FSx for Windows File Server - Amazon FSx for Windows File Server

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FSx for Windows File Server

FSx for Windows 文件服务器提供的文件系统可满足各种性能需求。以下是 Amazon FSx 文件系统性能的概述,并讨论了可用的性能和吞吐量选项以及有用的性能提示。

概览

文件系统性能由其延迟、吞吐量和每秒 I/O 操作数 (IOS)。

延迟

FSx for Windows File Server 文件服务器采用快速的内存缓存,为主动访问的数据实现稳定的亚毫秒延迟。对于不在内存缓存中的数据,即需要通过在底层存储卷上执行 I/O 来完成的文件操作,Amazon FSx 为固态驱动器 (SSD) 存储提供亚毫秒级文件操作延迟,为硬盘驱动器 (HDD) 存储提供个位数的毫秒延迟。

吞吐量和 IOPS

Amazon FSx 文件系统提供高达多个 GB/s 的吞吐量和数十万 IOPS。您的工作负载可以在文件系统上驱动的具体吞吐量和 IOPS 取决于文件系统的吞吐容量、存储容量和存储类型,以及工作负载的性质,包括活动工作集的大小。

单客户机性能

使用 Amazon FSx,您可以通过访问文件系统的单个客户端获得文件系统的全部吞吐量和 IOPS 级别。亚马逊 FSx 支持 SMB 多渠道。此功能使它能够为访问您的文件系统的单个客户端提供高达多个 Gb/s 的吞吐量和数十万 IOPS。SMB MultiChannel 同时使用客户端和服务器之间的多个网络连接来聚合网络带宽以实现最大利用率。

演出细节

要详细了解 Amazon FSx 性能模型,您可以检查 Amazon FSx 文件系统的架构组件。您的客户端计算实例,无论它们存在于本地AWS还是本地,都通过elastic network interface (ENI) 访问您的文件系统。此网络接口位于您与文件系统关联的 Amazon VPC 中。文件系统 ENI 的背后是 Windows 文件服务器,它通过网络向访问文件系统的客户端提供数据。Amazon FSx 在文件服务器上提供快速的内存缓存,以增强最常访问数据的性能。文件服务器后面是托管文件系统数据的存储卷或磁盘。存储卷可以是硬盘驱动器 (HDD) 或固态设备 (SSD)。

这些组件如下图所示。


      FSx for Windows File Server 架构,显示了文件服务器和存储卷性能指标之间的关系及其对文件系统性能的影响。

与这些架构组件(网络接口、文件服务器内存缓存和存储量)相对应的是决定整体吞吐量和 IOPS 性能的 FsX for Windows File Server 文件系统的三个主要性能特征。

  • 网络 I/O 性能:客户端和文件服务器之间请求的吞吐量/IOPS(总计)

  • 文件服务器内存缓存大小:可用于缓存的活动工作数据集的大小

  • 磁盘 I/O 性能:文件服务器和存储卷之间请求的 HDD 吞吐量/SSD IOPS

决定文件系统的这些性能特征有三个因素:存储类型、存储容量和吞吐容量。网络 I/O 性能和文件服务器内存缓存大小性能特征由文件系统的吞吐容量决定。磁盘 I/O 性能由吞吐容量和存储容量的组合决定。

基于文件的工作负载通常处于高峰期,其特点是短而密集的高I/O时期,两次突发之间有充足的空闲时间。为了支持高峰工作负载,除了文件系统可以全天候维持的基准速度外,Amazon FSx 还为网络 I/O 和磁盘 I/O 操作提供在一段时间内突增至更高速度的功能。Amazon FSx 使用网络 I/O 积分机制根据平均利用率分配吞吐量和 IOPS — 文件系统的吞吐量和 IOPS 使用率低于其基准限制时会累积积分,并且可以在执行 I/O 操作时使用这些积分。

吞吐量对性能的影响

每个 Amazon FSx 文件系统都有您在创建文件系统时配置的吞吐容量。吞吐容量决定了以下类别的文件系统性能:

  • 网络吞吐量 — 文件服务器向访问文件的客户端提供文件数据的速度。

  • 可用于提供文件数据和执行重复数据删除和卷影副本等后台活动的文件服务器 CPU 和内存资源。

  • 磁盘吞吐量 — 文件服务器支持文件服务器和存储卷之间的 I/O 的速度。

吞吐量级别越高,用于缓存数据的服务器 CPU 容量和内存越大,文件服务器支持的服务器磁盘吞吐量也越高。

当您使用 Amazon Web Services 管理控制台创建文件系统时,Amazon FSx 会根据您配置的存储容量自动为您的文件系统选择建议的吞吐容量级别。虽然推荐的吞吐容量应该足以满足大多数工作负载,但您可以选择替代建议并选择特定的吞吐量容量来满足应用程序的需求。创建吞吐量容量后,您可以随时向上或向下调整吞吐容量。有关更多信息,请参阅管理吞吐量容量

下表显示了吞吐量容量的全套规格、基准和突发级别以及文件服务器上的内存量(可用于缓存以及用于执行重复数据删除和卷影副本等后台活动的内存)。

注意

下表显示了您在使用 Amazon FSx 控制台时为文件系统选择吞吐容量时可以选择的一组选项。虽然在使用 Amazon FSx API 或 CLI 时,您可以选择较低的级别(8 Mbps 或 16 Mbps)作为吞吐容量,但请记住,8 Mbps 和 16 Mbps 级别适用于测试和开发工作负载,而不是生产工作负载。

FsX 吞吐容量 (Mbps) 网络吞吐容量 (Mbps) 网络 IOS 内存 (GB) 磁盘吞吐量 (MBps) 磁盘 IOS

基线

爆发(每天持续几分钟)

