Skalierbarkeits- und Leistungsziele für Azure Files

Azure Files bietet vollständig verwaltete Dateifreigaben in der Cloud, auf die über die SMB- und NFS-Dateisystemprotokolle zugegriffen werden kann. Dieser Artikel behandelt die Skalierbarkeits- und Leistungsziele für Azure Files und Azure-Dateisynchronisierung.

Die hier aufgelisteten Ziele können durch andere Variablen in Ihrer Bereitstellung beeinflusst werden. So können beispielsweise das Verhalten Ihres SMB-Clients und die verfügbare Netzwerkbandbreite Auswirkungen auf die E/A-Leistung für eine Datei haben. Es empfiehlt sich, Ihr Nutzungsmuster zu testen, um zu ermitteln, ob Skalierbarkeit und Leistung von Azure Files Ihren Anforderungen entsprechen. Rechnen Sie außerdem damit, dass sich diese Grenzwerte im Laufe der Zeit erhöhen.

Gilt für:

Dateifreigabetyp SMB NFS
Standard-Dateifreigaben (GPv2), LRS/ZRS Ja Nein
Standard-Dateifreigaben (GPv2), GRS/GZRS Ja Nein
Premium-Dateifreigaben (FileStorage), LRS/ZRS Ja Ja

Skalierbarkeitsziele für Azure Files

Azure-Dateifreigaben werden in Speicherkonten bereitgestellt, bei denen es sich um Objekte der obersten Ebene handelt, die einen freigegebenen Speicherpool darstellen. Dieser Speicherpool kann verwendet werden, um mehrere Dateifreigaben bereitzustellen. Es gibt also drei Kategorien zu beachten: Speicherkonten, Azure-Dateifreigaben und einzelne Dateien.

Skalierbarkeitsziele für Speicherkonten

Skalierbarkeitsziele für Speicherkonten gelten auf Speicherkontoebene. Es gibt zwei Haupttypen von Speicherkonten für Azure Files:

  • Speicherkonten vom Typ „Universell Version 2 (GPv2)“ : GPv2-Speicherkonten ermöglichen Ihnen die Bereitstellung von Azure-Dateifreigaben auf Standard- bzw. festplattenbasierter Hardware (HDD-basiert). Neben Azure-Dateifreigaben können in GPv2-Speicherkonten auch andere Speicherressourcen wie Blobcontainer, Warteschlangen oder Tabellen gespeichert werden. Dateifreigaben können auf den transaktionsoptimierten (Standardeinstellung), heißen und kalten Ebenen bereitgestellt werden.

  • FileStorage-Speicherkonten: FileStorage-Speicherkonten ermöglichen Ihnen die Bereitstellung von Azure-Dateifreigaben auf SSD-basierter Hardware (Premium/Solid State Drive). FileStorage-Konten können nur zum Speichern von Azure-Dateifreigaben verwendet werden. In einem FileStorage-Konto können keine anderen Speicherressourcen (Blobcontainer, Warteschlangen, Tabellen usw.) bereitgestellt werden.

attribute GPv2-Speicherkonten (Standard) FileStorage-Speicherkonten (Premium)
Anzahl von Speicherkonten pro Region und Abonnement 250 250
Maximale Speicherkontokapazität 5 PiB1 100 TiB (bereitgestellt)
Maximale Anzahl der Dateifreigaben Unbegrenzt Unbegrenzt, die gesamte bereitgestellte Größe aller Freigaben muss kleiner sein als die maximale Speicherkontokapazität.
Rate für maximale Anzahl von gleichzeitigen Anforderungen 20.000 IOPS1 100.000 IOPS
Durchsatz (eingehend und ausgehend) für LRS/GRS
  • Australien (Osten)
  • USA (Mitte)
  • Asien, Osten
  • USA (Ost) 2
  • Japan, Osten
  • Korea, Mitte
  • Nordeuropa
  • USA Süd Mitte
  • Asien, Südosten
  • UK, Süden
  • Europa, Westen
  • USA (Westen)
  • Eingehend: 7.152 MiB/s
  • Ausgehend: 14.305 MiB/s
10.340 MiB/s
Durchsatz (eingehend und ausgehend) für ZRS
  • Australien (Osten)
  • USA (Mitte)
  • East US
  • USA (Ost) 2
  • Japan, Osten
  • Nordeuropa
  • USA Süd Mitte
  • Asien, Südosten
  • UK, Süden
  • Europa, Westen
  • USA, Westen 2
  • Eingehend: 7.152 MiB/s
  • Ausgehend: 14.305 MiB/s
10.340 MiB/s
Durchsatz (eingehend und ausgehend) für Kombinationen aus Redundanz und Region, die in der vorherigen Zeile nicht aufgeführt sind
  • Eingehend: 2.980 MiB/s
  • Ausgehend: 5.960 MiB/s
10.340 MiB/s
Maximale Anzahl von Regeln für virtuelle Netzwerke 200 200
Maximale Anzahl von IP-Adressregeln 200 200
Lesevorgänge für die Verwaltung 800 pro 5 Minuten 800 pro 5 Minuten
Schreibvorgänge für die Verwaltung 10 pro Sekunde/1200 pro Stunde 10 pro Sekunde/1200 pro Stunde
Listenvorgänge für die Verwaltung 100 pro 5 Minuten 100 pro 5 Minuten

