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Volumes de HDD otimizado e HDD frio com throughput
Os volumes com HDD fornecidos pelo Amazon EBS se enquadram nestas categorias:
-
HDD otimizado para throughput: um HDD de baixo custo criado para workloads acessadas com frequência e com alta throughput.
-
HDD a frio: o design de HDD de menor custo para workloads acessadas com menos frequência.
Tópicos
Limitações na throughput por instância
A throughput dos volumes st1 e sc1 sempre é determinado pela menor das seguintes opções:
-
Limites de throughput do volume
-
Limites de throughput da instância
Quanto a todos os volumes do Amazon EBS, recomendamos selecionar uma instância do EC2 otimizada por EBS adequada para evitar gargalos de rede.
Volumes HDD otimizados para throughput
Os volumes HDD com throughput otimizada (st1) fornecem armazenamento magnético de baixo custo que define a performance em termos de throughput, não IOPS. Esse tipo de volume é ideal para workloads grandes e sequenciais, como Amazon EMR, ETL, datas warehouses e processamento de logs. Não há compatibilidade com volumes de st1 inicializáveis.
Os volumes HDD otimizados para throughput (st1), embora semelhantes aos volumes HDD a frio (sc1), são projetados para serem compatíveis com dados acessados com frequência.
Esse tipo de volume é otimizado para workloads que envolvem E/S sequencial e grande, e recomendamos que clientes com workloads executando E/S pequena e aleatória usem gp2. Para ter mais informações, consulte Ineficiência de pequenas leituras/escritas no HDD.
Os volumes de HDD com throughput otimizada (st1) anexados a instâncias otimizadas para EBS são concebidos para oferecer performance consistente, proporcionando ao menos 90% da performance esperada de throughput, 99% do tempo em um ano.
Créditos de throughput e performance de expansão
Assim como o gp2, o st1 usa um modelo de bucket de expansão para performance. O tamanho do volume determina a throughput da linha de base do seu volume, que é a taxa na qual o volume acumula créditos de throughput. O tamanho do volume também determina a throughput de expansão do seu volume, que é a taxa em que é possível gastar créditos quando estiverem disponíveis. Os volumes maiores têm throughput basal e de expansão mais altos. Quanto mais créditos seu volume tiver, ele será capaz de acionar E/S da unidade em nível de expansão por mais tempo.
O diagrama a seguir mostra o comportamento do bucket de expansão para st1.
Sujeito a throughput e limites de crédito de throughput, a throughput disponível de um volume st1 é expressada pela seguinte fórmula:
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = ThroughputPara um volume de st1 de 1-TiB, a throughput de intermitência está limitada a 250 MiB/s, o bucket se enche com créditos a 40 MiB/s e pode suportar até 1 TiB equivalente em créditos.
Os volumes maiores expandem esses limites de modo linear, com uma throughput máxima de 500 MiB/s. Depois que o bucket se esgota, a throughput é limitada à taxa de base de 40 MiB/s por TiB.
Os tamanhos dos volume variando de 0,125 a 16 TiB, a throughput basal varia de 5 MiB/s até um máximo de 500 MiB/s, que é acessado a 12.5 TiB, da seguinte forma:
40 MiB/s
12.5 TiB × ---------- = 500 MiB/s
1 TiB A throughput varia de 31 MiB/s a um limite de 500 MiB/s, que é alcançado em 2 TiB, da seguinte forma:
250 MiB/s
2 TiB × ---------- = 500 MiB/s
1 TiB A tabela a seguir apresenta a gama completa de valores de throughput de base e expansão para st1.
| Tamanho do volume (TiB) | Throughput de base ST1 (MiB/s) | Throughput de expansão do ST1 (MiB/s) |
|---|---|---|
| 0.125 | 5 | 31 |
| 0,5 | 20 | 125 |
| 1 | 40 | 250 |
| 2 | 80 | 500 |
| 3 | 120 | 500 |
| 4 | 160 | 500 |
| 5 | 200 | 500 |
| 6 | 240 | 500 |
| 7 | 280 | 500 |
| 8 | 320 | 500 |
| 9 | 360 | 500 |
| 10 | 400 | 500 |
| 11 | 440 | 500 |
| 12 | 480 | 500 |
| 12,5 | 500 | 500 |
| 13 | 500 | 500 |
| 14 | 500 | 500 |
| 15 | 500 | 500 |
| 16 | 500 | 500 |
O diagrama a seguir apresenta os valores da tabela:
nota
Quando você cria um snapshot de um volume HDD otimizado para throughput (st1), a performance poderá cair até o valor básico do volume enquanto o snapshot estiver em andamento.
