Mejores prácticas de rendimiento para AWS SDK para .NET

La forma de crear clientes, gestionar las respuestas y configurar la aplicación tiene un gran efecto en el rendimiento, la latencia y el uso de la memoria. En este tema se describen los patrones de uso y configuración que ayudan a que las aplicaciones se ejecuten de manera eficiente y confiable. Estos patrones son más importantes en entornos con cargas elevadas o con recursos limitados, como los contenedores y las funciones sin servidor. Seguir estas prácticas puede mejorar el rendimiento y evitar problemas comunes, como la lentitud de las respuestas, los bloqueos y el uso excesivo de la memoria.

Las prácticas más impactantes son las siguientes:

Antes de empezar, asegúrese de haber configurado el entorno y el proyecto.

Reutilice un único cliente de servicio duradero

Los clientes de servicio, como AmazonS3Client, AmazonDynamoDBClient son seguros para subprocesos, su construcción es relativamente cara y tiene una larga vida útil. La creación de un cliente resuelve la información de la región y el punto final y establece la infraestructura HTTP subyacente. Cree un cliente por servicio y reutilícelo durante toda la vida útil de su aplicación. Si llamas a más de una región, crea un cliente independiente para cada región.

En las aplicaciones que utilizan la inyección de dependencias, registre el cliente como singleton. El método de AddAWSService extensión del AWSSDK.Extensions.NETCore.Setup NuGet paquete registra al cliente con una vida útil predeterminada deServiceLifetime.Singleton. El cliente se crea la primera vez que se solicita y la misma instancia se reutiliza durante todo el proceso. Para obtener más información sobre el registro de AWS servicios mediante la inyección de dependencias y la lectura de las opciones de configuración, consulteAWSSDK.Extensions.NETCore.Setup e iConfiguration.

También puede registrar un cliente como singleton de forma manual.

builder.Services.AddSingleton<IAmazonS3>(_ => new AmazonS3Client());

Reutilizar el cliente no significa que debas dejar de eliminar las respuestas por operación. Reutilice el cliente durante toda la vida útil de la aplicación, pero siga desechando las respuestas y los flujos que devuelven las operaciones individuales, tal y como se describe en. Deseche las respuestas y las transmisiones

Elimine las respuestas y las transmisiones para liberar las conexiones

Algunos objetos de respuesta del SDK transmiten una transmisión de red en vivo. El ejemplo más común es GetObjectResponse el que implementa IDisposable y expone el contenido del objeto a través de su ResponseStream propiedad. La respuesta mantiene una conexión HTTP abierta hasta que la transmisión se lea por completo o hasta que se deseche la respuesta. Si filtras estas respuestas (por ejemplo, al realizar una llamada GetObject en bucle sin eliminar cada resultado), las conexiones abiertas se acumulan hasta que se agota el grupo de conexiones y se bloquea la siguiente llamada. Esta es la causa de los informes de descargas que «se cuelgan al azar» o se detienen en el enésimo objeto.

Incluya siempre una respuesta de transmisión en una using declaración y lea o copie la transmisión con prontitud.

using Amazon.S3;
using Amazon.S3.Model;

// s3Client is a reused, long-lived client.
var request = new GetObjectRequest { BucketName = bucketName, Key = key };

using var response = await s3Client.GetObjectAsync(request);
await response.WriteResponseStreamToFileAsync(filePath, append: false, CancellationToken.None);

Eliminar la respuesta y eliminar la suya ResponseStream son equivalentes; cualquiera de las dos cierra la transmisión de red subyacente y devuelve la conexión al grupo.

var metadata = await s3Client.GetObjectMetadataAsync(bucketName, key);
Console.WriteLine($"Size: {metadata.ContentLength} bytes");

Úsalo correctamente async/await

En la versión moderna de .NET, las operaciones de servicio AWS SDK para .NET son asincrónicas y devuelven un. Task En .NET Framework, también existen métodos sincrónicos, pero las llamadas asincrónicas se escalan mejor y se recomiendan. Consuma operaciones con await todas las capas del código y async propágalas a través de ellas hasta el punto de entrada. Para obtener más información sobre la programación asincrónica con el SDK, consulte. Programación asíncrona

El siguiente método bloquea la llamada asincrónica y puede bloquear o privar al grupo de subprocesos.

