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パフォーマンスFSxのための NetApp ONTAP Amazon
以下は、ファイルシステムのパフォーマンスFSxに関する NetApp ONTAP Amazon の概要と、使用可能なパフォーマンスとスループットのオプション、および有用なパフォーマンスのヒントの説明です。
トピック
ONTAP ファイルシステムの のパフォーマンスの測定FSx方法
ファイルシステムのパフォーマンスは、レイテンシー、スループット、および 1 秒あたりの I/O オペレーション () によって測定されますIOPS。
レイテンシー
Amazon FSx for NetApp ONTAP は、ソリッドステートドライブ (SSD) ストレージでミリ秒未満のファイルオペレーションレイテンシーを提供し、容量プールストレージでは数十ミリ秒のレイテンシーを提供します。さらに、Amazon FSxでは、各ファイルサーバーに (不揮発性メモリエクスプレス) ドライブとインメモリのNVMe 2 つの読み取りキャッシュレイヤーがあり、最も頻繁に読み取られるデータにアクセスするときのレイテンシーをさらに低くします。
スループットと IOPS
各 Amazon FSx ファイルシステムは、最大数十 GB/秒のスループットと数百万の を提供しますIOPS。ワークロードIOPSがファイルシステムで駆動できるスループットと特定の量は、アクティブな作業セットのサイズなど、ワークロードの性質とともに、ファイルシステムの合計スループットキャパシティとストレージキャパシティ設定によって異なります。
SMB マルチチャネルとNFS接続のサポート
Amazon ではFSx、SMBマルチチャネルを設定して 間で複数の接続を提供できます。ONTAP および クライアントを 1 つのSMBセッションにまとめます。 SMBマルチチャネルは、クライアントとサーバー間の複数のネットワーク接続を同時に使用してネットワーク帯域幅を集約し、最大使用率を実現します。の使用の詳細については、NetApp ONTAP CLI SMB マルチチャネルを設定するには、「パフォーマンスと冗長性のためのSMBマルチチャネルの設定
NFS クライアントは、 nconnectマウントオプションを使用して、1 つのNFSマウントに複数のTCP接続 (最大 16 個) を関連付けることができます。このような NFSクライアントは、ラウンドロビン方式で複数のTCP接続にファイルオペレーションを多重化するため、使用可能なネットワーク帯域幅からより高いスループットが得られます。 NFSv3および NFSv4.1+ は をサポートしますnconnect。 Amazon EC2インスタンスのネットワーク帯域幅は、ネットワークフロー帯域幅制限あたり 5 Gbps の全二重を記述します。nconnect またはSMBマルチチャネルで複数のネットワークフローを使用することで、この制限を克服できます。NFS がクライアントバージョンでnconnectサポートされているかどうかを確認するには、クライアントのドキュメントを参照してください。詳細については、以下を参照してください。NetApp ONTAP のサポートについてはnconnect、「」を参照してください。 ONTAP は NFSv4.1 をサポートしています
パフォーマンスの詳細
Amazon FSx for NetApp ONTAP Performance モデルについて詳しく理解するには、Amazon FSx ファイルシステムのアーキテクチャコンポーネントを調べることができます。クライアントコンピューティングインスタンスは、 AWS に存在するかオンプレミスに存在するかにかかわらず、1 つ以上の Elastic Network Interface () を介してファイルシステムにアクセスしますENI。これらのネットワークインターフェイスは、ファイルシステムVPCに関連付ける Amazon にあります。各ファイルシステムの背後にあるのENIは NetApp ONTAP ネットワーク経由でファイルシステムにアクセスするクライアントにデータを提供するファイルサーバー。Amazon FSxは、各ファイルサーバーに高速インメモリキャッシュとNVMeキャッシュを提供し、最も頻繁にアクセスされるデータのパフォーマンスを向上させます。各ファイルサーバーには、ファイルシステムデータをホストするSSDディスクがアタッチされます。
これらのコンポーネントを次の図表で説明します。
ネットワークインターフェイス、インメモリキャッシュ、NVMeキャッシュ、ストレージボリュームなどのアーキテクチャコンポーネントに対応するのが、全体的なスループットとパフォーマンスを決定するFSxファイルシステムの Amazon NetApp ONTAP の主なIOPSパフォーマンス特性です。
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ネットワーク I/O パフォーマンス: クライアントとファイルサーバー間のリクエストのスループット/IOPS (集計）
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ファイルサーバーのインメモリとNVMeキャッシュサイズ: キャッシュに対応できるアクティブなワーキングセットのサイズ
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ディスク I/O パフォーマンス: ファイルサーバーとストレージディスク間のリクエストのスループット/IOPS
ファイルシステムのこれらのパフォーマンス特性を決定する要因は 2 つあります。設定する の合計量SSDIOPSとスループットキャパシティです。最初の 2 つのパフォーマンス特性であるネットワーク I/O パフォーマンスとインメモリおよびNVMeキャッシュサイズはスループットキャパシティによってのみ決定され、3 番目のパフォーマンスであるディスク I/O パフォーマンスはスループットキャパシティと SSD の組み合わせによって決まりますIOPS。