1 Speicherkonten vom Typ „Universell, Version 2“ unterstützen höhere Grenzwerte für Kapazität und Eingang auf Anforderung. Wenden Sie sich an den Azure-Support, um eine Erhöhung der Kontogrenzwerte anzufordern.

Skalierbarkeitsziele für Azure-Dateifreigaben

Skalierbarkeitsziele für Azure-Dateifreigaben gelten auf Dateifreigabeebene.

attribute Standard-Dateifreigaben 1 Premium-Dateifreigaben
Mindestgröße einer Dateifreigabe Keine Mindestanforderungen 100 GiB (bereitgestellt)
Einheit für Erhöhung/Verringerung der bereitgestellten Größe Nicht zutreffend 1 GiB
Maximale Größe einer Dateifreigabe
  • 100 TiB, mit aktiviertem Feature für große Dateifreigaben2
  • 5 TiB, Standard
ca. 100 TiB
Maximale Anzahl an Dateien in einer Dateifreigabe Keine Begrenzung Keine Begrenzung
Maximale Anforderungsrate (max. IOPS)
  • 20.000 bei aktiviertem Feature für große Dateifreigaben2
  • 1\.000 oder 100 Anforderungen pro 100 ms, Standard
  • Geplante IOPS: 3000 + 1 IOPS pro GiB, bis zu 100.000
  • IOPS-Bursting: Max. (10.000, 3x IOPS pro GiB), bis zu 100.000
Durchsatz (Eingehend + Ausgehend) für eine einzelne Dateifreigabe (MiB/s)
  • Bis zu 300 MiB/s, mit aktiviertem Feature für große Dateifreigaben2
  • Bis zu 60 MiB/s, Standard
100 + CEILING(0.04 * ProvisionedStorageGiB) + CEILING(0.06 * ProvisionedStorageGiB)
Maximale Anzahl von Freigabemomentaufnahmen 200 Momentaufnahmen 200 Momentaufnahmen
Maximale Objektnamenlänge3 (vollständiger Pfadname einschließlich aller Verzeichnisse, Dateinamen und Backslash-Zeichen) 2\.048 Zeichen 2\.048 Zeichen
Maximale Länge einzelner Pfadnamenkomponenten3 (im Pfad „\A\B\C\D“ stellt jeder Buchstabe ein Verzeichnis oder eine Datei dar, die eine einzelne Komponente ist) 255 Zeichen 255 Zeichen
Grenzwert für feste Links (nur NFS) 178
Maximale Anzahl von SMB Multichannel-Kanälen N/V 4
Maximale Anzahl gespeicherter Zugriffsrichtlinien pro Dateifreigabe 5 5

1 Die Grenzwerte für Standarddateifreigaben gelten für alle drei Dienstebenen, die für Standarddateifreigaben verfügbar sind: transaktionsoptimiert, heiß und kalt.

2 Der Standardwert für Standarddateifreigaben ist 5 TiB. Einzelheiten zum Erstellen von Dateifreigaben mit einer Größe von 100 TiB und zum Vergrößern von Standarddateifreigaben auf bis zu 100 TiB finden Sie unter Erstellen einer Azure-Dateifreigabe. Um die größeren Skalierungsziele nutzen zu können, müssen Sie Ihr Kontingent so ändern, dass es größer als 5 TiB ist.

