FSx para el rendimiento del servidor de archivos de Windows - Servidor FSx de archivos Amazon para Windows

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FSx para el rendimiento del servidor de archivos de Windows

FSx para Windows File Server ofrece opciones de configuración del sistema de archivos para satisfacer una variedad de necesidades de rendimiento. A continuación se presenta una descripción general del rendimiento del sistema de FSx archivos de Amazon, con un análisis de las opciones de configuración de rendimiento disponibles y consejos de rendimiento útiles.

El rendimiento del sistema de archivos

Cada sistema FSx de archivos del servidor de archivos de Windows consta de un servidor de archivos de Windows con el que se comunican los clientes y de un conjunto de volúmenes de almacenamiento, o discos, conectados al servidor de archivos. Cada servidor de archivos emplea un caché en memoria rápido para mejorar el rendimiento de los datos a los que se accede con más frecuencia.

El siguiente diagrama ilustra cómo se accede a los datos desde un sistema FSx de archivos del servidor de archivos de Windows.

FSx para la arquitectura de servidores de archivos de Windows, que muestra la relación entre las métricas de rendimiento del servidor de archivos y los volúmenes de almacenamiento y su impacto en el rendimiento del sistema de archivos.

Cuando un cliente accede a los datos almacenados en la caché en memoria, los datos se envían directamente al cliente solicitante como E/S de red. El servidor de archivos no necesita leerlos ni escribirlos en el disco. El rendimiento de este acceso a los datos viene determinado por los límites de E/S de la red y el tamaño de la caché en memoria.

Cuando un cliente accede a datos que no están en la memoria caché, el servidor de archivos los lee o los escribe en el disco como E/S del disco. A continuación, los datos se envían desde el servidor de archivos al cliente como E/S de red. El rendimiento de este acceso a los datos viene determinado por los límites de E/S de la red y los límites de E/S del disco.

El rendimiento de las E/S de la red y la caché en memoria del servidor de archivos vienen determinados por la capacidad de rendimiento del sistema de archivos. El rendimiento de E/S del disco se determina mediante una combinación de capacidad de rendimiento y configuración de almacenamiento. El rendimiento máximo de E/S del disco, que consiste en el rendimiento del disco y los niveles de IOPS del disco, que puede alcanzar el sistema de archivos es el menor de los siguientes:

  • El nivel de rendimiento de E/S de disco que proporciona el servidor de archivos, en función de la capacidad de rendimiento que seleccione para el sistema de archivos.

  • El nivel de rendimiento de E/S del disco proporcionado por su configuración de almacenamiento (la capacidad de almacenamiento, el tipo de almacenamiento y el nivel de IOPS de SSD que seleccione para su sistema de archivos).

Consideraciones relativas al rendimiento adicional

Por lo general, el rendimiento del sistema de archivos se mide por la latencia, el rendimiento y las operaciones de E/S por segundo (IOPS).

Latencia

FSx para Windows File Server, los servidores de archivos utilizan una caché rápida en memoria para lograr latencias consistentes de menos de un milisegundo para los datos a los que se accede activamente. Para los datos que no están en la caché en memoria, es decir, para las operaciones de archivos que deben gestionarse realizando E/S en los volúmenes de almacenamiento subyacentes, Amazon FSx proporciona latencias de operaciones de archivos de menos de milisegundos con almacenamiento en unidades de estado sólido (SSD) y latencias de milisegundos de un solo dígito con almacenamiento en unidades de disco duro (HDD).

Rendimiento e IOPS

Los sistemas de FSx archivos de Amazon proporcionan entre 2 GBps y 80 000 IOPS en todos los lugares donde Regiones de AWS Amazon FSx esté disponible, y 12 GBps de rendimiento y 400 000 IOPS en EE. UU. Este (Virginia del Norte), EE. UU. Oeste (Oregón), EE. UU. Este (Ohio), Europa (Irlanda), Asia Pacífico (Tokio) y Asia Pacífico (Singapur). La cantidad específica de rendimiento e IOPS que la carga de trabajo puede generar en el sistema de archivos depende de la capacidad de rendimiento, la capacidad de almacenamiento y el tipo de almacenamiento del sistema de archivos, junto con la naturaleza de la carga de trabajo, incluido el tamaño del conjunto de trabajo activo.

