FSxpara desempenho do Windows File Server

FSxpara Windows File Server oferece opções de configuração do sistema de arquivos para atender a uma variedade de necessidades de desempenho. Veja a seguir uma visão geral do desempenho do sistema de FSx arquivos da Amazon, com uma discussão sobre as opções de configuração de desempenho disponíveis e dicas úteis de desempenho.

Tópicos

• Performance do sistema de arquivos
• Considerações adicionais sobre performance
• Impacto da capacidade de throughput na performance
• Escolher o nível certo de capacidade de throughput
• Impacto da configuração de armazenamento na performance
• Exemplo: capacidade de armazenamento e capacidade de throughput
• Medindo o desempenho usando CloudWatch métricas
• Solução de problemas de performance do sistema de arquivos

Performance do sistema de arquivos

Cada sistema FSx de arquivos do Windows File Server consiste em um servidor de arquivos Windows com o qual os clientes se comunicam e um conjunto de volumes de armazenamento, ou discos, conectados ao servidor de arquivos. Cada servidor de arquivos emprega um cache na memória rápido para aprimorar a performance dos dados acessados ​​com mais frequência.

O diagrama a seguir ilustra como os dados são acessados de um sistema FSx de arquivos do Windows File Server.

Quando um cliente acessa dados armazenados no cache na memória, os dados são enviados diretamente ao cliente solicitante como E/S de rede. O servidor de arquivos não precisa lê-lo ou gravá-lo no disco. A performance desse acesso aos dados é determinada pelos limites de E/S da rede e pelo tamanho do cache na memória.

Quando um cliente acessa dados que não estão em cache, o servidor de arquivos os lê ou grava no disco como E/S de disco. Os dados são então atendidos no servidor de arquivos para o cliente como E/S de rede. A performance desse acesso aos dados é determinada pelos limites de E/S da rede, bem como pelos limites de E/S do disco.

A performance de E/S da rede e o cache na memória do servidor de arquivos são determinados pela capacidade de throughput do sistema de arquivos. A performance E/S de disco é determinada por uma combinação de capacidade de throughput e configuração de armazenamento. O desempenho máximo de E/S de disco, que consiste na taxa de transferência e IOPS nos níveis de disco, que seu sistema de arquivos pode alcançar é o menor dos seguintes:

• O nível de performance de E/S de disco fornecido pelo servidor de arquivos, com base na capacidade de throughput selecionada para o sistema de arquivos.

• O nível de desempenho de E/S de disco fornecido pela sua configuração de armazenamento (a capacidade de armazenamento, o tipo de armazenamento e o SSD IOPS nível que você seleciona para seu sistema de arquivos).

Considerações adicionais sobre performance

O desempenho do sistema de arquivos geralmente é medido por sua latência, taxa de transferência e operações de E/S por segundo (). IOPS

Latência

FSxpara Windows File Server, os servidores de arquivos empregam um cache rápido na memória para obter latências consistentes de menos de um milissegundo para dados acessados ativamente. Para dados que não estão no cache na memória, ou seja, para operações de arquivos que precisam ser atendidas executando E/S nos volumes de armazenamento subjacentes, a Amazon FSx fornece latências de operação de arquivos inferiores a um milissegundo com armazenamento em unidade de estado sólido (SSD) e latências de um dígito em milissegundos com armazenamento em unidade de disco rígido (). HDD

Rendimento e IOPS

Os sistemas de FSx arquivos da Amazon fornecem até 2 Gb/s e 80.000 IOPS em todos os lugares onde a Regiões da AWS Amazon FSx está disponível, 12 Gb/s de taxa de transferência e 400.000 IOPS no Leste dos EUA (Norte da Virgínia), Oeste dos EUA (Oregon), Leste dos EUA (Ohio), Europa (Irlanda), Ásia-Pacífico (Tóquio) e Ásia-Pacífico (Cingapura). A quantidade específica de taxa de transferência e IOPS que sua carga de trabalho pode gerar em seu sistema de arquivos depende da capacidade de taxa de transferência, da capacidade de armazenamento e do tipo de armazenamento do sistema de arquivos, juntamente com a natureza da carga de trabalho, incluindo o tamanho do conjunto de trabalho ativo.

