FSx for Windows ファイルサーバーパフォーマンス - Amazon FSx for Windows File Server

FSx for Windows ファイルサーバーパフォーマンス

FSx for Windows ファイルサーバー、さまざまなパフォーマンスニーズを満たすファイルシステムを提供します。以下では、Amazon FSx ファイルシステムのパフォーマンスの概要を示し、利用可能なパフォーマンスモードとスループットモードを説明して、役に立つパフォーマンスのヒントをいくつか紹介します。

概要

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、1 秒あたりの I / O オペレーション (IOPS) によって測定されます。

レイテンシー

FSx for Windows ファイルサーバーでは、高速のインメモリキャッシュを使用して、アクティブにアクセスするデータに対して一貫したサブミリ秒のレイテンシーを実現します。インメモリキャッシュにないデータ、つまり、基盤となるストレージボリュームで I / O を実行する必要があるファイル操作の場合、Amazon FSx はソリッドステートドライブ (SSD) ストレージでサブミリ秒のファイル操作のレイテンシーを提供し、ハードディスクドライブ (HDD) ストレージでは 1 桁ミリ秒のレイテンシーを提供します。

スループットと IOPS

Amazon FSx ファイルシステムは、最大 GB / 秒 のスループットと数十万の IOPS を提供します。ファイルシステム上でワークロードが駆動できるスループットと IOPS の特定の量は、アクティブなワーキングセットのサイズを含むワークロードの性質とともに、ファイルシステムのスループット容量とストレージ容量の設定によって異なります。

シングルクライアントパフォーマンス

Amazon FSx を使用すると、ファイルシステムにアクセスする単一のクライアントからファイルシステムのフルスループットと IOPS レベルまで到達できます。Amazon FSx は [SMB Multichannel] (SMB マルチチャネル) をサポートしています。この機能により、ファイルシステムにアクセスする単一のクライアントに対して、最大複数の GB/s スループットと数十万の IOPS を提供できます。SMB マルチチャネルは、クライアントとサーバ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、最大限の利用率を実現します。

パフォーマンスの詳細

Amazon FSx パフォーマンスモデルを詳細に理解するために、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。クライアントは AWS またはオンプレミスにインスタンスが存在しているかどうかをコンピューティングし、Elastic Network Interface (ENI) を使用してファイルシステムにアクセスします。このネットワークインターフェイスは、ファイルシステムに関連付ける Amazon VPC に存在します。ファイルシステムの ENI の背後には、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データを提供する Windows ファイルサーバがあります。Amazon FSx は、ファイルサーバー上に高速インメモリ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。ファイルサーバの背後には、ファイルシステムデータをホストするストレージボリュームまたはディスクがあります。

これらのコンポーネントを次の図表で説明します。


      FSx for Windows ファイルサーバーアーキテクチャ。

これらのアーキテクチャコンポーネント (ネットワークインターフェイス、インメモリキャッシュ、ストレージボリューム) に対応するのは、FSx for Windows ファイルサーバーファイルシステムの 3 つの主要なパフォーマンス特性であり、全体的なスループットと IOPS パフォーマンスを決定します。

  • 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)

  • ファイルサーバー上のインメモリキャッシュサイズ: 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

  • 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ボリューム間のリクエストのスループット / IOPS

ファイルシステムのパフォーマンス特性を決定する要因は、設定するストレージ容量とスループット容量の 2 つです。最初の 2 つのパフォーマンス特性 (ネットワーク I/O パフォーマンスとインメモリキャッシュサイズ) はスループット容量によってのみ決定され、3 番目のパフォーマンス特性 (ディスク I / O パフォーマンス) はスループット容量とストレージ容量の組み合わせによって決まります。

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。スパイクの多い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 時間年中無休で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 の両方のオペレーションで一定期間より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、平均使用率に基づいてスループットと IOPS を割り当てます。ファイルシステムでは、スループットと IOPS 使用率がベースライン制限を下回るとクレジットが計上され、I / O 操作の実行時にこれらのクレジットを使用できます。

ストレージ容量のパフォーマンスへの影響

ストレージ容量のタイプと容量は、ファイルシステムのパフォーマンスに影響します。ワークロードに必要なパフォーマンスレベルを実現するには、ファイルシステムに必要なストレージ容量のタイプと容量を設定する必要があります。

