成效基準

此頁面顯示來自多個客戶端虛擬機器的單一 Google Cloud NetApp Volumes 磁碟區的效能限制。使用本頁資訊來評估您的工作負載。

效能測試

以下測試結果顯示了效能極限。在這些測試中,磁碟區具有足夠的容量,因此吞吐量不會影響基準測試。將單一磁碟區的容量分配到超出以下吞吐量數字之外並不會帶來額外的效能提升。

請注意,性能測試是使用 Fio 完成的。

對於效能測試結果,請注意以下事項:

  • 標準、進階和至尊服務等級的效能會根據容量大小擴展吞吐量,直到達到極限。所有 Flex 服務等級均隨儲存池的功能而擴展,池中的所有磁碟區共享池的效能。

  • Flex Unified 和 Flex File 服務等級提供自訂效能,可獨立擴充容量、IOPS 和吞吐量。

  • IOPS 結果僅供參考。

  • 用於產生以下結果的數值均已設定為顯示最大結果。以下結果應視為對最大可實現吞吐量分配的估計。

  • 每個項目使用多個快速磁碟區可能會受到項目限制。

  • 以下效能測試結果僅涵蓋 NFSv3、SMB 和 iSCSI 協定。未使用 NFSv4.1 等其他協定類型來測試 NetApp Volumes 的效能。

NFSv3 存取的磁碟區吞吐量限制

以下各節詳細介紹了 NFSv3 存取的磁碟區吞吐量限制。

具有自訂效能的 Flex 檔案服務級別

以下測試是在 Flex 自訂效能區域儲存池中的單一磁碟區上執行的。池被配置為最大吞吐量和 IOPS,並記錄了結果。

64 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 針對六部 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區,區塊大小為 64 KiB

  • Red Hat 9 OS

  • 每部虛擬機器的運作集為 96 GiB,總共 576 GiB

  • nconnect 為每個主機設定的掛接選項值為 16

  • 在 65536 設定的 rsizewsize 掛接選項

  • 磁碟區大小為 10 TiB,服務水準為 Flex,效能為自訂。為進行測試,自訂效能設為最大值,即 5,120 MiBps 和 160,000 IOPS。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表顯示,透過 NFSv3,單一磁碟區估計可處理約 4,300 MiBps 的純循序讀取作業,以及 1,480 MiBps 的純循序寫入作業,區塊大小為 64 KiB。

NFS 64 KiB 循序 6 n2-standard-32 Red Hat 9 VM 的基準結果
100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 4,304 2,963 1,345 464 0
寫入 MiBps 0 989 1,344 1,390 1,476

8 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 8 KiB 區塊大小,針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區

  • Red Hat 9 OS

  • 每部虛擬機器的運作集為 96 GiB,總共 576 GiB

  • nconnect 為每個主機設定的掛接選項值為 16

  • 每台主機上配置的 rsizewsize 掛載選項位於 65536

  • 磁碟區大小為 10 TiB,服務水準為 Flex,效能為自訂。為進行測試,自訂效能設為最大值,即 5,120 MiBps 和 160,000 IOPS。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,在 NFSv3 上,單一卷估計能夠處理約 126,400 個純隨機讀取 IOPS 和 78,600 個純隨機寫入 IOPS,區塊大小為 8 KiB。

NFS 8 KiB 隨機 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虛擬機器基準測試結果
100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 126,397 101,740 57,223 23,600 0
寫入 IOPS 0 33,916 57,217 70,751 78,582

極致的服務水平

以下測試是在 Extreme 儲存池中的單一磁碟區上執行的,並記錄了結果。

64 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 針對六部 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區,區塊大小為 64 KiB

  • Red Hat 9 OS

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB。

  • nconnect 為每個主機設定的掛接選項值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,在 NFSv3 上,單一磁碟區估計能夠處理大約 5,240 MiBps 的純順序讀取和大約 2,180 MiBps 的純順序寫入,區塊大小為 64 KiB。

