Amazon FSx para NetApp desempenho de ONTAP - FSx para ONTAP

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Amazon FSx para NetApp desempenho de ONTAP

Veja a seguir uma visão geral do desempenho do sistema de arquivos Amazon FSx for NetApp ONTAP, com uma discussão sobre as opções disponíveis de desempenho e taxa de transferência e dicas úteis de desempenho.

Como a performance é avaliada nos sistemas de arquivos do FSx para ONTAP

A performance do sistema de arquivos é avaliada por latência, throughput e operações de E/S por segundo (IOPS).

Latência

O Amazon FSx for NetApp ONTAP fornece latências de operação de arquivos abaixo de um milissegundo com armazenamento em unidade de estado sólido (SSD) e dezenas de milissegundos de latência para armazenamento em pool de capacidade. Além disso, o Amazon FSx tem duas camadas de armazenamento em cache de leitura em cada servidor de arquivos, nas unidades de NVMe (memória não volátil expressa) e em memória, para fornecer latências ainda mais baixas ao acessar seus dados lidos com mais frequência.

Throughput e IOPS

Cada sistema de arquivos Amazon FSx fornece até dezenas de GB/s de taxa de transferência e milhões de IOPS. A quantidade específica de taxa de transferência e IOPS que sua carga de trabalho pode gerar no sistema de arquivos depende da capacidade total de taxa de transferência e da configuração da capacidade de armazenamento do sistema de arquivos, juntamente com a natureza da carga de trabalho, incluindo o tamanho do conjunto de trabalho ativo.

Suporte para SMB Multichannel e NFS nconnect

Com o Amazon FSx, você pode configurar o SMB Multichannel para fornecer várias conexões entre o ONTAP e os clientes em uma única sessão de SMB. O SMB Multichannel usa várias conexões de rede entre o cliente e o servidor simultaneamente para agregar largura de banda da rede para a máxima utilização. Para obter informações sobre como usar a CLI do NetApp ONTAP para configurar o SMB Multicanal, consulte Configurando o Multicanal SMB para desempenho e redundância.

Os clientes NFS podem usar a opção de montagem nconnect para ter várias conexões TCP (até 16) associadas a uma única montagem NFS. Esse cliente NFS multiplexa as operações de arquivo em várias conexões TCP de forma round-robin e, assim, obtém maior throughput da largura de banda da rede disponível. NFSv3 e NFSv4.1+ são compatíveis com o nconnect. A largura de banda da rede da instância do Amazon EC2 descreve o limite de largura de banda full duplex de 5 Gbps por fluxo de rede. Você pode superar esse limite usando vários fluxos de rede com nconnect ou SMB Multichannel. Consulte a documentação do seu cliente NFS para confirmar se há suporte para nconnect na versão do cliente. Para obter mais informações sobre o suporte do NetApp ONTAP paranconnect, consulte Suporte do ONTAP para NFSv4.1.

Detalhes da performance

Para entender detalhadamente o modelo de desempenho do Amazon FSx for NetApp ONTAP, você pode examinar os componentes arquitetônicos de um sistema de arquivos Amazon FSx. As instâncias de computação do cliente, estando elas na AWS ou on-premises, acessam seu sistema de arquivos por meio de uma ou várias interfaces de rede elástica (ENI). Essas interfaces de rede residem na Amazon VPC associada ao seu sistema de arquivos. Por trás de cada sistema de arquivos, o ENI está um servidor de arquivos NetApp ONTAP que fornece dados pela rede aos clientes que acessam o sistema de arquivos. O Amazon FSx fornece um cache na memória rápido e um cache em NVMe em cada servidor de arquivos para melhorar a performance dos dados acessados com mais frequência. Os discos SSD que hospedam os dados do sistema de arquivos estão anexados a cada servidor de arquivos.

Esses componentes são ilustrados no diagrama a seguir.


      Arquitetura do FSx para ONTAP.

Correspondendo a esses componentes arquitetônicos — interface de rede, cache na memória, cache NVMe e volumes de armazenamento — estão as principais características de desempenho de um sistema de arquivos Amazon FSx for NetApp ONTAP que determinam a taxa de transferência geral e o desempenho de IOPS.