Rendimiento para un solo cliente

Con Amazon FSx, puede obtener todos los niveles de rendimiento e IOPS de su sistema de archivos desde un único cliente que accede a él. Amazon FSx admite la tecnología multicanal para pequeñas y medianas empresas. Esta función le permite ofrecer un GBps rendimiento múltiple y cientos de miles de IOPS para que un solo cliente acceda a su sistema de archivos. 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. Aunque hay un límite teórico para el número de conexiones SMB compatibles con Windows, este límite es de millones y prácticamente se puede tener un número ilimitado de conexiones SMB.

Rendimiento por ráfagas

Las cargas de trabajo basadas en archivos suelen tener picos de actividad. Estos picos se caracterizan por tener intervalos cortos e intensos de gran cantidad de E/S y varios intervalos de inactividad entre cada ráfaga. 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 tanto para las operaciones de E/S de red como de E/S de disco. Amazon FSx utiliza un mecanismo de créditos de E/S 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 utilizar estos créditos cuando realizan operaciones de E/S.

Impacto de la capacidad de rendimiento en el rendimiento

La capacidad de rendimiento determina el rendimiento del sistema de archivos en las siguientes categorías:

  • E/S de red: velocidad a la que el servidor de archivos puede entregar los datos de los archivos a los clientes que acceden a él.

  • CPU y memoria del servidor de archivos: recursos disponibles para almacenar datos de archivos y realizar actividades en segundo plano, como la deduplicación de datos y la creación de copias de redundancia.

  • E/S de disco: velocidad a la que el servidor de archivos admite la E/S entre el servidor de archivos y los volúmenes de almacenamiento.

En las tablas siguientes se proporcionan detalles sobre los niveles máximos de E/S de red (rendimiento e IOPS) y E/S de disco (rendimiento e IOPS) que se pueden gestionar con cada configuración de capacidad de rendimiento aprovisionada, y la cantidad de memoria disponible para almacenar en caché y respaldar actividades en segundo plano, como la deduplicación de datos y las copias de redundancia. Si bien puede seleccionar niveles de capacidad de rendimiento inferiores a 32 megabytes por segundo (MBps) cuando utiliza la API FSx o la CLI de Amazon, tenga en cuenta que estos niveles están pensados para cargas de trabajo de prueba y desarrollo, no para cargas de trabajo de producción.

nota

Tenga en cuenta que los niveles de capacidad de rendimiento de 4608 MBps o más solo se admiten en las siguientes regiones: EE.UU. Este (Norte de Virginia), EE.UU. Oeste (Oregón), EE.UU. Este (Ohio), Europa (Irlanda), Asia Pacífico (Tokio) y Asia Pacífico (Singapur).

FSx capacidad de rendimiento () MBps Rendimiento de la red () MBps IOPS de red Memoria (GB)

Referencia

Ráfaga (durante unos minutos al día)

32 32 600

Miles

4
64 64 600

Decenas de miles

8
128 150 1250 8
256 300 1250

Cientos de miles

16
512 600 1250 32
1 024 1500

72
2048 3.125

144
4.608 9.375

Millones

192
6144 12.500

256
9216 18 750

384
12.288 21.250

512
FSx capacidad de rendimiento () MBps Rendimiento del disco () MBps IOPS de disco

Referencia

Ráfaga (durante 30 minutos al día)

Referencia

Ráfaga (durante 30 minutos al día)

32 32 260 2K 12 K
64 64 350 4K 16 K
128 128 600 6 K 20 MIL
256 256 600 10,000 20 K
512 512

20 K

1 024 1 024

40 000

2048 2048

80 K

4.608 4.608

150 MIL

6144 6144

200,000

9216 9.216 1

300 K 1

12.288 12.288 1

400 K 1

nota

1 Si tiene un sistema de archivos Multi-AZ con una capacidad de procesamiento de 9 216 o 12 288 MBps, el rendimiento se limitará a 9 000 MBps y 262 500 IOPS únicamente para el tráfico de escritura. De lo contrario, para el tráfico de lectura en todos los sistemas de archivos Multi-AZ, el tráfico de lectura y escritura en todos los sistemas de archivos Single-AZ y todos los demás niveles de capacidad de rendimiento, su sistema de archivos admitirá los límites de rendimiento que se muestran en la tabla.