// Anti-pattern: do not do this.
public GetObjectResponse Get(GetObjectRequest request)
{
    return s3Client.GetObjectAsync(request).Result;
}

En su lugar, crea el método y la llamada. async await

public async Task<GetObjectResponse> GetAsync(GetObjectRequest request)
{
    return await s3Client.GetObjectAsync(request);
}

Recomendaciones adicionales para el código asíncrono:

Configure la recolección de basura de.NET para AWS Lambda y Amazon ECS

Cuando un contenedor parece tener una «pérdida de memoria», es posible que el recolector de basura (GC) .NET retenga la memoria recuperada para reutilizarla. Como resultado, la memoria de los procesos puede parecer alta y estable incluso cuando la pila gestionada no crece. Además, el GC no detecta automáticamente el límite de memoria de un contenedor (su límite de grupos). En un entorno limitado, la pila podría crecer hasta alcanzar la memoria del host en lugar del límite del contenedor. Esto puede provocar el cierre del contenedor OutOfMemoryException o su cierre.

Para ayudar a que el GC funcione bien en entornos limitados:

Para obtener más información acerca de estas opciones, consulte Opciones de configuración en tiempo de ejecución para la recolección de basura en learn.microsoft.com. Para obtener información específica sobre la AWS informática, consulte la entrada del blog de herramientas para AWS desarrolladores Cómo configurar la recolección de basura de.NET para Amazon ECS y. AWS Lambda

Gestione las conexiones HTTP y los límites de conexión

En condiciones de alto rendimiento, son frecuentes dos problemas relacionados con la conexión. El primero es abrir demasiadas conexiones de corta duración. Esto agota los puertos efímeros, deja los sockets conectados y añade la latencia del TIME_WAIT protocolo de enlace TCP y TLS. La segunda es tener muy pocas conexiones disponibles, lo que dificulta el paralelismo. La reutilización de un único cliente de larga duración (consulteReutilice los clientes de servicio) es la base de una agrupación de conexiones en buen estado, ya que la agrupación depende del cliente que se esté reutilizando.

Para ajustar el número de conexiones simultáneas por punto final, defina la propiedad en la configuración del MaxConnectionsPerServer cliente. Cuando esta propiedad es null (la predeterminada), se aplica la HttpClientHandler predeterminada subyacente, que de hecho es ilimitada en el sistema .NET moderno. Auméntela solo cuando muchas solicitudes simultáneas dirigidas al mismo punto final provoquen un embotellamiento en las conexiones. Un buen punto de partida es el número máximo de solicitudes simultáneas que se espera por punto final. Si se establece un valor mucho mayor que el que necesita su carga de trabajo, se desperdician sockets sin mejorar el rendimiento.

using Amazon.S3;

var config = new AmazonS3Config
{
    MaxConnectionsPerServer = 50
};

var s3Client = new AmazonS3Client(config);

Si ya usa la inyección de dependencias, configure sus clientes medianteAWSSDK.Extensions.NETCore.Setup. Este es el enfoque recomendado cuando se utiliza DI o se registran varios clientes de servicio. Centraliza la configuración y hace que los clientes sean fáciles de inyectar y probar. Puede establecer los valores de configuración a partir de la configuración de su aplicación en lugar de hacerlo desde el código. Para obtener más información, consulte AWSSDK.Extensions.NETCore.Setup e iConfiguration.

Por último, delimita tu propio paralelismo para no iniciar más operaciones simultáneas de las que permite tu límite de conexión. Por ejemplo, cancela las llamadas con un SemaphoreSlim tamaño igual al límite de tu conexión:

var throttle = new SemaphoreSlim(50); // match MaxConnectionsPerServer
await throttle.WaitAsync(token);
try
{
    await s3Client.GetObjectAsync(request, token);
}
finally
{
    throttle.Release();
}

Configure los tiempos de espera y los reintentos

Los tiempos de espera y los reintentos tienen un efecto directo en el rendimiento percibido. Un Timeout valor demasiado alto permite que una solicitud estancada se bloquee durante mucho tiempo. Cuando un servicio ya está produciendo errores de limitación, una política de reintentos agresiva añade más solicitudes y puede empeorar la limitación. Elige una política de reintentos que se ajuste a la tolerancia de tu aplicación con respecto a la latencia frente a los errores, y deja que las excepciones genuinas se propaguen en lugar de volver a intentarlo de forma que se oculte un bloqueo.

Para obtener más información acerca de los modos de reintento y la Timeout propiedad (ReadWriteTimeoutse aplica únicamente a .NET Framework), junto con ejemplos de cómo configurarlos, consulte. MaxErrorRetry Reintentos y tiempos de espera

Optimice la transmisión y las transferencias de objetos grandes (Amazon S3)

Para cargar y descargar objetos grandes o muchos objetos, usa la TransferUtility clase del espacio de Amazon.S3.Transfer nombres. Se carga y descarga en paralelo mediante transferencias multiparte y gestiona automáticamente las transmisiones, las partes y las conexiones. Es más rápido que una transferencia de un solo flujo y es la forma recomendada de mover objetos grandes.

Diagnostique problemas de rendimiento

Cuando investigue una ralentización, un bloqueo o una aparente fuga, las siguientes señales le ayudarán a encontrar rápidamente la causa: