Größenanpassung der Volume-Leistung

Auf dieser Seite wird die Größenanpassung der Volume-Leistung beschrieben.

Bedeutung der Größenanpassung der Leistung

Um die Größe Ihrer Arbeitslasten für die Leistung richtig anzupassen, müssen Sie Folgendes wissen:

  • Wie viel Leistung ein einzelnes Volume liefern kann.

  • Wie Sie die Leistung eines Volumes anpassen.

  • Wie die Leistung hauptsächlich vom Service-Level des zugrunde liegenden Speicherpools abhängt.

Benutzerdefinierte Leistung für Flex Unified und Flex File

Beachten Sie Folgendes für die benutzerdefinierte Leistung von Flex Unified und Flex File:

  • Leistung wird gemeinsam genutzt: Der zugrunde liegende Speicherpool stellt die Leistung bereit. Alle Volumes in einem benutzerdefinierten Flex Unified- oder Flex File-Pool teilen sich die Gesamtleistung des Pools. Kleinere Volumes können ungenutzte Leistung von größeren Volumes verwenden. Dies gilt sowohl für den Standard- als auch für den ONTAP-Modus.

  • Konfigurierbare Leistung: Sie können die Leistung des Pools unabhängig von seiner Kapazität festlegen.

    • Standard: 64 MiB/s Durchsatz und 1.024 IOPS pro Pool.

    • Durchsatzskalierbarkeit: Erhöhen Sie den Durchsatz in Schritten von 1 MiB/s auf bis zu 5 GiB/s. Jedes zusätzliche MiB/s fügt 16 IOPS hinzu.

    • IOPS: Stellen Sie bis zu 160.000 IOPS pro Pool bereit.

  • Pools mit großer Kapazität: Der Durchsatz kann bis zu 22 GiB/s erreichen.

  • Limits: Die effektive Leistung des Pools wird durch das Limit begrenzt, das zuerst erreicht wird, entweder Durchsatz oder IOPS, je nach Blockgröße Ihrer Anwendung.

Standardleistung für Flex File

Beachten Sie Folgendes für die Standardleistung von Flex File:

  • Leistung wird gemeinsam genutzt: Der zugrunde liegende Speicherpool stellt die Leistung bereit. Alle Volumes im Pool teilen sich die Leistung.

  • Ähnlich wie bei der benutzerdefinierten Leistung von Flex Unified und Flex File bestimmt die Blockgröße, welches Limit zuerst gilt: Durchsatz oder IOPS.

    • Durchsatz: 16 KiB/s pro GiB Poolkapazität bis zu einem Maximum von 1,6 GiB/s.

    • IOPS: 1.024 IOPS pro TiB Poolkapazität bis zu einem Maximum von 60.000 IOPS.

Leistung der Service-Levels „Standard“, „Premium“ und „Extrem“

Für Volumes mit den Service-Levels „Standard“, „Premium“ und „Extrem“ wird der maximale Durchsatz, den ein Volume aufrechterhalten kann, durch seine Kapazität und das Service-Level des Speicherpools bestimmt, in dem es gehostet wird. Sie können den maximalen Durchsatz Ihres Volumes erhöhen oder verringern, indem Sie seine Kapazität ändern oder es für die Service-Levels „Premium“ und „Extrem“ einem Speicherpool mit einem anderen Service-Level neu zuweisen.

Bei den folgenden Durchsatz- und IOPS-Limits werden große sequenzielle Lesevorgänge vorausgesetzt. Kleine E/A-Vorgänge oder Schreibvorgänge erreichen niedrigere Limits. Weitere Informationen finden Sie unter Leistungsbenchmarks.

  • Die Leistung skaliert mit der Volume-Größe und dem Service-Level.

    • Standard: 16 MiB/s pro TiB Volume-Kapazität bis zu einem Maximum von 1,6 GiB/s.

    • Premium: 64 MiB/s pro TiB Volume-Kapazität bis zu einem Maximum von 5 GiB/s pro Volume. 30 GiB/s für Volumes mit großer Kapazität.

    • Extrem: 128 MiB/s pro TiB Volume-Kapazität bis zu einem Maximum von 5 GiB/s pro Volume. 30 GiB/s für Volumes mit großer Kapazität.

  • Lineare Skalierung: Der Durchsatz steigt mit der Volume-Größe, bis das Maximum des Service-Levels erreicht ist.

  • Leistung anpassen: Um die Leistung zu verbessern, können Sie die Volume- Kapazität erhöhen oder zu einem höheren Service-Level wie „Premium“ oder „Extrem“ wechseln. Für mehr Kontrolle können Sie mit der manuellen QoS-Funktion die Poolleistung bestimmten Volumes zuweisen.

Überlegungen zu Arbeitslasten

Im Abschnitt zur Größenanpassung der Volume-Leistung wird die maximale Leistung beschrieben, die ein Volume liefern kann. Die tatsächliche Anwendungsleistung hängt davon ab, wie die Anwendung E/A-Vorgänge für das Volume ausführt.