Performance de um único cliente

Com a AmazonFSx, você pode obter a taxa de transferência e IOPS os níveis completos do seu sistema de arquivos a partir de um único cliente acessando-o. A Amazon FSx oferece suporte a SMBmulticanal. Esse recurso permite que ele forneça uma taxa de transferência de até vários Gb/s e centenas de milhares IOPS para um único cliente acessando seu sistema de arquivos. SMBO multicanal usa várias conexões de rede entre o cliente e o servidor simultaneamente para agregar largura de banda da rede para máxima utilização. Embora haja um limite teórico para o número de SMB conexões suportadas pelo Windows, esse limite está na casa dos milhões e, praticamente, você pode ter um número ilimitado de SMB conexões.

Performance de expansão

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 suportar cargas de trabalho com picos, além das velocidades básicas que um sistema de arquivos pode sustentar 24 horas por dia, 7 dias por semana, a Amazon FSx oferece a capacidade de atingir velocidades mais altas por períodos de tempo para operações de E/S de rede e E/S de disco. A Amazon FSx usa um mecanismo de crédito de E/S para alocar a taxa de transferência e, IOPS com base na utilização média, os sistemas de arquivos acumulam créditos quando a taxa de transferência e o IOPS uso estão abaixo dos limites básicos e podem usar esses créditos ao realizar operações de E/S.

Impacto da capacidade de throughput na performance

A capacidade de throughput determina a performance do sistema de arquivos nas seguintes categorias:

• E/S de rede: a velocidade com que o servidor de arquivos pode fornecer dados de arquivos aos clientes que os acessam.

• Servidor de arquivos CPU e memória — recursos que estão disponíveis para servir dados de arquivos e realizar atividades em segundo plano, como desduplicação de dados e cópias paralelas.

• E/S de disco: a velocidade na qual o servidor de arquivos pode suportar E/S entre o servidor de arquivos e os volumes de armazenamento.

As tabelas a seguir fornecem detalhes sobre os níveis máximos de E/S de rede (taxa de transferência eIOPS) e E/S de disco (taxa de transferência eIOPS) que você pode conduzir com cada configuração de capacidade de taxa de transferência provisionada e a quantidade de memória disponível para armazenamento em cache e suporte a atividades em segundo plano, como desduplicação de dados e cópias paralelas. Embora você possa selecionar níveis de capacidade de transferência abaixo de 32 megabytes por segundo (MBps) ao usar a Amazon FSx API ouCLI, lembre-se de que esses níveis se destinam a cargas de trabalho de teste e desenvolvimento, não a cargas de trabalho de produção.

nota

Observe que níveis de capacidade de taxa de transferência de 4.608 MBps ou mais são suportados somente nas seguintes regiões: Leste dos EUA (Norte da Virgínia), Oeste dos EUA (Oregon), Leste dos EUA (Ohio), Europa (Irlanda), Ásia-Pacífico (Tóquio) e Ásia-Pacífico (Cingapura).

Memória e E/S de rede

FSxcapacidade de transferência (megabytes por segundo)	Taxa de transferência da rede (megabytes por segundo)		Rede IOPS	Memória (GB)
	Linha de base	Expansão (por alguns minutos por dia)
32	32	600	Milhares	4
64	64	600	Dezenas de milhares	8
128	150	1.250		8
256	300	1.250	Centenas de milhares	16
512	600	1.250		32
1,024	1.500	–		72
2.048	3.125	–		144
4.608	9.375	–	Milhões	192
6,144	12.500	–		256
9,216	18.750	–		384
12,288	21.250	–		512

