卷性能容量调整

本页介绍了卷性能容量调整。

性能容量调整的重要性

如需根据性能正确调整工作负载容量,您需要了解:

  • 单个卷可以提供的性能。

  • 如何调整卷的性能。

  • 性能主要取决于底层存储池的服务等级。

Flex Unified 和 Flex 文件自定义性能

对于 Flex Unified 和 Flex 文件自定义性能,请考虑以下事项:

  • 性能共享:底层存储池提供 性能。Flex Unified 或 Flex 文件自定义池中的所有卷共享池的总性能。较小的卷可以使用较大卷中未使用的性能。这适用于默认模式和 ONTAP 模式。

  • 可配置的性能:您可以独立于池的容量 设置池的性能。

    • 默认值:每个池 64 MiBps 吞吐量和 1,024 IOPS。

    • 吞吐量可伸缩性:以 1 MiBps 为增量,将吞吐量提高到最高 5 GiBps。每增加 1 MiBps,就会增加 16 IOPS。

    • IOPS:每个池最多预配 160,000 IOPS。

  • 大容量池:吞吐量最高可达 22 GiBps。

  • 限制:池的有效性能受吞吐量或 IOPS 限制(以先达到的限制为准),具体取决于应用的块大小。

Flex 文件默认性能

对于 Flex 文件默认性能,请考虑以下事项:

  • 性能共享:底层存储池提供 性能。池中的所有卷共享其性能。

  • 与 Flex Unified 和 Flex 文件自定义性能类似,块大小决定了首先达到哪个限制:吞吐量还是 IOPS。

    • 吞吐量:每 GiB 池容量 16 KiBps,最高 1.6 GiBps。

    • IOPS:每 TiB 池容量 1,024 IOPS,最高 60,000 IOPS。

标准、优质和尊享性能

对于标准、优质和尊享服务等级卷,卷可以维持的最大吞吐量取决于其容量以及托管该卷的存储池的服务等级。您可以通过更改卷的容量来增加或减少卷的最大吞吐量;对于优质和至尊服务等级,您还可以通过将卷重新分配给具有不同服务等级的存储池来更改卷的最大吞吐量。

以下吞吐量和 IOPS 限制假设为大型顺序读取。小型 I/O 操作或写入操作达到较低的限制。如需了解详情,请参阅 性能基准

  • 性能随卷大小和服务等级而变化。

    • 标准:每 TiB 卷容量 16 MiBps,最高 1.6 GiBps。

    • 优质:每 TiB 卷容量 64 MiBps,最高每个卷 5 GiBps。大容量卷为 30 GiBps。

    • 至尊:每 TiB 卷容量 128 MiBps,最高每个卷 5 GiBps。大容量卷为 30 GiBps。

  • 线性伸缩:吞吐量随卷大小而增加,直至达到 服务等级上限。

  • 调整性能:如需提高性能,您可以增加卷容量或升级到更高的服务等级,例如优质或至尊。如需进行 更精细的控制,请使用 手动 QoS 将池性能分配给特定卷。

工作负载注意事项

卷性能容量调整部分 介绍了卷可以提供的最大性能。实际应用性能取决于应用对卷执行 I/O 操作的方式。

决定应用性能的关键因素包括:

  • 工作负载组合:读取、写入、元数据操作;顺序访问与随机访问。

  • 块大小:小块会导致 IOPS 较高,而大块会导致 吞吐量较高。使用较大的块大小(64 KiB 或更大)可以提高效率。

  • 延迟时间:减少网络延迟时间可以提高性能。

  • I/O 并发:更多并行 I/O 操作可以提高性能。

  • 访问协议:选择的协议(NFSv3、NFSv4、SMB 或 iSCSI)可能会 影响性能。

  • 客户端虚拟机缓存:增加虚拟机缓冲区缓存可以减少读取操作。

以下是关键公式:

  • IOPS = 并发 / 延迟时间

  • 吞吐量 = IOPS * 块大小

以下示例展示了如何计算吞吐量和 IOPS:

卷吞吐量示例

对于服务等级为“优质”且容量为 1,500 GiB 的卷,使用以下公式计算在并发为 8 时可实现的最大大型顺序读取吞吐量。对于优质卷,吞吐量随卷容量线性变化,直至达到上限。

(1,500 GiB x 64 KiBps/GiB) / 1,024 KiB/MiB = 93.75 MiBps

吞吐量和 IOPS 示例

假设用户在 Windows 文件资源管理器中使用单线程复制 (concurrency = 1) 复制大型文件。该文件正在从本地固态硬盘移动到 4 TiB 至尊卷,该卷的吞吐量上限为 512 MiBps。假设 Windows 文件资源管理器使用 128 KiB 块大小,并且卷的延迟时间为 0.5 毫秒,则可以使用以下公式计算吞吐量和 IOPS:

IOPS = 1/0.0005 秒 = 2,000 IOPS

吞吐量 = 2,000 IOPS * 128 KiB = 256,000 KiBps = 250 MiBps

在此示例中,文件资源管理器无法将吞吐量提升到卷上限 (512 MiBps)。此外,如果延迟时间为 1 毫秒,吞吐量会下降 50%,因为延迟时间会直接影响单线程应用。如需将此卷的性能发挥到最大潜力,请使用提供更高并发的多线程应用。

元数据操作

元数据操作是特定于协议的小型操作。元数据操作性能主要受延迟时间限制。元数据操作的示例包括:

  • 列出文件夹的内容

  • 删除文件

  • 设置权限

延迟时间

延迟时间是指完成 I/O 操作所需的总时间, 包括在队列中的等待时间和执行 I/O 操作的服务时间。如需在使用标准、优质和至尊服务等级时缩短延迟时间,我们建议您测试从您所在区域的所有可用区到 NetApp Volumes 的连接,并选择延迟时间最低的可用区。

注意事项

  • 当客户端的网络带宽小于所需带宽时,Windows 中 perfmon 或 Linux 中 nfsiostat 报告的客户端延迟时间高于 NetApp Volumes 报告的延迟时间,因为 I/O 操作会在客户端上排队。

  • 当卷的吞吐量上限低于给定工作负载所需吞吐量时,存储延迟时间会变高。由于额外的客户端排队,这也会导致客户端延迟时间变高。

  • 达到卷的吞吐量上限后,您可以通过提高吞吐量上限来缩短客户端和存储延迟时间。

后续步骤

了解存储池