  • Performance de E/S de rede: throughput e IOPS de solicitações entre os clientes e o servidor de arquivos (em agregação)

  • Tamanho do cache na memória e em NVMe no servidor de arquivos: tamanho do conjunto de trabalho ativo que pode ser acomodado para o armazenamento em cache

  • Performance de E/S de disco: throughput e IOPS de solicitações entre o servidor de arquivos e os discos de armazenamento

Há dois fatores que determinam essas características de desempenho para seu sistema de arquivos: a quantidade total de SSD IOPS e a capacidade de taxa de transferência que você configura para ele. As duas primeiras características de performance (a performance de E/S de rede e o tamanho do cache na memória e em NVMe) são determinadas exclusivamente pela capacidade de throughput, enquanto a terceira (a performance de E/S de disco) é determinada por uma combinação de capacidade de throughput e IOPS de SSD.

As workloads baseadas em arquivos geralmente apresentam picos, caracterizados por períodos curtos e intensos de alta E/S com bastante tempo ocioso entre as intermitências. Para apoiar workloads com picos, além das velocidades básicas que um sistema de arquivos pode sustentar 24 horas por dia, sete dias por semana, o Amazon FSx oferece a capacidade de atingir velocidades mais altas em certos períodos, tanto para operações de E/S de rede quanto de E/S de disco. O Amazon FSx usa um mecanismo de crédito de E/S de rede para alocar throughput e IOPS com base na utilização média: os sistemas de arquivos acumulam créditos quando o throughput e o uso de IOPS estão abaixo dos limites básicos e podem usar esses créditos ao realizar operações de E/S.

As operações de gravação usam duas vezes mais largura de banda da rede do que as operações de leitura. Uma operação de gravação precisa ser replicada no servidor de arquivos secundário, portanto, uma única operação de gravação resulta no dobro da taxa de transferência da rede.

Impacto do tipo de implantação na performance

Você pode criar dois tipos de sistemas de arquivos com o FSx for ONTAP. Os sistemas de arquivos com um único par de servidores de arquivos de alta disponibilidade (HA) são chamados de sistemas de arquivos escaláveis. Os sistemas de arquivos com vários pares de HA são chamados de sistemas de arquivos escaláveis. Para ter mais informações, consulte .

Os sistemas de arquivos multi-AZ e single-AZ do FSx para ONTAP fornecem latências consistentes de operação de arquivos abaixo de um milissegundo com armazenamento SSD e dezenas de milissegundos de latência com armazenamento em grupo de capacidade. Além disso, os sistemas de arquivos que atendem aos seguintes requisitos fornecem um cache de leitura de NVMe para reduzir as latências de leitura e aumentar a IOPS para dados lidos com frequência:

  • Sistemas de arquivos multi-AZ

  • Sistemas de arquivos escaláveis Single-AZ criados após 28 de novembro de 2022 com pelo menos 2 GBps de capacidade de taxa de transferência

As tabelas a seguir mostram a quantidade de capacidade de throughput que os sistemas de arquivos podem atingir, dependendo de fatores como o número de pares de alta disponibilidade (HA) e a Regiões da AWS disponibilidade.

Scale-up

Essas especificações de desempenho se aplicam a sistemas de arquivos escaláveis.

Taxa de transferência máxima do armazenamento SSD por par de HA para sistemas de arquivos escaláveis
Regiões Leste dos EUA (Ohio), Leste dos EUA (Norte da Virgínia), Oeste dos EUA (Oregon) e Europa (Irlanda) Todas as outras Regiões da AWS em que o FSx para ONTAP está disponível

Throughput de leitura (MBps)

Throughput de gravação (MBps)

Throughput de leitura (MBps)

Throughput de gravação (MBps)

Single-AZ

4,096* 1,000 2,048 750

Multi-AZ

4,096* 1,800 2,048 1,300
nota

* Para provisionar 4 GBps de capacidade de taxa de transferência, seu sistema de arquivos deve ser configurado com um mínimo de 5.120 GiB de capacidade de armazenamento SSD e 160.000 SSD IOPS.

Scale-out

Essas especificações de desempenho se aplicam a sistemas de arquivos escaláveis.

Taxa de transferência máxima do armazenamento SSD por par de HA para sistemas de arquivos escaláveis

Throughput de leitura (MBps)

Throughput de gravação (MBps)

Escalabilidade horizontal Single-AZ

6,144* 1,100
nota

* Por par de HA (até seis). Para ter mais informações, consulte .