Para obter informações sobre o uso de CloudWatch métricas e alarmes para monitorar seu saldo intermitente, consulte. Monitorar o saldo de bucket de expansão para volumes
Volumes HDD a frio
Os volumes de HDD (sc1) fornecem armazenamento magnético de baixo custo que define a performance em termos de throughput, não IOPS. Com um limite menor de throughput que st1, sc1 é uma boa opção para workloads grandes, sequenciais e de dados frios. Se você precisar acesso infrequente aos dados e estiver em busca de economia de custos, o sc1 fornecerá blocos armazenamento econômico. Não há compatibilidade com volumes de sc1 inicializáveis.
Os volumes HDD a frio (sc1), embora similares aos volumes HDD otimizados para throughput (st1), são projetados para serem compatíveis com dados acessados com pouca frequência.
nota
Esse tipo de volume é otimizado para workloads que envolvem E/S sequencial e grande, e recomendamos que clientes com workloads executando E/S pequena e aleatória usem gp2. Para ter mais informações, consulte Ineficiência de pequenas leituras/escritas no HDD.
Os volumes de HDD frio (sc1) anexados a instâncias otimizadas para EBS são concebidos para oferecer performance consistente, proporcionando ao menos 90% da performance esperada de throughput, 99% do tempo em um ano.
Créditos de throughput e performance de expansão
Assim como o gp2, o sc1 usa um modelo de bucket de expansão para performance. O tamanho do volume determina a throughput da linha de base do seu volume, que é a taxa na qual o volume acumula créditos de throughput. O tamanho do volume também determina a throughput de expansão do seu volume, que é a taxa em que é possível gastar créditos quando estiverem disponíveis. Os volumes maiores têm throughput basal e de expansão mais altos. Quanto mais créditos seu volume tiver, ele será capaz de acionar E/S da unidade em nível de expansão por mais tempo.
Sujeito a throughput e limites de crédito de throughput, a throughput disponível de um volume sc1 é expressada pela seguinte fórmula:
(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = ThroughputPara um volume de sc1 de 1-TiB, a throughput de expansão está limitada a 80 MiB/s, o bucket se enche com créditos a 12 MiB/s e pode suportar até 1 TiB equivalente em créditos.
Os volumes maiores expandem esses limites de modo linear, com uma throughput máxima de 250 MiB/s. Depois que o bucket se esgota, a throughput é limitada à taxa de base de 12 MiB/s por TiB.
Os tamanhos dos volume variando de 0,125 a 16 TiB, a throughput basal varia de 1,5 MiB/s até um máximo de 192 MiB/s, que é acessado a 16 TiB, da seguinte forma:
12 MiB/s
16 TiB × ---------- = 192 MiB/s
1 TiB A throughput varia de 10 MiB/s a um limite de 250 MiB/s, que é alcançado em 3.125 TiB, da seguinte forma:
80 MiB/s
3.125 TiB × ----------- = 250 MiB/s
1 TiB A tabela a seguir apresenta a gama completa de valores de throughput e intermitência para sc1:
| Tamanho do volume (TiB) | Throughput de base SC1 (MiB/s) | Throughput de expansão do SC1 (MiB/s) |
|---|---|---|
| 0.125 | 1.5 | 10 |
| 0,5 | 6 | 40 |
| 1 | 12 | 80 |
| 2 | 24 | 160 |
| 3 | 36 | 240 |
| 3.125 | 37.5 | 250 |
| 4 | 48 | 250 |
| 5 | 60 | 250 |
| 6 | 72 | 250 |
| 7 | 84 | 250 |
| 8 | 96 | 250 |
| 9 | 108 | 250 |
| 10 | 120 | 250 |
| 11 | 132 | 250 |
| 12 | 144 | 250 |
| 13 | 156 | 250 |
| 14 | 168 | 250 |
| 15 | 180 | 250 |
| 16 | 192 | 250 |
O diagrama a seguir apresenta os valores da tabela:
nota
Quando você cria um snapshot de um volume HDD a frio (sc1), a performance pode cair até o valor básico do volume enquanto o snapshot está em andamento.
Para obter informações sobre o uso de CloudWatch métricas e alarmes para monitorar seu saldo intermitente, consulte. Monitorar o saldo de bucket de expansão para volumes
Considerações sobre a performance ao usar volumes de HDD
Para resultados ideais de throughput usando volumes de HDD, planeje suas workloads com as seguintes considerações em mente.