基线

爆发(每天 30 分钟)

基线

爆发(每天 30 分钟)

32 32 600

4 32 260 2K 12K
64 64 600

数十万

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

几十万

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

20K

1024 1,500

72 1,024

40K

2,048 3,125

144 2,048

80K

选择正确的吞吐量容量级别

当您创建文件系统时,Amazon FSx 会为您提供建议的吞吐容量级别,供您根据为文件系统选择的存储容量进行选择。但是,您应根据工作负载的特定性能要求调整此级别,例如,如果您的工作负载需要向文件系统推动 1Gbps 的流量,则应选择至少 1,024 Mbps 的吞吐容量。

在决定要配置的吞吐量级别时,还应考虑计划在文件系统上启用的功能。例如,启用卷影副本可能需要将吞吐容量提高到预期工作负载的三倍,以确保文件服务器能够使用可用的 I/O 性能容量维护卷影副本。如果您启用重复数据删除,则应确定与文件系统的吞吐容量相关的内存量,并确保该内存量足以容纳您的数据大小。

您可以通过查看 Amazon FSx 控制台的 “监控和性能” > “性能” 选项卡,监控工作负载对文件服务器性能资源的利用率,并获得有关可供选择的吞吐量容量的建议。我们建议在预生产环境中进行测试,以确保您选择的配置符合工作负载的性能要求。有关更多信息,请参阅访问 FSx for Windows File Server 指标

存储容量对性能的影响

存储类型和存储容量会影响文件系统的存储容量性能。您需要配置文件系统所需的存储容量类型和容量,以便为您的工作负载提供所需的性能级别。

对于硬盘存储卷,AmaFSx 使用突增存储桶模型提高性能。卷大小决定卷的基准吞吐量,即卷积累吞吐量积分的速度。卷大小还决定卷的突增吞吐量,即有积分可用时消耗积分的速度。较大的卷有较高的基准吞吐量和突增吞吐量。卷的积分越多,它以突增水平驱动 I/O 的时间就越长。

HD 存储卷的可用吞吐量由以下公式表示:

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

对于 1 TiB HD 卷,突增吞吐量限制为 80 MiB/s,存储桶以 12 MiB/s 的速度填充,最多可容纳 1 TiB 积分。

您的文件系统可以达到的最大磁盘吞吐量和 IOPS 级别是以下两项中较低者:

  • 文件服务器提供的磁盘性能级别,基于您为文件系统选择的吞吐容量

  • 磁盘性能级别由您为文件系统(SSD 或 HDD)选择的存储容量类型和容量提供。

您的文件系统的存储容量提供以下级别的磁盘吞吐量和 IOPS:

存储类型 磁盘吞吐量(每 TiB 存储的兆字节/秒) 磁盘 IOPS(每 TiB 存储空间的 IOPS)
SSD 750 3000
HDD 12 个基准;80 个突发(每个文件系统最大 1 GB/s) 12 个基线;80 个爆发

您可以随时增加文件系统的存储容量。有关更多信息,请参阅管理存储容量

选择正确的存储容量级别和正确的存储类型

FSx for Windows File Server 提供固态驱动器 (SSD) 和磁盘硬盘驱动器 (HDD) 存储类型。SSD 存储专为性能最高和对延迟最敏感的工作负载而设计,包括数据库、媒体处理工作负载和数据分析应用程序。HDD 存储专为各种工作负载而设计,包括主目录、用户和部门文件共享以及内容管理系统。

如果您需要额外的存储空间,可以增加在文件系统上配置的存储容量。要在 SSD 和 HDD 存储类型之间切换,您可以从可用备份中恢复以创建新的文件系统,然后选择新的存储类型。有关更多信息,请参阅还原备份

您可以通过查看 Amazon FSx 控制台中的 “监控和性能” > “性能” 选项卡,监控工作负载对存储容量性能资源的利用率,并获得有关可供选择的吞吐量容量的建议。我们建议在预生产环境中进行测试,以确保您选择的配置符合工作负载的性能要求。有关更多信息,请参阅访问 FSx for Windows File Server 指标

示例:存储容量和吞吐容量

以下示例说明了存储容量和吞吐量如何影响文件系统性能。

配置为 2 TiB 的 HDD 存储容量和 32 Mbps 吞吐容量的文件系统具有以下吞吐量级别:

  • 网络吞吐量 — 基准 32 Mbps 和 600 Mbps 的突发吞吐量(参见吞吐量容量表)

  • 磁盘吞吐量 — 基准 24 Mbps 和 160 Mbps 的突发吞吐量,这是以下两项中较低者:

    • 根据文件系统的吞吐容量,文件服务器支持的磁盘吞吐量级别为 32 Mbps 基准和 260 Mbps 的突发吞吐量

    • 根据存储类型和容量,存储卷支持的磁盘吞吐量级别为基准 24 Mbps(每 TB 12 Mbps * 2 TiB)和 160 Mbps 突发(每 TiB 80 Mbps * 2 TiB)

因此,访问文件系统的工作负载将能够为文件服务器内存缓存中缓存中的主动访问数据执行文件操作提供高达 32 Mbps 的基准吞吐量和 600 Mbps 的突发吞吐量;对于需要一直传输到磁盘的文件操作(例如,由于缓存未命中),基准吞吐量最高可达 24 Mbps 和 160 Mbps 的突发吞吐量。

使用 CloudWatch 指标衡量绩效

您可以使用 Amazon CloudWatch 来测量和监控您的文件系统的吞吐量和 IOPS。有关更多信息,请参阅使用亚马逊监控指标 CloudWatch

排查性能问题

有关解决常见性能问题的帮助,请参阅文件系统性能问题疑难解答