3 Azure Files erzwingt bestimmte Benennungsregeln für Verzeichnis- und Dateinamen.

Dateiskalierbarkeitsziele

Dateiskalierbarkeitsziele gelten für einzelne Dateien, die in Azure-Dateifreigaben gespeichert sind.

attribute Dateien in Standard-Dateifreigaben Dateien in Premium-Dateifreigaben
Maximale Dateigröße 4 TiB 4 TiB
Rate für maximale Anzahl von gleichzeitigen Anforderungen 1.000IOPS Bis zu 8.0001
Maximaler Eingang für eine Datei 60 MiB/s 200 MiB/s (bis zu 1 GiB/s bei SMB Multichannel) 2
Maximaler Ausgang für eine Datei 60 MiB/s 300 MiB/s (bis zu 1 GiB/s bei SMB Multichannel) 2
Maximale gleichzeitige Handles pro Datei, Verzeichnis und Freigabestamm3 2\.000 Handles 2\.000 Handles

1 Gilt für Lese- und Schreib-IOs (typischerweise kleinere IO-Größen, die kleiner oder gleich 64 KiB sind). Metadatenvorgänge (außer Lese-und Schreibvorgängen) können geringer sein.

2 Unterliegen Netzwerkgrenzwerten für Computer, verfügbarer Bandbreite, E/A-Größen, Warteschlangenlänge und anderen Faktoren. Ausführliche Informationen finden Sie unter SMB Multichannel-Leistung.

3 Azure Files unterstützt 2.000 geöffnete Handles pro Freigabe und kann dies in der Praxis noch steigern. Wenn eine Anwendung jedoch einen geöffneten Handle auf dem Stamm der Freigabe beibehält, wird der Grenzwert für den Freigabestamm erreicht, bevor der Grenzwert pro Datei oder pro Verzeichnis erreicht wird.

Skalierbarkeitsziele für die Azure-Dateisynchronisierung

Die folgende Tabelle gibt die weichen Ziele (von Microsoft getestete Grenze) und die harten Ziele (erzwungenes Maximum) an:

Resource Ziel Harte Grenze
Speichersynchronisierungsdienste pro Region 100 Speichersynchronisierungsdienste Ja
Synchronisierungsgruppen pro Speichersynchronisierungsdienst 200 Synchronisierungsgruppen Ja
Registrierte Server pro Speichersynchronisierungsdienst 99 Server Ja
Cloudendpunkte pro Synchronisierungsgruppe 1 Cloudendpunkt Ja
Serverendpunkte pro Synchronisierungsgruppe 100 Serverendpunkte Ja
Serverendpunkte pro Server 30 Serverendpunkte Ja
Dateisystemobjekte (Verzeichnisse und Dateien) pro Synchronisierungsgruppe 100 Millionen Objekte Nein
Maximale Anzahl von Dateisystemobjekten (Verzeichnisse und Dateien) in einem Verzeichnis (nicht rekursiv) 5 Millionen Objekte Ja
Maximale Sicherheitsbeschreibung des Objekts (Verzeichnisse und Dateien) 64 KiB Ja
Dateigröße 100 GB Nein
Minimale Dateigröße für die Unterteilung einer Datei Basiert auf der Größe des Dateisystemclusters (doppelte Größe des Dateisystemclusters). Wenn die Größe des Dateisystemclusters z. B. 4 KiB beträgt, ist die minimale Dateigröße 8 KiB. Ja

Hinweis

Ein Endpunkt für Azure-Dateisynchronisierung kann auf die Größe einer Azure-Dateifreigabe hochskaliert werden. Wenn die maximale Größe der Azure-Dateifreigabe erreicht ist, kann keine Synchronisierung durchgeführt werden.

Leistungsmetriken der Azure-Dateisynchronisierung

Da der Azure-Dateisynchronisierungs-Agent auf einem Windows Server-Computer ausgeführt wird, der mit den Azure-Dateifreigaben verbunden wird, hängt die effektive Synchronisierungsleistung von einer Reihe von Faktoren in Ihrer Infrastruktur ab: von Windows Server und der zugrunde liegenden Datenträgerkonfiguration, der Netzwerkbandbreite zwischen dem Server und Azure Storage, der Dateigröße, der gesamten Datasetgröße und der Aktivität im Dataset. Da die Azure-Dateisynchronisierung auf Dateiebene ausgeführt wird, sollten die Leistungsmerkmale einer auf der Azure-Dateisynchronisierung basierenden Lösung als Anzahl von Objekten (Dateien und Verzeichnisse) gemessen werden, die pro Sekunde verarbeitet werden.