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、次がより低くなります。

  • ファイルシステム用に選択したスループット容量に基づく、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

  • ファイルシステム用に選択したストレージ容量のタイプと容量によって提供されるディスクパフォーマンスレベル

ファイルシステムのストレージは、次のレベルのディスクスループットと IOPS を提供します。

ストレージタイプ ディスクスループット (ストレージ 1 TiB あたり MB / 秒) ディスク IOPS (ストレージ 1 TiB あたりの IOPS)
SSD 750 3,000
HDD 12 ベースライン; 80 バースト (ファイルシステムあたり最大 1 GB / 秒) 12 ベースライン; 80 バースト

ファイルシステムのストレージ容量はいつでも増やすことができます。詳細については、「ストレージ容量の管理」を参照してください。

スループット容量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するスループット容量があります。スループット容量は、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しているファイルサーバーが、ネットワーク経由でファイルデータにアクセスするクライアントに提供できる速度を決定します。スループット容量が高くなると、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が増え、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。

Amazon ウェブサービス管理コンソールを使用してファイルシステムを作成すると、Amazon FSx は、選択したストレージ容量に基づいて、ファイルシステムの推奨スループット容量レベルを自動的に選択します。推奨スループット容量はほとんどのワークロードで十分である必要がありますが、レコメンデーションを上書きして、アプリケーションのニーズに合わせて特定のスループット容量レベルを選択することもできます。スループット容量は、作成後いつでも増減できます。詳細については、「スループット容量の管理」を参照してください。

次の表は、スループット容量、ベースラインレベルとバーストレベル、ファイルサーバー上のメモリ容量 (キャッシュ、およびデータ重複除外、シャドウコピーなどのバックグラウンドアクティビティの実行に使用できるメモリ) の完全な仕様を示しています。

注記

次の表は、Amazon FSx コンソールを使用しているときにファイルシステムのスループット容量を選択するための選択肢のセットを示しています。Amazon FSx API または CLI を使用する場合、スループット容量に下位レベル (8 MBps または 16 MBps) を選択できますが、8 MBps および 16 MBps レベルは、実稼働ワークロードではなく、テストおよび開発ワークロードを対象としています。8 MBps および 16 MBps のスループット容量は、ファイルアクセス監査をサポートしません。

FSx スループット容量 (MBps) ネットワークスループット容量 (MBps) ネットワーク IOPS メモリ (GB) ディスクスループット (MBps) ディスク IOPS

ベースライン

バースト (1 日数分間)

ベースライン

バースト (1 日 30 分)

ベースライン

バースト (1 日 30 分)

32 32 600

数千

4 32 260 2K 12K
64 64 600

数万

8 64 350 4K 16K
128 150 1,250 8 128 600 6K 20K
256 300 1,250

数十万

16 256 600 10K 20K
512 600 1,250 32 512

20K

1,024 1,500

72 1,024

40K

2,048 3,125

144 2,048

80K

例: ストレージ容量とスループット容量

次の例は、ストレージ容量とスループット容量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 HDD ストレージ容量と 32 MBps のスループット容量で設定された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。

  • ネットワークスループット - 32 MBps のベースラインと 600 MBps バースト (スループット容量表を参照)

  • ディスクスループット - ファイルサーバーでサポートされる 32 MBps ベースラインおよび 260 MBps バーストのディスクスループットレベル (スループット容量に基づく)、およびストレージ容量でサポートされている 24 MBps ベースライン (12 MBps / TB* 2 TB) および 160 MBps のバースト (80 MBps / TB* 2 TB) のレベルの低い方である、24 MBps のベースラインと 160 MBps バースト。

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にキャッシュされ、アクティブにアクセスされたデータで実行されるファイルオペレーションでは、最大 32 MBps のベースラインと 600 MBps のバーストスループットを駆動できます。また、例えば、キャッシュミスなどにより、ディスクまでずっと移動する必要があるファイルオペレーションでは最大 24 MBps のベースラインと 160 MBps のバーストスループットを駆動できます。

CloudWatch メトリクスを使用したパフォーマンスの測定

Amazon CloudWatch を使用して、ファイルシステムのスループットと IOPS を測定してモニタリングできます。詳細については、「FSx for Windows ファイルサーバーのメトリクスを使用する方法」を参照してください。