Impacto da capacidade de armazenamento na performance

O throughput máximo de disco e os níveis de IOPS que o sistema de arquivos pode alcançar são os mais baixos entre:

  • o nível de desempenho do disco fornecido pelos seus servidores de arquivos, com base na capacidade de taxa de transferência que você seleciona para seu sistema de arquivos

  • o nível de performance do disco fornecido pelo número de IOPS de SSD provisionado para o sistema de arquivos

Por padrão, o armazenamento SSD do seu sistema de arquivos fornece até os seguintes níveis de taxa de transferência de disco e IOPS:

  • Taxa de transferência de disco (MBps por TiB de armazenamento): 768

  • IOPS de disco (IOPS por TiB de armazenamento): 3.072

Impacto da capacidade de throughput na performance

Cada sistema de arquivos do Amazon FSx tem uma capacidade de throughput configurada quando o sistema de arquivos é criado. A capacidade de taxa de transferência do seu sistema de arquivos determina o nível de desempenho de E/S da rede ou a velocidade com que cada um dos servidores de arquivos que hospedam seu sistema de arquivos pode fornecer dados de arquivos pela rede aos clientes que os acessam. Níveis mais altos de capacidade de taxa de transferência vêm com mais memória e armazenamento de memória expressa não volátil (NVMe) para armazenar dados em cache em cada servidor de arquivos e níveis mais altos de desempenho de E/S de disco suportados por cada servidor de arquivos.

Opcionalmente, você pode provisionar um nível mais alto de IOPS de SSD ao criar o sistema de arquivos. O nível máximo de IOPS de SSD que o sistema de arquivos pode alcançar também é determinado pela capacidade de throughput do sistema de arquivos, mesmo ao provisionar IOPS de SSD adicionais.

As tabelas a seguir mostram o conjunto completo de especificações de capacidade de throughput, com os níveis de linha de base e de intermitência e a quantidade de memória para armazenamento em cache no servidor de arquivos nas Regiões da AWS correspondentes.

Single-AZ (scale-up)

Essas especificações de desempenho se aplicam aos sistemas de arquivos escaláveis Single-AZ criados após 28 de novembro de 2022 no especificado. Regiões da AWS

Especificações de desempenho para sistemas de arquivos nos seguintesRegiões da AWS: Leste dos EUA (Norte da Virgínia), Leste dos EUA (Ohio), Oeste dos EUA (Oregon) e Europa (Irlanda)
Capacidade de throughput do FSx (MBps) Capacidade de throughput da rede (MBps) IOPS de rede Armazenamento em cache na memória (GB) Armazenamento em cache de leitura em NVMe (GB) Throughput de disco (MBps) IOPS de unidade SSD *

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

128 188 1,500

Linha de base de dezenas de milhares

16 128 1,250 6,000

40.000

256 375 1,500 32 256 1,250 12,000

40.000

512 750 1,500

Linha de base de centenas de milhares

64 512 1,250 20,000 40,000
1,024 1,500 128 1,024 1,250 40,000
2.048 3,125

256 1,900 2,048

80,000
4.096 6,250

512 5,400 4,096

160,000
nota

* As IOPS de SSD são usadas somente ao acessar dados que não estão armazenados em cache no cache na memória ou no cache em NVMe do servidor de arquivos.

Essas especificações de desempenho se aplicam aos sistemas de arquivos escaláveis Single-AZ em todos os outros em que o Regiões da AWS FSx for ONTAP está disponível.

Especificações de desempenho para sistemas de arquivos em todos os outros em Regiões da AWS que o FSx for ONTAP está disponível
Capacidade de throughput do FSx (MBps) Capacidade de throughput da rede (MBps) IOPS de rede Armazenamento em cache na memória (GB) Throughput de disco (MBps) IOPS de unidade SSD *

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

128 150 1,250

Linha de base de dezenas de milhares

16 128 600 6,000

18.750

256 300 1,250 32 256 600 12,000

18.750

512 625 1,250

Linha de base de centenas de milhares

64 512 600 18,750
1,024 1,500 128 1,024

40,000
2.048 3,125

256 2,048

80,000
nota

* As IOPS de SSD são usadas somente ao acessar dados que não estão armazenados em cache no cache na memória ou no cache em NVMe do servidor de arquivos.