Bei der Azure-Dateisynchronisierung ist die Leistung in zwei Phasen entscheidend:

  1. Erste einmalige Bereitstellung: Informationen zum Optimieren der Leistung bei der ersten Bereitstellung finden Sie unter Onboarding bei der Azure-Dateisynchronisierung.
  2. Laufende Synchronisierung: Nachdem zunächst ein Seeding für die Daten in den Azure-Dateifreigaben ausgeführt wird, synchronisiert die Azure-Dateisynchronisierung fortlaufend mehrere Endpunkte.

Hinweis

Wenn viele Serverendpunkte in derselben Synchronisierungsgruppe gleichzeitig synchronisiert werden, konkurrieren sie um Clouddienstressourcen. Dadurch wird die Uploadleistung beeinträchtigt. In extremen Fällen können einige Synchronisierungssitzungen nicht auf die Ressourcen zugreifen, und es tritt ein Fehler auf. Diese Synchronisierungssitzungen werden jedoch in Kürze fortgesetzt und schließlich erfolgreich abgeschlossen, sobald sich die Überlastung verringert hat.

Wenn Sie die Bereitstellung für jede der Phasen planen, sehen Sie sich im Folgenden die Ergebnisse an, die bei den internen Tests auf einem System mit einer Konfiguration zustande kamen.

Systemkonfiguration Details
CPU 64 virtuelle Kerne mit 64-MiB-L3-Cache
Arbeitsspeicher 128 GB
Datenträger SAS-Datenträger mit RAID 10 mit batteriegepuffertem Cache
Netzwerk 1-GBit/s-Netzwerk
Workload Allgemeiner Dateiserver
Erste einmalige Bereitstellung Details
Anzahl der Objekte 25 Millionen Objekte
Datasetgröße ca. 4,7 TiB
Durchschnittliche Dateigröße ca. 200 KiB (größte Datei: 100 GiB)
Anfängliche Enumeration von Cloudänderungen 80 Objekte pro Sekunde
Uploaddurchsatz 20 Objekte pro Sekunde pro Synchronisierungsgruppe
Durchsatz beim Download von Namespaces 400 Objekte pro Sekunde

Erste einmalige Bereitstellung

Anfängliche Enumeration von Cloudänderungen: Wenn eine neue Synchronisierungsgruppe erstellt wird, ist die anfängliche Enumeration von Cloudänderungen der erste durchgeführte Schritt. In diesem Prozess listet das System alle Elemente in der Azure-Dateifreigabe auf. Während dieses Prozesses findet keine Synchronisierungsaktivität statt. Es werden also keine Elemente vom Cloudendpunkt auf den Serverendpunkt heruntergeladen und keine Elemente vom Serverendpunkt auf den Cloudendpunkt hochgeladen. Die Synchronisierungsaktivität beginnt erst, wenn die anfängliche Enumeration von Cloudänderungen abgeschlossen ist. Der Durchsatz liegt bei 80 Objekten pro Sekunde. Kunden können die Dauer der anfänglichen Enumeration von Cloudänderungen schätzen, indem sie die Anzahl von Elementen in der Cloudfreigabe bestimmen und den Zeitraum (in Tagen) anhand der folgenden Formel berechnen.

Zeitraum (in Tagen) für die anfängliche Cloudenumeration = (Anzahl von Objekten am Cloudendpunkt) / (80 × 60 × 60 × 24)

Erstsynchronisierung von Daten von Windows Server mit der Azure-Dateifreigabe: Viele Bereitstellungen einer Azure-Dateisynchronisierung beginnen mit einer leeren Azure-Dateifreigabe, weil alle Daten auf dem Windows-Server gespeichert sind. In diesen Fällen ist die anfängliche Enumeration von Cloudänderungen schnell, und der Großteil der Zeit wird für die Synchronisierung von Änderungen vom Windows-Server in die Azure-Dateifreigabe(n) benötigt.

Obwohl die Synchronisierung Daten in die Azure-Dateifreigabe hochlädt, gibt es auf dem lokalen Dateiserver keine Ausfallzeiten, und Administratoren können Netzwerklimits einrichten, um die für das Hochladen von Hintergrunddaten beanspruchte Bandbreite einzuschränken.