Elegir el nivel correcto de capacidad de rendimiento

Cuando crea un sistema de archivos mediante la consola de administración de Amazon Web Services, Amazon selecciona FSx automáticamente el nivel de capacidad de rendimiento recomendado para su sistema de archivos en función de la cantidad de capacidad de almacenamiento que configure. Si bien la capacidad de rendimiento recomendada debería ser suficiente para la mayoría de las cargas de trabajo, tiene la opción de anular la recomendación y configurar una cantidad específica de capacidad de rendimiento para satisfacer las necesidades de su carga de trabajo. Por ejemplo, si su carga de trabajo requiere dirigir el 1% GBps del tráfico al sistema de archivos, debe seleccionar una capacidad de rendimiento de al menos 1024. MBps La siguiente tabla proporciona el nivel de capacidad de rendimiento mínimo recomendado para un sistema de archivos en función de la cantidad de capacidad de almacenamiento aprovisionada.

Capacidad de almacenamiento SSD (GiB) Capacidad de almacenamiento en disco duro (GiB) Capacidad de rendimiento mínima recomendada () MBps
Hasta 640 Hasta 3.200 32
641—1280 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 a 20.480 > 51.200 1 024
> 20.480 N/D 2048

También debe tener en cuenta las características que planea habilitar en su sistema de archivos al decidir el nivel de rendimiento que desea configurar. Por ejemplo, la activación de copias de redundancia puede requerir que aumente su capacidad de rendimiento hasta un nivel hasta tres veces superior a la carga de trabajo prevista para garantizar que el servidor de archivos pueda mantener las copias de redundancia con la capacidad de rendimiento de E/S disponible. Si habilita la deduplicación de datos, debe determinar la cantidad de memoria asociada a la capacidad de rendimiento del sistema de archivos y asegurarse de que esta cantidad de memoria es suficiente para el tamaño de los datos.

Puede aumentar o reducir la cantidad de capacidad de rendimiento en cualquier momento después de crearla. Para obtener más información, consulte Administración de la capacidad de rendimiento.

Puedes monitorizar el uso de los recursos de rendimiento del servidor de archivos por parte de tu carga de trabajo y obtener recomendaciones sobre qué capacidad de rendimiento seleccionar consultando la pestaña Monitoring & performance > Performance de tu FSx consola Amazon. Recomendamos realizar las pruebas en un entorno de preproducción para garantizar que la configuración que ha seleccionado cumpla con los requisitos de rendimiento de su carga de trabajo. En el caso de los sistemas de archivos Multi-AZ, también recomendamos probar el impacto del proceso de conmutación por error que se produce durante el mantenimiento del sistema de archivos, los cambios en la capacidad de rendimiento y la interrupción imprevista del servicio en la carga de trabajo, así como asegurarse de que se ha aprovisionado una capacidad de rendimiento suficiente para evitar que el rendimiento se vea afectado durante estos eventos. Para obtener más información, consulte Acceso a métricas del sistema de archivos.

Impacto de la configuración del almacenamiento en el rendimiento

La capacidad de almacenamiento, el tipo de almacenamiento y el nivel de IOPS de la SSD del sistema de archivos afectan al rendimiento de E/S del disco del sistema de archivos. Puede configurar estos recursos para ofrecer los niveles de rendimiento deseados para su carga de trabajo.

Puede aumentar la capacidad de almacenamiento y escalar las IOPS de las SSD en cualquier momento. Para obtener más información, consulte Administrar la capacidad de almacenamiento y Cómo administrar IOPS de SSD. También puede actualizar su sistema de archivos del tipo de almacenamiento HDD al tipo de almacenamiento SSD. Para obtener más información, consulte Administrar el tipo de almacenamiento del sistema de archivos.

