Megosztás a következőn keresztül:

SMB Azure-fájlmegosztások teljesítményének javítása

  • Cikk

Ez a cikk bemutatja, hogyan javíthatja a prémium szintű SMB Azure-fájlmegosztások teljesítményét, beleértve az SMB Többcsatornás és metaadat-gyorsítótárazást (előzetes verzió) is.

A következőre érvényes:

Fájlmegosztás típusa SMB NFS
Standard szintű fájlmegosztások (GPv2), LRS/ZRS Nem Nem
Standard szintű fájlmegosztások (GPv2), GRS/GZRS Nem Nem
Prémium fájlmegosztások (FileStorage), LRS/ZRS Igen Nem

Teljesítmény optimalizálása

Az alábbi tippek segíthetnek a teljesítmény optimalizálásában:

  • A hálózati késés csökkentése érdekében győződjön meg arról, hogy a tárfiók és az ügyfél ugyanabban az Azure-régióban található.
  • Többszálas alkalmazások használata és több fájl közötti elosztott terhelés.
  • A többcsatornás SMB teljesítménybeli előnyei a terhelést elosztó fájlok számával növekednek.
  • A prémium szintű megosztási teljesítményt a kiosztott megosztási méret (IOPS/kimenő/bejövő forgalom) és az egyetlen fájlkorlátok kötik. További információ: A prémium szintű fájlmegosztások kiépítésének ismertetése.
  • Egy virtuálisgép-ügyfél maximális teljesítménye továbbra is a virtuálisgép-korlátokhoz van kötve. A Standard_D32s_v3 például 16 000 MBps (vagy 2GBps) maximális sávszélességet támogathat, a virtuális gépről (írás a tárolóba) érkező kimenő forgalom mérése, a bejövő forgalom (a tárolóból történő olvasás) pedig nem. A fájlmegosztási teljesítmény a gép hálózati korlátaira, processzorokra, a belső tároló rendelkezésre álló hálózati sávszélességére, az I/O-méretekre, a párhuzamosságra és egyéb tényezőkre vonatkozik.
  • A kezdeti teszt általában bemelegítés. Dobja el az eredményeket, és ismételje meg a tesztet.
  • Ha egyetlen ügyfél korlátozza a teljesítményt, és a számítási feladatok továbbra is a kiosztott megosztási korlátok alatt vannak, a terhelés több ügyfélre való elosztásával nagyobb teljesítményt érhet el.

Az IOPS, az átviteli sebesség és az I/O-méretek közötti kapcsolat

Átviteli sebesség = IO-méret * IOPS

A nagyobb I/O-méretek nagyobb átviteli sebességet eredményeznek, és nagyobb késéssel járnak, ami alacsonyabb nettó IOPS-t eredményez. A kisebb I/O-méretek nagyobb IOPS-t eredményeznek, de alacsonyabb nettó átviteli sebességet és késést eredményeznek. További információ: Az Azure Files teljesítményének ismertetése.

Többcsatornás SMB

Az SMB Multichannel lehetővé teszi, hogy egy SMB 3.x-ügyfél több hálózati kapcsolatot létesítsen egy SMB-fájlmegosztáshoz. Az Azure Files támogatja az SMB Multichannelt a prémium szintű fájlmegosztásokon (fájlmegosztások a FileStorage tárfiók típusában) a Windows-ügyfelek számára. A szolgáltatásoldalon az SMB Multichannel alapértelmezés szerint le van tiltva az Azure Filesban, de az engedélyezésének nincs további költsége.

2024 júliusától kezdődően az SMB Multichannel alapértelmezés szerint engedélyezve lesz az összes újonnan létrehozott Azure Storage-fiók esetében a következő régiókban:

  • Ausztrália középső régiója
  • Délkelet-Brazília
  • Kelet-Kanada
  • Dél-Franciaország
  • Kelet-Ázsia
  • Délkelet-Ázsia
  • Közép-India (Jio)
  • Nyugat-India (Jio)
  • Nyugat-India
  • Kelet-Japán
  • Nyugat-Japán
  • Dél-Korea déli régiója
  • Észak-Európa
  • Nyugat-Európa
  • Nyugat-Norvégia
  • Az Egyesült Királyság déli régiója

Juttatások

A többcsatornás SMB lehetővé teszi az ügyfelek számára, hogy több hálózati kapcsolatot használjanak, amelyek nagyobb teljesítményt biztosítanak, miközben csökkentik a tulajdonjog költségeit. A teljesítmény növelése több hálózati adapteren keresztüli sávszélesség-összesítéssel, valamint a hálózati adapterek fogadási oldalának skálázási (RSS) támogatásával történik az I/O-terhelés több processzor közötti elosztásához.