E/S de disco

FSxcapacidade de transferência (megabytes por segundo)	Taxa de transferência de disco (megabytes por segundo)		Disco IOPS
	Linha de base	Expansão (por 30 minutos por dia)	Linha de base	Expansão (por 30 minutos por dia)
32	32	260	2K	12K
64	64	350	4K	16K
128	128	600	6K	20K
256	256	600	10 mil	20K
512	512	–	20K	–
1,024	1,024	–	40K	–
2.048	2.048	–	80K	–
4.608	4.608	–	150K	–
6,144	6,144	–	200 mil	–
9,216	9.216 1	–	300K 1	–
12,288	12.288 1	–	400K 1	–

nota

¹ Se você tiver um sistema de arquivos Multi-AZ com uma capacidade de taxa de transferência de 9.216 ou 12.288MBps, o desempenho será limitado a 9.000 MBps e 262.500 somente para tráfego de gravação. IOPS Caso contrário, para tráfego de leitura em todos os sistemas de arquivos multi-AZ, tráfego de leitura e gravação em todos os sistemas de arquivos single-AZ e todos os outros níveis de capacidade de throughput, seu sistema de arquivos terá suporte para os limites de performance mostrados na tabela.

Escolher o nível certo de capacidade de throughput

Quando você cria um sistema de arquivos usando o Amazon Web Services Management Console, a Amazon escolhe FSx automaticamente o nível de capacidade de transferência recomendado para seu sistema de arquivos com base na quantidade de capacidade de armazenamento que você configura. Embora a capacidade de throughput recomendada deva ser suficiente para a maioria das workloads, você tem a opção de ignorar a recomendação e selecionar uma quantidade específica de capacidade de throughput para atender às necessidades da sua aplicação. Por exemplo, se sua carga de trabalho exigir direcionar 1% GBps do tráfego para seu sistema de arquivos, você deverá selecionar uma capacidade de taxa de transferência de pelo menos 1.024. MBps

Você também deve considerar os recursos que planeja habilitar em seu sistema de arquivos ao decidir o nível de throughput a ser configurado. Por exemplo, habilitar Cópias de sombra pode exigir que você aumente sua capacidade de throughput para um nível de até três vezes a workload esperada para garantir que o servidor de arquivos possa manter as cópias de sombra com a capacidade de performance de E/S disponível. Se estiver habilitando a eliminação de duplicação de dados, você deverá determinar a quantidade de memória associada à capacidade de throughput do sistema de arquivos e garantir que essa quantidade de memória seja suficiente para o tamanho dos seus dados.

Você pode ajustar a quantidade de capacidade de throughput para cima ou para baixo a qualquer momento depois de criá-la. Para obter mais informações, consulte Gerenciando a capacidade de taxa de transferência em sistemas FSx de arquivos do Windows File Server.

Você pode monitorar a utilização dos recursos de desempenho do servidor de arquivos por sua carga de trabalho e obter recomendações sobre qual capacidade de transferência selecionar visualizando a guia Monitoramento e desempenho > Desempenho do console da Amazon. FSx Recomendamos testar em um ambiente de pré-produção para garantir que a configuração selecionada atenda aos requisitos de performance da workload. Para sistemas de arquivos multi-AZ, também recomendamos testar o impacto do processo de failover que ocorre durante a manutenção do sistema de arquivos, as alterações na capacidade de throughput e a interrupção não planejada do serviço em sua workload, além de garantir que você tenha provisionado capacidade de throughput suficiente para evitar impacto na performance durante esses eventos. Para obter mais informações, consulte Acessando métricas do sistema de arquivos.

Impacto da configuração de armazenamento na performance

A capacidade de armazenamento, o tipo e o SSD IOPS nível de armazenamento do seu sistema de arquivos afetam o desempenho de E/S de disco do seu sistema de arquivos. Você pode configurar esses recursos para fornecer os níveis de performance desejados para sua workload.

Você pode aumentar a capacidade de armazenamento e escalar SSD IOPS a qualquer momento. Para ter mais informações, consulte Como gerenciar a capacidade de armazenamento e Gerenciando SSD IOPS. Você também pode atualizar seu sistema de arquivos de tipo HDD de armazenamento para tipo SSD de armazenamento. Para obter mais informações, consulte Gerenciando o tipo de armazenamento do seu sistema de arquivos.

