卷性能容量调整

本页介绍了卷性能调整。

性能容量规划的重要性

为了正确调整工作负载大小以获得理想性能,您需要了解:

  • 单个卷可提供的性能。

  • 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 File 自定义效果

对于 Flex Unified 和 Flex File 自定义效果,请考虑以下事项:

  • 性能共享:底层存储池提供性能。Flex Unified 或 Flex File 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:您可以单独设置池的性能,而不受其容量的影响。

    • 默认:每个池的吞吐量为 64 MiBps,IOPS 为 1,024。

    • 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 个 MiBps,就会增加 16 个 IOPS。

    • IOPS:每个池最多可预配 160,000 IOPS。

  • 大容量池:吞吐量最高可达 24 GiBps。

  • 限制:存储池的有效性能受吞吐量或 IOPS 上限的限制,具体取决于您的应用先达到哪个上限。

Flex File 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 File 自定义性能类似,块大小决定了先达到哪个限制:吞吐量还是 IOPS。

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

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

标准、高级和极致性能

对于服务等级为“标准”“高级”和“极速”的卷,卷可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提高或降低卷的最大吞吐量,也可以通过将卷重新分配给具有不同服务等级的存储池来提高或降低卷的最大吞吐量(仅限 Premium 和 Extreme 服务等级)。

以下吞吐量和 IOPS 限制假设为大型顺序读取。小 I/O 或写入达到下限。如需了解详情,请参阅性能基准

  • 性能随卷大小和服务级别而变化。

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

    • Premium:每 TiB 卷容量 64 MiBps,每个卷的最高吞吐量为 5 GiBps。对于大容量卷,为 30 GiBps。

    • Extreme:每 TiB 卷容量 128 MiBps,最高可达每个卷 5 GiBps。对于大容量卷,为 30 GiBps。

  • 线性伸缩:吞吐量随卷大小而增加,直至达到服务层级上限。

  • 调整性能:如需提升性能,您可以增加卷容量或改用更高级别的服务,例如 Premium 或 Extreme。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

确定卷性能大小部分介绍了卷可提供的最高性能。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:小块可实现更高的 IOPS,而大块可实现更高的吞吐量。使用更大的块大小(64 KiB 或更多)可提高效率。

  • 延迟时间:缩短网络延迟时间可提高性能。

  • I/O 并发性:更多并行 I/O 操作可提高性能。

  • 访问协议:选择 NFSv3、NFSv4、SMB 或 iSCSI 协议可能会影响性能。

  • 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 = 并发数 / 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

对于服务级别为 Premium 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。对于高级卷,吞吐量会随卷容量线性扩展,直到达到其上限。

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

吞吐量和 IOPS 示例

假设有这样一种情况:用户在 Windows 文件资源管理器中使用单线程复制 (concurrency = 1) 来复制一个大文件。文件正从本地 SSD 移至 4 TiB Extreme 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 的块大小,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达到卷限制 (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。如需充分发挥此卷的最大性能潜力,请使用可提供更高并发性的多线程应用。

元数据操作

元数据操作是小规模的协议专用操作。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 I/O 操作完成所需的总时间。这包括在队列中的等待时间和 I/O 得到处理的服务时间。为缩短延迟时间,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,然后选择延迟时间最短的可用区。

注意事项

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

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

  • 当卷的吞吐量上限达到时,您可以通过提高吞吐量限制来缩短客户端和存储延迟时间。

后续步骤

了解存储池