NFS 64 KiB 循序 6 n2-standard-32 Red Hat 9 VM 的基準結果
100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 5,237 2,284 1,415 610 0
寫入 MiBps 0 764 1,416 1,835 2,172

256 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一卷,區塊大小為 256 KiB。

  • Red Hat 9 OS

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB。

  • nconnect 為每個主機設定的掛接選項值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,在 NFSv3 上,單一卷估計能夠處理大約 4,930 MiBps 的純順序讀取和大約 2,440 MiBps 的純順序寫入,區塊大小為 256 KiB。

NFS 256 KiB 順序 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虛擬機器基準測試結果
100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 4,928 2,522 1,638 677 0
寫入 MiBps 0 839 1,640 2,036 2,440

4 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 4 KiB 區塊大小,針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區

  • Red Hat 9 OS

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB。

  • nconnect 為每個主機設定的掛接選項值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表顯示,透過 NFSv3,單一磁碟區估計可處理約 380,000 個純隨機讀取 IOPS,以及約 120,000 個純隨機寫入 IOPS,區塊大小為 4 KiB。

NFS 4 KiB 隨機 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虛擬機器基準測試結果
100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 380,000 172,000 79,800 32,000 0
寫入 IOPS 0 57,300 79,800 96,200 118,000

8 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 8 KiB 區塊大小,針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區

  • Red Hat 9 OS

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB。

  • nconnect 為每個主機設定的掛接選項值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,在 NFSv3 上,單一卷估計能夠處理約 270,000 次純隨機讀取 IOPS 和約 110,000 次純隨機寫入 IOPS,區塊大小為 8 KiB。

NFS 8 KiB 隨機 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虛擬機器基準測試結果
100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 265,000 132,000 66,900 30,200 0
寫入 IOPS 0 44,100 66,900 90,500 104,000

SMB 存取的磁碟區吞吐量限制

以下各節詳細介紹了 SMB 存取的磁碟區吞吐量限制。

64 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 針對六部 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區,區塊大小為 64 KiB

  • Windows 2022 作業系統

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB。

  • 每個虛擬機器上配置的用戶端選項「SMB 連線數(每個 RSS 網路介面)」的值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,單一卷估計能夠處理約 5,130 MiBps 的純順序讀取和約 1,790 MiBps 的純順序寫入,區塊大小為 64 KiB,透過 SMB 協定。

SMB 64 KiB 順序 6 n2-standard-32 Windows 2022 虛擬機

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 5,128 2,675 1,455 559 0
寫入 MiBps 0 892 1,454 1,676 1,781

256 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一卷,區塊大小為 256 KiB。

  • Windows 2022 作業系統

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB。

  • 每個主機上配置的用戶端選項「每個 RSS 網路介面的 SMB 連線數」的值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,單一卷估計能夠處理約 4,620 MiBps 的純順序讀取和約 1,830 MiBps 的純順序寫入,區塊大小為 256 KiB,透過 SMB 協定。

SMB 256 KiB 順序 6 n2-standard-32 Windows 2022 虛擬機

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 4,617 2,708 1,533 584 0
寫入 MiBps 0 900 1,534 1,744 1,826

4 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 4 KiB 區塊大小,針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區

  • Windows 2022 作業系統

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB

  • 每個主機上都啟用了「每個 RSS 網路介面的 SMB 連線數」用戶端選項,其值為 16。

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,單一卷估計能夠處理約 390,000 次純隨機讀取 IOPS 和約 110,000 次純隨機寫入 IOPS,區塊大小為 4 KiB,透過 SMB 協定傳輸。

SMB 4 KiB 隨機 6 n2-standard-32 Windows 2022 虛擬機器基準測試結果

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 390,900 164,700 84,200 32,822 0
寫入 IOPS 0 54,848 84,200 98,500 109,300

8 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 8 KiB 區塊大小,針對包含六台 n2-standard-32 虛擬機器的單一磁碟區

