Dimensionamento delle prestazioni del volume

Questa pagina descrive il dimensionamento delle prestazioni del volume.

Importanza del dimensionamento delle prestazioni

Per dimensionare correttamente i carichi di lavoro in base al rendimento, devi comprendere:

  • Le prestazioni che un singolo volume può offrire.

  • Come regolare le prestazioni di un volume.

  • Le prestazioni dipendono principalmente dal livello di servizio del pool di archiviazione sottostante.

Prestazioni personalizzate di Flex Unified e Flex File

Tieni presente quanto segue per il rendimento personalizzato di Flex Unified e Flex File:

  • Le prestazioni sono condivise: il pool di archiviazione sottostante fornisce le prestazioni. Tutti i volumi di un pool personalizzato Flex Unified o Flex File condividono le prestazioni totali del pool. I volumi più piccoli possono utilizzare le prestazioni inutilizzate di quelli più grandi. Questo vale sia per la modalità predefinita che per la modalità ONTAP.

  • Prestazioni configurabili: puoi impostare le prestazioni del pool indipendentemente dalla sua capacità.

    • Predefinito: throughput di 64 MiBps e 1024 IOPS per pool.

    • Scalabilità del throughput: aumenta il throughput fino a 5 GiBps con incrementi di 1 MiBps. Ogni MiBps aggiuntivo aggiunge 16 IOPS.

    • IOPS: esegui il provisioning di un massimo di 160.000 IOPS per pool.

  • Pool di grande capacità: il throughput può raggiungere fino a 24 GiBps.

  • Limiti: le prestazioni effettive del pool sono limitate dal limite, throughput o IOPS, raggiunto per primo, a seconda delle dimensioni del blocco dell'applicazione.

Prestazioni predefinite di Flex File

Tieni presente quanto segue per il rendimento predefinito del file flessibile:

  • Le prestazioni sono condivise: il pool di archiviazione sottostante fornisce le prestazioni. Tutti i volumi nel pool condividono le prestazioni.

  • Analogamente alle prestazioni personalizzate di Flex Unified e Flex File, la dimensione del blocco determina quale limite viene applicato per primo: throughput o IOPS.

    • Throughput: 16 KiBps per GiB di capacità del pool fino a un massimo di 1,6 GiBps.

    • IOPS: 1024 IOPS per TiB di capacità del pool fino a un massimo di 60.000 IOPS.

Prestazioni standard, premium ed estreme

Per i volumi con livelli di servizio Standard, Premium ed Extreme, il throughput massimo che un volume può sostenere è determinato dalla sua capacità e dal livello di servizio del pool di archiviazione che lo ospita. Puoi aumentare o diminuire il throughput massimo del volume modificandone la capacità oppure, per i livelli di servizio Premium ed Extreme, riassegnandolo a un pool di archiviazione con un livello di servizio diverso.

I seguenti limiti di throughput e IOPS presuppongono letture sequenziali di grandi dimensioni. Le operazioni di input/output o le scritture di piccole dimensioni raggiungono i limiti inferiori. Per ulteriori informazioni, vedi Benchmark delle prestazioni.

  • Le prestazioni aumentano in base alle dimensioni del volume e al livello di servizio.

    • Standard: 16 MiBps per TiB di capacità del volume fino a un massimo di 1,6 GiBps.

    • Premium: 64 MiBps per TiB di capacità del volume fino a un massimo di 5 GiBps per volume. 30 GiBps per i volumi di grande capacità.

    • Extreme: 128 MiBps per TiB di capacità del volume fino a un massimo di 5 GiBps per volume. 30 GiBps per i volumi di grande capacità.

  • Scalabilità lineare: la velocità effettiva aumenta con le dimensioni del volume fino a raggiungere il massimo del livello di servizio.

  • Regolazione delle prestazioni: per migliorare le prestazioni, puoi aumentare la capacità del volume o passare a un livello di servizio superiore, ad esempio Premium o Extreme. Per un maggiore controllo, utilizza QoS manuale per allocare le prestazioni del pool a volumi specifici.

Considerazioni sul workload

La sezione Dimensionamento delle prestazioni del volume descrive le prestazioni massime che un volume può offrire. Le prestazioni effettive dell'applicazione dipendono dal modo in cui l'applicazione esegue le operazioni di I/O sul volume.