ファイルベースのワークロードは通常、スパイキーであり、バースト間のアイドル時間が長い I / O が短く、強烈な期間によって特徴付けられます。急増するワークロードをサポートするために、ファイルシステムが 24 時間 365 日維持できるベースライン速度に加えて、Amazon FSxはネットワーク I/O とディスク I/O オペレーションの両方で一定期間、高速にバーストする機能を提供します。Amazon FSxはネットワーク I/O クレジットメカニズムを使用して、スループットと平均使用率IOPSに基づいてスループットを割り当てます。ファイルシステムは、スループットとIOPS使用量がベースライン制限を下回るとクレジットを蓄積し、I/O オペレーションを実行するときにこれらのクレジットを使用できます。
書き込み操作は、読み取り操作の 2 倍のネットワーク帯域幅を使用します。書き込み操作はセカンダリファイルサーバー上でレプリケートされる必要があるため、1 回の書き込み操作で 2 倍のネットワークスループットが発生します。
デプロイタイプがパフォーマンスに与える影響
FSx の を使用して、シングル AZ およびマルチ AZ ファイルシステムを作成できますONTAP。第 1 世代のファイルシステム (シングル AZ とマルチ AZ の両方) と第 2 世代のマルチ AZ ファイルシステムは、1 つの高可用性 (HA) ペアを搭載しています。第 2 世代シングル AZ ファイルシステムは、最大 12 の HA ペアを搭載しています。詳細については、「高可用性 (HA) ペアの管理」を参照してください。
FSx ONTAP マルチ AZ およびシングル AZ ファイルシステムの では、SSDストレージによる一貫したサブミリ秒のファイルオペレーションレイテンシーと、容量プールストレージによる数十ミリ秒のレイテンシーが提供されます。さらに、次の要件を満たすファイルシステムは、NVMe読み取りレイテンシーを減らし、頻繁に読み取られるデータIOPSを増やすための読み取りキャッシュを提供します。
マルチ AZ 1 およびマルチ AZ 2 ファイルシステム
2022 年 11 月 28 日以降に作成されたGBpsスループットキャパシティが 2 以上のシングル AZ 1 ファイルシステム
ペアあたり少なくとも 6 GBpsつのスループットキャパシティを持つシングル AZ 2 ファイルシステム
注記
第 2 世代のファイルシステム (シングル AZ 2 およびマルチ AZ 2) では、 NVMe キャッシュを使用すると、高スループットまたは大規模な I/O ワークロードの合計スループットが低下する可能性があります。スループットバインドされたワークロードがある場合は、NVMeキャッシュを無効にすることをお勧めします。詳細については、「NVMe キャッシュの管理」を参照してください。
次の表は、高可用性 (HA) ペアの数や可用性などの要因に応じて、ファイルシステムがスケールアップできるスループットキャパシティの量を示しています AWS リージョン 。
ストレージ容量のパフォーマンスへの影響
ファイルシステムが達成できる最大ディスクスループットとIOPSレベルは、次のいずれか低い方です。
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ファイルシステム用に選択したスループットキャパシティに基づく、ファイルサーバーによって提供されるディスクパフォーマンスレベル
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ファイルシステムにSSDIOPSプロビジョニングした の数によって提供されるディスクパフォーマンスレベル
デフォルトでは、ファイルシステムのSSDストレージは、次のレベルのディスクスループットと を提供しますIOPS。
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ディスクスループット (MBpsストレージの TiB あたり): 768
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ディスク IOPS (IOPsストレージの TiB あたり): 3,072
スループットキャパシティがパフォーマンスに与える影響
すべての Amazon FSx ファイルシステムには、ファイルシステムの作成時に設定できるスループットキャパシティがあります。ファイルシステムのスループットキャパシティによって、ネットワーク I/O パフォーマンスのレベル、つまりファイルシステムをホストする各ファイルサーバーが、ファイルシステムにアクセスするクライアントにネットワーク経由でファイルデータを提供できる速度が決まります。スループットキャパシティが高いほど、各ファイルサーバーでデータをキャッシュするためのメモリと不揮発性メモリエクスプレス (NVMe) ストレージが増え、各ファイルサーバーでサポートされるディスク I/O パフォーマンスも高くなります。
オプションで、ファイルシステムを作成するSSDIOPSときに、より高いレベルの をプロビジョニングできます。SSD IOPS ファイルシステムが達成できる の最大レベルは、追加の をプロビジョニングする場合でも、ファイルシステムのスループットキャパシティによって決まりますSSDIOPS。
次の表に、スループットキャパシティの完全な仕様と、ベースライン、バーストレベル、および対応する AWS リージョンのファイルサーバでのキャッシュのメモリ量を示します。
例: ストレージ容量とスループットキャパシティ
次の例は、ストレージ容量とスループットキャパシティがファイルシステムのパフォーマンスに与える影響を示しています。
2 TiB のSSDストレージ容量と 512 MBpsのスループット容量で設定された第 1 世代のファイルシステムには、次のスループットレベルがあります。
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ネットワークスループット – 625 MBpsベースラインと 1,250 MBpsバースト (スループットキャパシティ表を参照）
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ディスクスループット – 512 MBpsベースラインと 600 MBpsバースト。
したがって、ファイルシステムにアクセスするワークロードは、ファイルサーバーのインメモリキャッシュとNVMeキャッシュにキャッシュされたアクティブにアクセスされたデータに対して実行されるファイルオペレーションに対して、最大 625 個のMBpsベースラインと 1,250 個のMBpsバーストスループットを駆動できます。