  • Windows 2022 作業系統

  • 每個虛擬機器 1 TiB 的工作集,總共 6 TiB

  • 每個主機上配置的用戶端選項「每個 RSS 網路介面的 SMB 連線數」的值為 16

  • 極端服務等級的容量為 75 TiB。

在每部虛擬機器上執行 8 項工作,總共執行 48 項工作。下表表明,單一卷估計能夠處理約 280,000 次純隨機讀取 IOPS 和約 90,000 次純隨機寫入 IOPS,區塊大小為 8 KiB,透過 SMB 協定傳輸。

SMB 8 KiB 隨機 6 n2-standard-32 Windows 2022 虛擬機器基準測試結果

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 271,800 135,900 65,700 28,093 0
寫入 IOPS 0 45,293 65,900 84,400 85,500

iSCSI 存取的磁碟區吞吐量限制

以下各節描述了 Flex Unified 服務等級的 iSCSI 存取的磁碟區吞吐量限制。

以下測試是在 Flex Unified 自訂高效能區域儲存池中使用六個 1 TiB 磁碟區進行的。池被配置為最大吞吐量和 IOPS,並記錄了結果。

64 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 64 KiB 區塊大小,6 個卷,6 個 n2-standard-32 虛擬機

  • 紅帽企業 Linux (RHEL) 9 作業系統

  • 每個虛擬機器的工作集大小為 720 GiB,總共為 4,320 GiB。

  • 每台主機上的 iSCSI 參數 nr_sessions 設定為 16

  • 每個磁碟區的大小為 1 TiB,來自容量為 10 TiB 的儲存空間集區

Fio 在每台虛擬機器上執行 24 個作業,並將 iodepth 設定為 1。下表表明,儲存池估計能夠處理約 4,915 MiBps 的純順序讀取和約 2,375 MiBps 的純順序寫入,區塊大小為 64 KiB,透過 iSCSI 傳輸。

iSCSI 64 KiB 順序 6 n2-standard-32 RHEL 9 虛擬機

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 4,915 3,642 1,846 701 0
寫入 MiBps 0 1,214 1,844 2,104 2,375

256 KiB 區塊大小(順序 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 6 個卷,每個卷 256 KiB 區塊大小,包含 6 台 n2-standard-32 虛擬機

  • RHEL 9 OS

  • 每個虛擬機器的工作集大小為 720 GiB,總共為 4,320 GiB。

  • 每台主機上的 iSCSI 參數 nr_sessions 設定為 16

  • 每個磁碟區的大小為 1 TiB,來自容量為 10 TiB 的儲存空間集區

Fio 在每台虛擬機器上執行 24 個作業,並將 iodepth 設定為 1。下表表明,儲存池估計能夠透過 iSCSI 處理 256 KiB 區塊大小的純順序讀取(約 4,954 MiBps)和純順序寫入(約 2,648 MiBps)。

iSCSI 256 KiB 順序 6 n2-standard-32 RHEL 9 虛擬機

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 MiBps 4,954 3,774 2,387 859 0
寫入 MiBps 0 1,259 2,389 2,574 2,648

4 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 6 個磁碟區的區塊大小為 4 KiB,並有 6 個 n2-standard-32 虛擬機器

  • RHEL 9 OS

  • 每個虛擬機器的工作集大小為 720 GiB,總共為 4,320 GiB。

  • 每台主機上的 iSCSI 參數 nr_sessions 設定為 16

  • 每個磁碟區的大小為 1 TiB,來自容量為 10 TiB 的儲存空間集區

在每部虛擬機器上執行 Fio 時,有 24 個工作,且 iodepth 設為 4。下表顯示,透過 iSCSI,儲存空間集區估計可處理約 160,000 個純隨機讀取 IOPS,以及約 160,000 個純隨機寫入 IOPS,區塊大小為 4 KiB。

iSCSI 4 KiB 隨機 6 n2-standard-32 RHEL 9 虛擬機器

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 159,861 120,061 80,047 40,027 0
寫入 IOPS 0 40,031 80,056 120,060 160,072