Die wichtigsten Faktoren, die die Anwendungsleistung bestimmen, sind:

  • Arbeitslastmix: Lese-, Schreib- und Metadatenvorgänge; sequenzieller versus zufälliger Zugriff.

  • Blockgröße: Kleine Blöcke führen zu höheren IOPS, große Blöcke führen zu einem höheren Durchsatz. Verwenden Sie größere Blockgrößen (64 KiB oder mehr), um die Effizienz zu verbessern.

  • Latenz: Eine geringere Netzwerklatenz verbessert die Leistung.

  • E/A-Parallelität: Mehr parallele E/A-Vorgänge erhöhen die Leistung.

  • Zugriffsprotokoll: Die Wahl des Protokolls (NFSv3, NFSv4, SMB oder iSCSI) kann sich auf die Leistung auswirken.

  • Client-VM-Cache: Wenn Sie den VM-Puffer-Cache erhöhen, können Sie Lesevorgänge reduzieren.

Die wichtigsten Formeln sind:

  • IOPS = Parallelität / Latenz

  • Durchsatz = IOPS * Blockgröße

Die folgenden Beispiele zeigen, wie Durchsatz und IOPS berechnet werden:

Beispiel für den Volume-Durchsatz

Für ein Volume mit dem Service-Level „Premium“ und einer Kapazität von 1.500 GiB wird der maximale sequenzielle Lesedurchsatz,der mit einer Parallelität von 8 erreicht werden kann, mit der folgenden Formel berechnet. Bei Premium-Volumes skaliert der Durchsatz linear mit der Volume-Kapazität, bis das Limit erreicht ist.

(1.500 GiB × 64 KiB/s pro GiB) / 1.024 KiB/MiB = 93,75 MiB/s

Beispiel für Durchsatz und IOPS

Betrachten Sie ein Szenario, in dem ein Nutzer eine große Datei mit einer Single-Thread-Kopie (concurrency = 1) im Windows-Datei-Explorer kopiert. Die Datei wird von einer lokalen SSD auf ein 4 TiB-Volume mit dem Service-Level „Extrem“ verschoben, das ein Durchsatzlimit von 512 MiB/s hat. Wenn der Windows-Datei-Explorer eine Blockgröße von 128 KiB verwendet und das Volume eine Latenz von 0,5 ms hat, können der Durchsatz und die IOPS mit der folgenden Formel berechnet werden:

IOPS = 1/0,0005 s = 2.000 IOPS

Durchsatz = 2.000 IOPS × 128 KiB = 256.000 KiB/s = 250 MiB/s

In diesem Beispiel kann der Datei-Explorer den Durchsatz nicht so weit steigern, dass das Volume-Limit (512 MiB/s) erreicht wird. Wenn die Latenz eine Millisekunde beträgt, sinkt der Durchsatz außerdem um 50 %, da sich die Latenz direkt auf Single-Thread-Anwendungen auswirkt. Um das maximale Leistungspotenzial dieses Volumes zu nutzen, verwenden Sie Multi-Thread-Anwendungen, die eine höhere Parallelität bieten.

Metadatenvorgänge

Metadatenvorgänge sind kleine, protokollspezifische Vorgänge. Die Leistung von Metadatenvorgängen wird hauptsächlich durch die Latenz begrenzt. Beispiele für Metadatenvorgänge sind:

  • Inhalt eines Ordners auflisten

  • Dateien löschen

  • Berechtigungen festlegen

Latenz

Die Latenz ist die Gesamtzeit, die für die Ausführung eines E/A-Vorgangs benötigt wird. Dazu gehören die Wartezeit in der Warteschlange und die Servicezeit, in der der E/A-Vorgang ausgeführt wird. Um die Latenz bei Verwendung der Service-Levels „Standard“, „Premium“ und „Extrem“ zu verbessern, empfehlen wir, die Verbindung zu NetApp Volumes von allen Zonen in Ihrer Region aus zu testen und die Zone mit der niedrigsten Latenz auszuwählen.

Hinweise

  • Wenn die Netzwerkbandbreite eines Clients geringer als erforderlich ist, ist die vom Leistungsmonitor in Windows oder von nfsiostat in Linux gemeldete Clientlatenz höher als die von NetApp Volumes gemeldete Latenz, da der E/A-Vorgang Zeit in der Warteschlange auf dem Client verbringt.

  • Die Speicherlatenz ist hoch, wenn das Durchsatzlimit eines Volumes niedriger ist als für eine bestimmte Arbeitslast erforderlich. Dies führt auch zu einer höheren Clientlatenz, da zusätzliche Warteschlangen auf Clientseite vorhanden sind.

  • Wenn das Durchsatzlimit des Volumes erreicht ist, können Sie die Client- und Speicherlatenz verbessern, indem Sie das Durchsatzlimit erhöhen.

Nächste Schritte

Weitere Informationen zu Speicherpools.