I fattori chiave che determinano le prestazioni dell'applicazione includono:

  • Mix di workload: letture, scritture, operazioni sui metadati; accesso sequenziale e casuale.

  • Dimensione del blocco: i blocchi piccoli comportano un numero di IOPS più elevato, mentre i blocchi grandi comportano un throughput più elevato. Utilizza dimensioni dei blocchi più grandi (64 KiB o più) per una maggiore efficienza.

  • Latenza: una latenza di rete inferiore migliora le prestazioni.

  • Concorrenza I/O: un maggior numero di operazioni di I/O parallele aumenta le prestazioni.

  • Protocollo di accesso: la scelta del protocollo NFSv3, NFSv4, SMB o iSCSI può influire sulle prestazioni.

  • Cache VM client: l'aumento della cache del buffer della VM può ridurre le operazioni di lettura.

Di seguito sono riportate le formule principali:

  • IOPS = concorrenza / latenza

  • Throughput = IOPS * dimensioni del blocco

I seguenti esempi mostrano come vengono calcolati il throughput e gli IOPS:

Esempio di throughput volume

Per un volume con livello di servizio Premium e una capacità di 1500 GiB, il throughput massimo di lettura sequenziale di grandi dimensioni ottenibile con una concorrenza di 8 viene calcolato utilizzando la seguente formula. Per i volumi Premium, la velocità effettiva aumenta in modo lineare con la capacità del volume fino a raggiungere il limite.

(1500 GiB x 64 KiBps/GiB) / 1024 KiB/MiB = 93,75 MiBps

Esempio di throughput e IOPS

Considera uno scenario in cui un utente copia un file di grandi dimensioni utilizzando una copia a thread singolo (concurrency = 1) in Esplora file di Windows. Il file viene spostato da un SSD locale a un volume Extreme da 4 TiB, che ha un limite di velocità effettiva di 512 MiBps. Supponendo che Esplora file di Windows utilizzi una dimensione del blocco di 128 KiB e che il volume abbia una latenza di 0,5 ms, il throughput e gli IOPS possono essere calcolati utilizzando la seguente formula:

IOPS = 1/0,0005 s = 2000 IOPS

Throughput = 2000 IOPS * 128 KiB = 256.000 KiBps = 250 MiBps

In questo esempio, Esplora file non è in grado di aumentare il throughput per raggiungere il limite del volume (512 MiBps). Inoltre, se la latenza è di un millisecondo, il throughput diminuisce del 50% perché la latenza influisce direttamente sulle applicazioni a thread singolo. Per sfruttare al massimo il potenziale di prestazioni di questo volume, utilizza applicazioni multithread che offrono una concorrenza maggiore.

Operazioni con metadati

Le operazioni sui metadati sono operazioni ridotte e specifiche del protocollo. Il rendimento delle operazioni sui metadati è limitato principalmente dalla latenza. Ecco alcuni esempi di operazioni sui metadati:

  • Elenca i contenuti di una cartella

  • Eliminazione di un file

  • Imposta autorizzazioni

Latenza

La latenza è il tempo totale necessario per completare un'operazione di I/O. Sono inclusi il tempo di attesa in coda e il tempo di servizio in cui l'I/O viene eseguito. Per migliorare la latenza, ti consigliamo di testare la connessione a NetApp Volumes da tutte le zone della tua regione e selezionare la zona con la latenza più bassa.

Considerazioni

  • Quando la larghezza di banda di rete di un client è inferiore a quella richiesta, la latenza del client segnalata da perfmon in Windows o nfsiostat in Linux è superiore alla latenza segnalata da NetApp Volumes perché l'operazione I/O trascorre del tempo in coda sul client.

  • La latenza di archiviazione diventa elevata quando il limite di velocità effettiva di un volume è inferiore a quello richiesto per un determinato carico di lavoro. Inoltre, la latenza del client è maggiore a causa della coda lato client aggiuntiva.

  • Quando viene raggiunto il limite massimo di throughput del volume, puoi migliorare le latenze del client e dello spazio di archiviazione aumentando il limite di throughput.

Passaggi successivi

Scopri di più sui pool di archiviazione.