8 KiB 區塊大小 (隨機 I/O)

這些結果是使用 Fio 擷取,設定如下:

  • 6 個磁碟區的區塊大小為 8 KiB,並有 6 個 n2-standard-32 虛擬機器

  • RHEL 9 OS

  • 每個虛擬機器的工作集大小為 720 GiB,總共為 4,320 GiB。

  • 每台主機上的 iSCSI 參數 nr_sessions 設定為 16

  • 每個磁碟區的大小為 1 TiB,來自容量為 10 TiB 的儲存空間集區

在每部虛擬機器上執行 Fio 時,有 24 個工作,且 iodepth 設為 4。下表顯示,透過 iSCSI 傳輸 8 KiB 的區塊大小時,儲存空間集區預計可處理約 158,000 個純隨機讀取 IOPS,以及約 140,400 個純隨機寫入 IOPS。

iSCSI 8 KiB 隨機 6 n2-standard-32 RHEL 9 VM

100% 讀取和 0% 寫入 75% 讀取和 25% 寫入 50% 讀取和 50% 寫入 25% 讀取和 75% 寫入 0% 讀取和 100% 寫入
讀取 IOPS 157,780 120,028 80,102 39,866 0
寫入 IOPS 0 40,035 80,070 119,565 140,366

資料庫工作負載基準

本節提供透過 iSCSI 在 NetApp Volumes 上執行的 Oracle 和 Microsoft SQL Server 工作負載,其應用程式層級的資料庫基準測試結果。這些實際測量結果可做為合成儲存空間基準資料的補充。

注意事項

查看這些資料庫基準測試結果時,請考慮下列因素:

  • 資料庫基準測試結果代表特定測試條件下的測量值。

  • 實際效能會因工作負載特性和設定而異,例如主機大小、網路、資料庫、iSCSI、多路徑和部署架構。

Oracle 資料庫

下列測試是在 Oracle Database 23c 上執行,使用 iSCSI 上的 Silly Little Oracle Benchmark (SLOB) 工具,並擷取效能結果以供分析。

工作負載設定檔 儲存空間 IOPS 延遲時間
已讀 100% 約 157,000 0.40 毫秒
90% 閱讀,10% 寫作 約 145,000 0.38 毫秒

儲存 IOPS 值代表測試期間觀察到的後端儲存 I/O。總儲存 IOPS 的計算方法是:將 90% 的讀取工作負載和 10% 的寫入工作負載的讀取 IOPS 和寫入 IOPS 相加。

有關更多信息,請參閱 Oracle 在 Google Cloud NetApp Volumes over iSCSI 上的效能

Microsoft SQL Server

以下測試使用 SQL 儲存基準測試 (SSB) 工具,透過 iSCSI 和單一 LUN 設定在 Microsoft SQL Server 工作負載上執行,以擷取效能結果進行分析。

工作負載設定檔 儲存空間 IOPS 延遲時間
已讀 100% 約 14 萬 小於 1 毫秒
80% 閱讀,20% 寫作 約 10 萬 小於 1 毫秒

這些效能值代表了低延遲工作點下的持續儲存效能。總儲存 IOPS 的計算方法是:將 80% 的讀取工作負載和 20% 的寫入工作負載的讀取 IOPS 和寫入 IOPS 相加。

電子設計自動化工作負載基準測試

NetApp Volumes 大容量磁碟區支援提供高效能平行檔案系統,非常適合電子設計自動化工作負載。 這些檔案系統可提供高達 1 PiB 的容量,並以低延遲提供高 I/O 和吞吐量速率。

電子設計自動化工作負載的前端和後端階段對效能的要求不同。前端階段優先考慮元資料和 IOPS,而後端階段則著重於吞吐量。

業界標準的電子設計自動化基準測試,混合前端和後端工作負載,使用大容量數據,多個 NFSv3 用戶端均勻分佈在 6 個 IP 位址上,可實現高達 21.5 GiBps 的吞吐量和高達 1,350,000 IOPS。

後續步驟

監控效能