durchsatzkapazität und ungeplanten Betriebsunterbrechungen auf Ihre Arbeitslast stattfindet. Außerdem sollten Sie sicherstellen, dass Sie ausreichend Durchsatzkapazität bereitgestellt haben, um Leistungseinbußen bei diesen Ereignissen zu vermeiden. Weitere Informationen finden Sie unter Zugreifen auf FSx for Windows File Server-Metriken.

Auswirkung der Speicherkonfiguration auf die Leistung

Die Speicherkapazität, der Speichertyp und die SSD-IOPS-Stufe Ihres Dateisystems wirken sich alle auf die Festplatten-I/O-Leistung Ihres Dateisystems aus. Sie können diese Ressourcen so konfigurieren, dass sie die gewünschte Leistung für Ihre Arbeitslast bereitstellen.

Sie können die Speicherkapazität jederzeit erhöhen und SSD-IOPS skalieren. Weitere Informationen finden Sie unter Verwaltung der Speicherkapazität und Verwalten von SSD-IOPS. Sie können Ihr Dateisystem auch vom HDD-Speichertyp auf den SSD-Speichertyp aktualisieren. Weitere Informationen finden Sie unter Speichertyp verwalten.

Ihr Dateisystem bietet die folgenden Standardstufen für Festplattendurchsatz und IOPS:

Speichertyp	Festplattendurchsatz (MBps pro TiB Speicher)	Festplatten-IOPS (IOPS pro TiB Speicher)
SSD	750	3.000*
HDD	12 Baseline; 80 Burst (bis zu einem Maximum von 1 GB/s pro Dateisystem)	12 Basiswerte; 80 Burst

Anmerkung

*Für Dateisysteme mit SSD-Speichertyp können Sie zusätzliche IOPS bis zu einem maximalen Verhältnis von 500 IOPS pro GiB Speicher und 400.000 IOPS pro Dateisystem bereitstellen.

Burst-Leistung von Festplatten

Für HDD-Speichervolumen verwendet Amazon FSx aus Leistungsgründen ein Burst-Bucket-Modell. Die Volumegröße bestimmt den Basisdurchsatz Ihres Volumes; dabei handelt es sich um die Rate, mit der das Volume Durchsatzguthaben sammelt. Die Volumegröße bestimmt auch den Spitzendurchsatz Ihres Volumes; dabei handelt es sich um die Rate, mit der Sie verfügbares Guthaben verbrauchen können. Größere Volumes haben einen höheren Basis- und Spitzendurchsatz. Je mehr Guthaben Ihr Volume aufweist, desto länger kann es einen I/O-Durchsatz mit der Spitzenrate generieren.

Der verfügbare Durchsatz eines HDD-Speichervolumens wird durch die folgende Formel ausgedrückt:

(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput

Bei einem 1-Tib-HDD-Volume ist der Burst-Durchsatz auf 80 MiB/s begrenzt, der Bucket füllt sich mit Credits bei 12 MiB/s und er kann Credits im Wert von bis zu 1 TiB aufnehmen.

Beispiel: Speicherkapazität und Durchsatzkapazität

Das folgende Beispiel zeigt, wie sich Speicherkapazität und Durchsatzkapazität auf die Leistung des Dateisystems auswirken.

Ein Dateisystem, das mit 2 TiB Festplattenspeicherkapazität und 32 MBps Durchsatzkapazität konfiguriert ist, hat die folgenden Durchsatzstufen:

• Netzwerkdurchsatz — 32 MBps Baseline und 600 MBps Burst (siehe Tabelle mit der Durchsatzkapazität)

• Festplattendurchsatz — 24 MBps Baseline und 160 MBps Burst, was der niedrigere Wert ist von:

  • der vom Dateiserver unterstützte Festplattendurchsatz von 32 MB/s im Basiswert und 260 MB/s im Burst-Modus, basierend auf der Durchsatzkapazität des Dateisystems

  • die von den Speichervolumes unterstützten Festplattendurchsatzwerte von 24 MBps Baseline (12 MBps pro TB * 2 TiB) und 160 MBps Burst (80 MBps pro TiB * 2 TiB), je nach Speichertyp und Kapazität

Ihr Workload, der auf das Dateisystem zugreift, kann daher bis zu 32 MB/s Baseline- und 600 MB/s Burst-Durchsatz für Dateioperationen mit aktiv abgerufenen Daten, die im In-Memory-Cache des Dateiservers zwischengespeichert sind, und bis zu 24 MB/s Baseline- und 160 MBit/s Burst-Durchsatz für Dateioperationen, die beispielsweise aufgrund von Cache-Fehlern bis zur Festplatte übertragen werden müssen, steigern.

Messung der Leistung anhand von Metriken CloudWatch

Sie können Amazon verwenden CloudWatch , um den Durchsatz und die IOPS Ihres Dateisystems zu messen und zu überwachen. Weitere Informationen finden Sie unter Metriken mit Amazon überwachen CloudWatch.

Behebung von Leistungsproblemen

Hilfe zur Behebung häufiger Leistungsprobleme finden Sie unterBehebung von Leistungsproblemen mit dem Dateisystem.