Funktionsweise der Leistung, wenn VMs mit Elastic SAN-Volumes verbunden sind

In diesem Artikel erfahren Sie, wie die Leistung von Elastic SAN funktioniert und wie sich die Kombination aus Grenzwerten für Elastic SAN und Azure Virtual Machines (VMs) auf die Leistung Ihrer Workloads auswirken kann.

Funktionsweise der Leistung

Für virtuelle Azure-Computer gelten je nach Typ und Größe des virtuellen Computers Leistungsgrenzwerte für E/A-Vorgänge pro Sekunde (Input/Output Operations per Second, IOPS) und für den Durchsatz. Eine Elastic SAN-Instanz verfügt über einen Leistungspool, aus dem den einzelnen Volumes Leistung zugeordnet wird. Elastic SAN-Volumes können an VMs angefügt werden, und jedes Volume verfügt über eigene IOPS- und Durchsatzgrenzwerte.

Die Leistung Ihrer Anwendung wird gedrosselt, wenn sie mehr IOPS oder Durchsatz anfordert als für die VM oder für die angefügten Datenträger zugeordnet wurde. Im gedrosselten Zustand ist die Leistung der Anwendung nicht optimal, was zu negativen Auswirkungen wie erhöhter Wartezeit führen kann. Einer der Hauptvorteile einer Elastic SAN-Instanz ist die Möglichkeit, IOPS automatisch nach Bedarf bereitzustellen. Die IOPS Ihres SAN werden von allen Volumes gemeinsam genutzt, sodass Workloadspitzen ohne Drosselung oder zusätzliche Kosten bewältigt werden können. In diesem Artikel wird gezeigt, wie diese Bereitstellung funktioniert.

Leistung von Elastic SAN

Eine Elastic SAN-Instanz hat drei Attribute, die ihre Leistung bestimmen: Gesamtkapazität, IOPS und Durchsatz. Um die bestmögliche Leistung zu erzielen, sollte sich Ihr SAN in derselben Zone wie die VM befinden, den Sie bereitstellen.

Capacity

Die Gesamtkapazität Ihres Elastic SAN wird durch zwei verschiedene Kapazitäten bestimmt, die Basiskapazität und die zusätzliche Kapazität. Das Erhöhen der Basiskapazität erhöht auch die IOPS und den Durchsatz des SAN, ist jedoch kostspieliger als das Erhöhen der zusätzlichen Kapazität. Das Erhöhen zusätzlicher Kapazität erhöht weder IOPS noch Durchsatz.

IOPS

Die IOPS eines Elastic SAN erhöhen sich um 5.000 pro Basis-TiB. Wenn Sie also ein Elastic SAN mit einer Basiskapazität von 6 TiB hätten, könnte dieses SAN immer noch bis zu 30.000 IOPS bereitstellen. Dasselbe SAN würde immer noch 30.000 IOPS bereitstellen, unabhängig davon, ob es 50 TiB zusätzliche Kapazität oder 500 TiB zusätzliche Kapazität hätte, da die Leistung des SAN nur durch die Basiskapazität bestimmt wird. Die IOPS eines Elastic SAN werden auf alle Volumes verteilt.

Throughput

Der Durchsatz eines Elastic SAN erhöht sich um 200 MB/s pro Basis TiB. Wenn Sie also ein Elastic SAN mit einer Basiskapazität von 6 TiB hätten, könnte dieses SAN immer noch bis zu 1200 MB/s bereitstellen. Dasselbe SAN würde einen Durchsatz von 1200 MB/s bereitstellen, unabhängig davon, ob es 50 TiB zusätzliche Kapazität oder 500 TiB zusätzliche Kapazität hätte, da die Leistung des SAN nur durch die Basiskapazität bestimmt wird. Der Durchsatz eines Elastic SAN wird zwischen allen zugehörigen Volumes verteilt.

Elastic SAN-Volumes

Die Leistung eines einzelnen Volumes wird durch seine Kapazität bestimmt. Die maximalen IOPS eines Volumes erhöhen sich um 750 pro GiB auf maximal 80.000 IOPS. Der maximale Durchsatz erhöht sich um 60 MB/s pro GiB auf bis zu 1.024 MB/s. Ein Volume benötigt mindestens 107 GiB, um 80.000 IOPS nutzen zu können. Ein Volume benötigt mindestens 22 GiB, um die maximalen 1.280 MB/s nutzen zu können. Die kombinierten IOPS und der Durchsatz all Ihrer Volumes dürfen die IOPS und den Durchsatz Ihres SAN nicht überschreiten.