Seu sistema de arquivos fornece os seguintes níveis padrão de taxa de transferência de disco eIOPS:

Tipo de armazenamento	Taxa de transferência de disco (MBpspor TiB de armazenamento)	Disco IOPS (IOPspor TiB de armazenamento)
SSD	750	3.000 1
HDD	Linha de base de 12; expansão de 80 (até um máximo de 1 GB/s por sistema de arquivos)	Linha de base de 12; expansão de 80

nota

¹ Para sistemas de arquivos com tipo SSD de armazenamento, você pode provisionar maisIOPS, até uma proporção máxima de 500 IOPS por GiB de armazenamento e 400.000 IOPS por sistema de arquivos.

HDDdesempenho de explosão

Para volumes HDD de armazenamento, a Amazon FSx usa um modelo de burst bucket para desempenho. 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.

A taxa de transferência disponível de um volume HDD de armazenamento é expressa pela seguinte fórmula:

(Volume size) × (Credit accumulation rate per TiB) = Throughput

Para um HDD volume de 1 TiB, a taxa de transferência contínua é limitada a 80 MiB/s, o bucket é preenchido com créditos a 12 MiB/s e pode conter até 1 TiB de créditos.

HDDos volumes de armazenamento podem sofrer variações significativas de desempenho, dependendo da carga de trabalho. Picos repentinos na taxa de transferência IOPS ou na taxa de transferência podem levar à degradação do desempenho do disco. A DiskThroughputBalancemétrica fornece informações sobre o saldo de crédito máximo tanto para a taxa de transferência quanto para a utilização do discoIOPS. Por exemplo, se sua carga de trabalho exceder os HDD IOPS limites básicos (12 por IOPS TiB de armazenamento), a IOPS utilização do disco (HDD) estará acima de 100% e resultará no esgotamento do saldo de crédito máximo, o que você pode ver na métrica. DiskThroughputBalance Para que sua carga de trabalho continue gerando altos níveis de E/S, talvez seja necessário fazer o seguinte:

• Reduza as demandas de E/S de sua carga de trabalho para que o saldo de crédito estourado seja reabastecido.

• Aumente a capacidade de armazenamento do sistema de arquivos para fornecer um nível de disco IOPS básico mais alto.

• Atualize o sistema de arquivos para usar o SSD armazenamento, que fornece um nível básico de disco mais alto IOPS para melhor atender aos requisitos da sua carga de trabalho.

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 configurado com 2 TiB de capacidade de HDD armazenamento e 32 de capacidade de taxa MBps de transferência tem os seguintes níveis de taxa de transferência:

• Taxa de transferência da rede — 32 linhas de MBps base e 600 MBps intermitências (consulte a tabela de capacidade de taxa de transferência)

• Taxa de transferência de disco — 24 linhas de MBps base e 160 de MBps intermitência, que é a menor de:

  • os níveis de taxa de transferência de disco de 32 de MBps linha de base e 260 de MBps intermitência suportados pelo servidor de arquivos, com base na capacidade de taxa de transferência do sistema de arquivos

  • os níveis de taxa de transferência de disco de 24 MBps linhas de base (12 MBps por TB * 2 TiB) e 160 de MBps intermitência (80 por TiB * 2 MBps TiB) suportados pelos volumes de armazenamento, com base no tipo e na capacidade de armazenamento

Portanto, sua carga de trabalho que acessa o sistema de arquivos será capaz de gerar até 32 linhas de MBps base e 600 taxas de transferência MBps intermitentes para operações de arquivo executadas em dados acessados ativamente armazenados em cache no cache da memória do servidor de arquivos, e até 24 linhas de MBps base e 160 taxas de transferência de MBps intermitência para operações de arquivo que precisam ir até o disco, por exemplo, devido a falhas de cache.

Medindo o desempenho usando CloudWatch métricas

Você pode usar CloudWatch a Amazon para medir e monitorar a taxa de transferência do seu sistema de arquivos e. IOPS Para obter mais informações, consulte Monitoramento com a Amazon CloudWatch.