Comparar HDD otimizado para throughput e HDD a frio
Os tamanhos de bucket st1 e sc1 variam de acordo com o tamanho do volume, e um bucket completo contém tokens suficientes para uma varredura de volume completa. Contudo, volumes de st1 e sc1 maiores demoram mais tempo para a varredura do volume ser concluída, por causa dos limites de throughput por instância e por volume. Os volumes associados a instâncias menores são limitados à throughput por instância em vez de aos limites de throughput de st1 ou sc1.
st1 e sc1 são projetados para consistência de performance de 90% de throughput de expansão em 99% do tempo. Os períodos não compatíveis são distribuídos com uniformidade aproximada, destinando 99% da throughput total esperada a cada hora.
Geralmente, os tempos de varredura são expressados por esta fórmula:
Volume size
------------ = Scan time
ThroughputPor exemplo, levando em conta as garantias de consistência da performance e outras otimizações, pode-se esperar que um cliente de st1 com volume de 5-TiB conclua uma varredura de volume completa entre 2,91 e 3,27 horas.
-
Tempo de varredura ideal
5 TiB 5 TiB ----------- = ------------------ = 10,486 seconds = 2.91 hours 500 MiB/s 0.00047684 TiB/s -
Tempo máximo de varredura
2.91 hours -------------- = 3.27 hours (0.90)(0.99) <-- From expected performance of 90% of burst 99% of the time
Da mesma forma, um cliente de sc1 com volume de 5-TiB pode esperar concluir uma varredura de volume completa em 5,83 a 6,54 horas.
-
Tempo de varredura ideal
5 TiB 5 TiB ----------- = ------------------- = 20972 seconds = 5.83 hours 250 MiB/s 0.000238418 TiB/s -
Tempo máximo de varredura
5.83 hours -------------- = 6.54 hours (0.90)(0.99)
A tabela a seguir mostra o tempo de varredura ideal de volumes de vários tamanhos, pressupondo buckets cheios e throughput de instância suficiente.
| Tamanho do volume (TiB) | Tempo de varredura de ST1 com expansão (horas) * | Tempo de varredura de SC1 com expansão (horas) * |
|---|---|---|
| 1 | 1.17 | 3.64 |
| 2 | 1.17 | 3.64 |
| 3 | 1.75 | 3.64 |
| 4 | 2.33 | 4.66 |
| 5 | 2.91 | 5.83 |
| 6 | 3.50 | 6.99 |
| 7 | 4.08 | 8.16 |
| 8 | 4.66 | 9.32 |
| 9 | 5.24 | 10.49 |
| 10 | 5.83 | 11.65 |
| 11 | 6.41 | 12.82 |
| 12 | 6.99 | 13.98 |
| 13 | 7.57 | 15.15 |
| 14 | 8.16 | 16.31 |
| 15 | 8.74 | 17.48 |
| 16 | 9.32 | 18.64 |
* Esses tempos de digitalização pressupõem uma profundidade média de fila (arredondada para o número inteiro mais próximo) de quatro ou mais ao executar 1 MiB de E/S sequencial.
Portanto, se você tiver uma workload orientada para throughput que precise concluir rapidamente digitalizações (até 500 MiB/s) ou exige várias digitalizações de volume completo por dia, use st1. Se você estiver otimizando para custo, seus dados são acessados com relativa pouca frequência e você não precisar mais de 250 MiB/s de performance da digitalização, use o sc1.
Ineficiência de pequenas leituras/escritas no HDD
O módulo de performance para os volumes st1 e sc1 é otimizado para E/Ss sequenciais, favorecendo workloads de alta throughput, oferecendo performance aceitável em workloads com IOPS e throughput mistos e desincentivando workloads com E/S pequena e aleatória.
Por exemplo, uma solicitação de E/S de 1 MiB ou menos conta como um 1 de MiB crédito de E/S. Contudo, se as E/Ss forem sequenciais, elas serão fundidas em blocos de 1 MiB de E/S e contarão somente com 1 MiB de crédito de E/S.
Monitorar o saldo de bucket de expansão para volumes
Você pode monitorar o nível de intermitência do bucket st1 e os sc1 volumes usando a BurstBalance métrica do Amazon EBS disponível na Amazon. CloudWatch Essa métrica mostra os créditos de throughput para st1 e sc1 restantes no bucket de expansão. Para obter mais informações sobre a BurstBalance métrica e outras métricas relacionadas à E/S, consulteCaracterísticas e monitoramento de E/S do Amazon EBS. CloudWatch também permite que você defina um alarme que o notifica quando o BurstBalance valor cai para um determinado nível. Para obter mais informações, consulte Criação de CloudWatch alarmes.