Beispielkonfiguration

Jedes der Beispielszenarien in diesem Artikel verwendet die folgende Konfiguration für die Elastic SAN-Instanz:

Ressource	Capacity	IOPS
Elastic SAN	27 TiB	135.000 (bereitgestellt)
SAN-Volume für AKS	3 TiB	Bis zu 80.000
SAN-Volume für Workload 1	10 TiB	Bis zu 80.000
SAN-Volume für Workload 2	4 TiB	Bis zu 80.000
SAN-Volume für Workload 3	2TiB	Bis zu 80.000

Beispielszenarien

Die folgenden Beispielszenarien zeigen die Leistungszuordnung durch Elastic SAN. Um eine optimale Leistung zu erzielen, müssen sich sowohl die VMs als auch das SAN in derselben Zone befinden.

Typische Workload

Workload	Angeforderte IOPS	Bereitgestellte IOPS
AKS-Workload	3,000	3,000
Workload 1	10.000	10.000
Workload 2	8\.000	8\.000
Workload 3	20.000	20.000

In diesem Szenario erfolgt keine Drosselung auf VM- oder SAN-Ebene. Das SAN selbst verfügt über 135.000 IOPS, jedes Volume ist groß genug, um bis zu 80.000 IOPS bereitzustellen; im SAN sind genügend IOPS verfügbar, keiner der IOPS-Grenzwerte des virtuellen Computers wurde überschritten, und die Gesamtanzahl angeforderter IOPS beträgt 41.000. Daher werden die Workloads alle ohne Drosselung ausgeführt.

Einzelne Workloadspitze

Workload	Angeforderte IOPS	Bereitgestellte IOPS	Zeitpunkt der Spitze
AKS-Workload	2,000	2,000	Nicht zutreffend
Workload 1	10.000	10.000	Nicht zutreffend
Workload 2	10.000	10.000	Nicht zutreffend
Workload 3	80.000	80.000	9:00

In diesem Szenario tritt keine Drosselung auf. Bei der Workload 3 kam es um 9 Uhr zu einer Spitze. Dabei wurden 80.000 IOPS angefordert. Bei den anderen Workloads kam es zu keiner Spitze, und im SAN standen genügend freie IOPS für die Workload zur Verfügung. Daher kam es zu keiner Drosselung.

Im Allgemeinen ist dies die ideale Konfiguration für ein SAN mit gemeinsam genutzten Workloads. Es ist am besten, über genügend Leistung zu verfügen, um den normalen Betrieb von Workloads sowie gelegentliche Spitzen bewältigen zu können.

Spitzen bei allen Workloads

Workload	Angeforderte IOPS	Bereitgestellte IOPS	Zeitpunkt der Spitze
AKS-Workload	5\.000	5\.000	9:00
Workload 1	40.000	21.000	9:01 Uhr
Workload 2	45.000	45.000	9:00
Workload 3	64.000	64.000	9:00

Es ist wichtig zu wissen, wie sich das SAN in dem ungünstigen Fall verhält, dass bei allen Workloads gleichzeitig eine Spitze auftritt.

In diesem Szenario tritt die Spitze bei allen Workloads fast zur gleichen Zeit auf. An diesem Punkt ist die Gesamtanzahl der IOPS, die von allen Workloads zusammen benötigt werden (64.000 + 45.000 + 40.000 + 5.000) höher als die auf SAN-Ebene bereitgestellten IOPS (135.000). Daher werden die Workloads gedrosselt. Die Drosselung erfolgt nach dem Windhundprinzip. Das bedeutet, dass Workloads, die IOPS anfordern, nachdem die maximale Kapazität erreicht wurde, nicht mehr Leistung erhalten. In diesem Fall hat Workload 1 nach den anderen Workloads 40.000 IOPS angefordert. Das SAN hatte aber bereits die meisten verfügbaren IOPS zugewiesen. Daher wurden nur die restlichen IOPS bereitgestellt.

Nächste Schritte

Stellen Sie ein Elastic SAN bereit.