El sistema de archivos proporciona los siguientes niveles predeterminados de rendimiento de disco e IOPS:

Tipo de almacenamiento Rendimiento de disco (MBps por TiB de almacenamiento) IOPS de disco (por TiB de almacenamiento)
SSD 750 3000 1
HDD 12 puntos de referencia; 80 ráfagas (hasta un máximo de 1 GBps por sistema de archivos) 12 de referencia; 80 de ráfaga
nota

1En el caso de los sistemas de archivos con almacenamiento en SSD, puede aprovisionar IOPS adicionales hasta una proporción máxima de 500 IOPS por GiB de almacenamiento y 400 000 IOPS por sistema de archivos.

Rendimiento por ráfagas de HDD

Para los volúmenes de almacenamiento en disco duro, Amazon FSx utiliza un modelo de cubos en ráfaga para mejorar el rendimiento. El tamaño del volumen determina el rendimiento de referencia del volumen, que es la velocidad a la que el volumen acumula créditos de rendimiento. El tamaño del volumen también determina el rendimiento de ráfaga del volumen, que es la velocidad a la que puede utilizar los créditos disponibles. Los volúmenes grandes presentan un rendimiento de referencia y de ráfaga superior. Cuantos más créditos tiene el volumen, más tiempo puede realizar E/S en el nivel de ráfaga.

El rendimiento disponible del volumen de almacenamiento de un HDD se expresa mediante la siguiente fórmula:

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

Para un volumen de disco duro de 1 TiB, el rendimiento de ráfaga está limitado a 80 MiBps, el depósito se llena de créditos a 12 MiBps y puede almacenar hasta 1 TiB de créditos.

Los volúmenes de almacenamiento en HDD pueden tener variaciones de rendimiento significativas en función de la carga de trabajo. Los picos repentinos de IOPS o del rendimiento pueden provocar una degradación del rendimiento del disco. La métrica DiskThroughputBalance proporciona información sobre el saldo de créditos de expansión tanto para el rendimiento como para la utilización de las IOPS del disco. Por ejemplo, si la carga de trabajo supera los límites de referencia de IOPS en HDD (12 IOPS por TiB de almacenamiento), la utilización de las IOPS del disco (HDD) superará el 100 % y provocará el agotamiento del saldo de créditos de expansión, como puede ver en la métrica DiskThroughputBalance. Para que la carga de trabajo siga generando altos niveles de E/S, es posible que deba realizar una de las siguientes acciones:

  • Reduzca las exigencias de E/S de la carga de trabajo para reponer el saldo de créditos de expansión.

  • Aumente la capacidad de almacenamiento del sistema de archivos para proporcionar un nivel de referencia más alto de IOPS del disco.

  • Actualice el sistema de archivos para que use el almacenamiento en SSD, que proporciona un nivel de referencia de IOPS del disco más alto para adaptarse mejor a los requisitos de la carga de trabajo.

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 que está configurado con 2 TiB de capacidad de almacenamiento en disco duro y 32 MBps de capacidad de rendimiento tiene los siguientes niveles de rendimiento:

  • Rendimiento de red: 32 de MBps referencia y 600 de MBps ráfaga (consulte la tabla de capacidad de rendimiento)

  • Rendimiento de disco: 24 de MBps referencia y 160 MBps ráfagas, que es el menor de los siguientes valores:

    • los niveles de rendimiento del disco de 32 bits de MBps referencia y 260 MBps ráfagas admitidos por el servidor de archivos, en función de la capacidad de rendimiento del sistema de archivos

    • los niveles de rendimiento del disco de 24 niveles de MBps referencia (12 MBps por TB * 2 TiB) y MBps 160 ráfagas (80 MBps por TiB * 2 TiB) compatibles con los volúmenes de almacenamiento, según el tipo y la capacidad de almacenamiento

Por lo tanto, su carga de trabajo al acceder al sistema de archivos podrá generar un rendimiento de hasta 32 MBps ráfagas de MBps referencia y 600 ráfagas para las operaciones de archivo realizadas con datos a los que se accede activamente almacenados en caché en la memoria caché del servidor de archivos, y hasta 24 de MBps referencia y 160 MBps ráfagas para las operaciones de archivos que deben ir hasta el disco, por ejemplo, debido a una pérdida de caché.

Medir el rendimiento mediante métricas CloudWatch

Puedes usar Amazon CloudWatch para medir y monitorear el rendimiento y las IOPS de tu sistema de archivos. Para obtener más información, consulte Monitorización con Amazon CloudWatch.