Single-AZ (scale-out)

Essas especificações de desempenho se aplicam aos sistemas de arquivos escaláveis criados após 27 de novembro de 2023.

Especificações de desempenho para sistemas de arquivos escaláveis
Capacidade de throughput do FSx (MBps) Capacidade de throughput da rede (MBps) IOPS de rede Armazenamento em cache na memória (GB) Throughput de disco (MBps) IOPS de unidade SSD *

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

3.072** 6,250

Linha de base de centenas de milhares

128 3,072

100,000
6.14** 12,500

256 6,144

200,000
nota

* As IOPS de SSD são usadas somente ao acessar dados que não estão armazenados em cache no cache na memória ou no cache em NVMe do servidor de arquivos.

** Por par de HA (até seis). Para ter mais informações, consulte .

Multi-AZ (scale-up)

Essas especificações de desempenho se aplicam aos sistemas de arquivos escaláveis Multi-AZ criados após 28 de novembro de 2022 no especificado. Regiões da AWS

Especificações de desempenho para sistemas de arquivos nos seguintesRegiões da AWS: Leste dos EUA (Norte da Virgínia), Leste dos EUA (Ohio), Oeste dos EUA (Oregon) e Europa (Irlanda)
Capacidade de throughput do FSx (MBps) Capacidade de throughput da rede (MBps) IOPS de rede Armazenamento em cache na memória (GB) Cache NVMe (GB) Throughput de disco (MBps) IOPS de unidade SSD *

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

128 188 1,500

Linha de base de dezenas de milhares

16 238 128 1,250 6,000

40.000

256 375 1,500 32 475 256 1,250 12,000

40.000

512 750 1,500

Linha de base de centenas de milhares

64 950 512 1,250 20,000 40,000
1,024 1,500 128 1,900 1,024

1.250

40,000
2.048 3,125

256 3,800 2,048

80,000
4.096 6,250

512 7,600 4,096

160,000
nota

* As IOPS de SSD são usadas somente ao acessar dados que não estão armazenados em cache no cache na memória ou no cache em NVMe do servidor de arquivos.

Essas especificações de desempenho se aplicam aos sistemas de arquivos escaláveis Multi-AZ em todos os outros em que o Regiões da AWS FSx for ONTAP está disponível.

Especificações de desempenho para sistemas de arquivos em todos os outros em Regiões da AWS que o FSx for ONTAP está disponível
Capacidade de throughput do FSx (MBps) Capacidade de throughput da rede (MBps) IOPS de rede Armazenamento em cache na memória (GB) Cache NVMe (GB) Throughput de disco (MBps) IOPS de unidade SSD *

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

Linha de base

Intermitência

128 150 1,250

Linha de base de dezenas de milhares

16 150 128 600 6,000

18.750

256 300 1,250 32 300 256 600 12,000

18.750

512 625 1,250

Linha de base de centenas de milhares

64 600 512 600 18,750
1,024 1,500 128 1,200 1,024

40,000
2.048 3,125

256 2,400 2,048

80,000
nota

* As IOPS de SSD são usadas somente ao acessar dados que não estão armazenados em cache no cache na memória ou no cache em NVMe do servidor de arquivos.

Exemplo: capacidade de armazenamento e capacidade de throughput

O exemplo a seguir ilustra como a capacidade de armazenamento e a capacidade de throughput afetam a performance do sistema de arquivos.

Um sistema de arquivos escalável configurado com 2 TiB de capacidade de armazenamento SSD e 512 MBps de capacidade de taxa de transferência tem os seguintes níveis de taxa de transferência:

  • Throughput de rede: linha de base de 625 MBps e intermitência de 1.250 MBps (consulte a tabela de capacidade de throughput)

  • Throughput de disco: linha de base de 512 MBps e intermitência de 600 MBps.

Portanto, sua workload que acessa o sistema de arquivos será capaz de gerar até 625 MBps de linha de base e 1.250 MBps de throughput de intermitência para operações de arquivo executadas em dados acessados ativamente e armazenados em cache no cache na memória e no cache em NVMe do servidor de arquivos.