Die Erstsynchronisierung wird normalerweise durch die anfängliche Uploadrate von 20 Dateien pro Sekunde pro Synchronisierungsgruppe begrenzt. Mithilfe der folgenden Formel zur Berechnung des Zeitraums in Tagen können Kunden schätzen, wie lange es dauert, bis alle ihre Daten in Azure hochgeladen sind:

Zeitraum (in Tagen) zum Hochladen von Dateien in eine Synchronisierungsgruppe = (Anzahl von Objekten am Serverendpunkt)/(20 × 60 × 60 × 24)

Wenn Sie Ihre Daten in mehrere Serverendpunkte und Synchronisierungsgruppen aufteilen, kann dieser anfängliche Datenupload beschleunigt werden, weil der Upload für mehrere Synchronisierungsgruppen mit einer Rate von jeweils 20 Elementen pro Sekunde parallel durchgeführt werden kann. Zwei Synchronisierungsgruppen würden also mit einer kombinierten Rate von 40 Elementen pro Sekunde ausgeführt. Die Gesamtzeit bis zum Abschluss wäre die geschätzte Zeit für die Synchronisierungsgruppe mit den meisten Dateien, die synchronisiert werden sollen.

Durchsatz beim Download von Namespaces: Wenn einer vorhandenen Synchronisierungsgruppe ein neuer Serverendpunkt hinzugefügt wird, lädt der Azure-Dateisynchronisierungs-Agent keine Dateiinhalte vom Cloudendpunkt herunter. Zuerst synchronisiert er den vollständigen Namespace und löst dann im Hintergrund einen Rückruf aus, um die Dateien herunterzuladen, entweder in ihrer Gesamtheit oder bei aktiviertem Cloudtiering in der Cloudtieringrichtliniengruppe für den Serverendpunkt.

Laufende Synchronisierung Details
Anzahl der synchronisierten Objekte 125.000 Objekte (Änderungsumfang ca. 1 %)
Datasetgröße 50 GiB
Durchschnittliche Dateigröße Ca. 500 KiB
Uploaddurchsatz 20 Objekte pro Sekunde pro Synchronisierungsgruppe
Durchsatz bei vollständigen Downloads* 60 Objekte pro Sekunde

*Wenn Cloudtiering aktiviert ist, werden Sie wahrscheinlich eine bessere Leistung beobachten, da nur ein Teil der Dateidaten heruntergeladen wird. Die Azure-Dateisynchronisierung lädt die Daten zwischengespeicherter Dateien nur dann herunter, wenn sie auf einem der Endpunkte geändert werden. Bei mehrstufigen oder neu erstellten Dateien lädt der Agent nicht die Dateidaten herunter, sondern synchronisiert lediglich den Namespace auf allen Serverendpunkten. Der Agent unterstützt auch teilweise Downloads von mehrstufigen Dateien, wenn Benutzer auf diese zugreifen.

Hinweis

Die oben genannten Zahlen sind kein Hinweis auf die Leistung, die bei Ihnen zu erwarten ist. Die tatsächliche Leistung hängt von mehreren Faktoren ab, die am Anfang dieses Abschnitts beschrieben werden.

Als allgemeine Richtlinie für Ihre Bereitstellung sollten Sie einige Dinge berücksichtigen:

  • Der Objektdurchsatz wird ungefähr relativ zur Anzahl der Synchronisierungsgruppen auf dem Server skaliert. Das Aufteilen von Daten in mehrere Synchronisierungsgruppen auf einem Server führt zu einem besseren Durchsatz, der zudem durch den Server und Netzwerk begrenzt wird.
  • Der Objektdurchsatz ist umgekehrt proportional zum Durchsatz in MiB pro Sekunde. Bei kleineren Dateien tritt ein höherer Durchsatz im Hinblick auf die Anzahl der verarbeiteten Objekte pro Sekunde auf, jedoch einen niedrigeren Durchsatz in MiB pro Sekunde aufweist. Im Gegensatz dazu werden bei größeren Dateien weniger Objekte pro Sekunde verarbeitet, dafür jedoch ein höherer Durchsatz in MiB pro Sekunde erzielt. Der Durchsatz in MiB pro Sekunde wird durch die Azure Files-Skalierungsziele beschränkt.

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