  • Nagyobb átviteli sebesség: A több kapcsolat lehetővé teszi az adatok több útvonalon történő átvitelét párhuzamosan, ezáltal jelentősen kihasználva azokat a számítási feladatokat, amelyek nagyobb méretű, nagyobb I/O méretű fájlokat használnak, és nagy átviteli sebességet igényelnek egyetlen virtuális géptől vagy kisebb virtuális gépektől. Ezen számítási feladatok némelyike a tartalomlétrehozáshoz vagy átkódoláshoz, genomika és pénzügyi szolgáltatások kockázatelemzéséhez használható média és szórakozás.
  • Magasabb IOPS: A hálózati adapter RSS-képessége lehetővé teszi a terhelés hatékony elosztását több processzor között, több kapcsolattal. Ez segít magasabb IOPS-skálázást és a virtuálisgép-processzorok hatékony kihasználását elérni. Ez olyan számítási feladatok esetében hasznos, amelyek kis I/O-méretűek, például adatbázis-alkalmazások.
  • Hálózati hibatűrés: A több kapcsolat csökkenti a megszakadás kockázatát, mivel az ügyfelek már nem támaszkodnak önálló kapcsolatra.
  • Automatikus konfiguráció: Ha az SMB Multichannel engedélyezve van az ügyfeleken és a tárfiókokon, lehetővé teszi a meglévő kapcsolatok dinamikus felderítését, és szükség esetén további kapcsolati útvonalakat is létrehozhat.
  • Költségoptimalizálás: A számítási feladatok nagyobb skálázást érhetnek el egyetlen virtuális gépről vagy egy kis virtuális gépcsoportról, miközben prémium szintű megosztásokhoz csatlakoznak. Ez csökkentheti a teljes tulajdonjogi költséget a számítási feladatok futtatásához és kezeléséhez szükséges virtuális gépek számának csökkentésével.

Az SMB Multichannelről a Windows dokumentációjában olvashat bővebben.

Ez a funkció nagyobb teljesítményelőnyt biztosít a többszálas alkalmazások számára, de általában nem segít az egyszálas alkalmazásokban. További részletekért tekintse meg a Teljesítmény-összehasonlítás szakaszt.

Korlátozások

Az Azure-fájlmegosztásokhoz készült SMB Multichannel jelenleg a következő korlátozásokkal rendelkezik:

  • Csak prémium Szintű Azure-fájlmegosztásokhoz érhető el. Standard Azure-fájlmegosztásokhoz nem érhető el.
  • Csak az SMB 3.1.1-et használó Windows-ügyfeleken támogatott. Győződjön meg arról, hogy az SMB-ügyfél operációs rendszerei az ajánlott szintekre vannak javítva.
  • Linux-ügyfelek esetében jelenleg nem támogatott vagy ajánlott.
  • A csatornák maximális száma négy, a részletekért lásd itt.

Konfiguráció

Az SMB Multichannel csak akkor működik, ha a funkció az ügyféloldalon (az ügyfélen) és a szolgáltatásoldalon (az Azure Storage-fiókon) is engedélyezve van.

Windows-ügyfeleken az SMB Multichannel alapértelmezés szerint engedélyezve van. A konfigurációt a következő PowerShell-parancs futtatásával ellenőrizheti:

Get-SmbClientConfiguration | Select-Object -Property EnableMultichannel

Ha a többcsatornás SMB nincs engedélyezve az Azure Storage-fiókjában, tekintse meg az SMB többcsatornás állapotát.

Többcsatornás SMB letiltása

A legtöbb forgatókönyvben, különösen a többszálas számítási feladatokban az ügyfeleknek jobb teljesítményt kell látniuk az SMB Multichannel használatával. Bizonyos konkrét forgatókönyvek, például egyszálas számítási feladatok vagy tesztelési célokra azonban érdemes lehet letiltani a többcsatornás SMB-t. További részletekért tekintse meg a teljesítmény-összehasonlítást és az SMB többcsatornás állapotát .

Ellenőrizze, hogy a többcsatornás SMB megfelelően van-e konfigurálva

  1. Hozzon létre egy új prémium szintű fájlmegosztást, vagy használjon meglévő prémium szintű megosztást.
  2. Győződjön meg arról, hogy az ügyfél támogatja a többcsatornás SMB-t (egy vagy több hálózati adapteren engedélyezve van a fogadóoldali skálázás). További részletekért tekintse meg a Windows dokumentációját .
  3. Fájlmegosztás csatlakoztatása az ügyfélhez.
  4. Terhelés generálása az alkalmazással. Egy másolási eszköz, például a robocopy /MT, vagy bármely teljesítményeszköz, például a Diskspd, amely fájlokat olvas vagy ír, terhelést okozhat.
  5. Nyissa meg a PowerShellt rendszergazdaként, és használja a következő parancsot: Get-SmbMultichannelConnection |fl
  6. Keresse meg a MaxChannels és a CurrentChannels tulajdonságokat.

Teljesítmény-összehasonlítás

Az olvasási/írási számítási feladatok mintáinak két kategóriája van: egyszálas és többszálas. A számítási feladatok többsége több fájlt használ, de lehetnek olyan konkrét használati esetek, amikor a számítási feladat egyetlen fájllal működik egy megosztásban. Ez a szakasz a különböző használati eseteket és az egyes esetek teljesítményre gyakorolt hatását ismerteti. Általánosságban elmondható, hogy a legtöbb számítási feladat többszálú, és több fájlon keresztül osztja el a számítási feladatokat, így jelentős teljesítménybeli javulást kell megfigyelniük az SMB Multichannel használatával.

  • Többszálas/többszálas fájlok: A számítási feladat mintájától függően jelentős teljesítménybeli javulást kell látnia az olvasási és írási I/OS-ben több csatornán keresztül. A teljesítménynövekedés az IOPS, az átviteli sebesség és a késés szempontjából 2x és 4x között változik. Ebben a kategóriában az SMB Multichannelt engedélyezni kell a legjobb teljesítmény érdekében.
  • Többszálas/egyszálas fájl: Az ebben a kategóriában található legtöbb használati esetben a számítási feladatok számára előnyös az SMB többcsatornás engedélyezése, különösen akkor, ha a számítási feladat átlagos I/O-mérete > ~16k. Az SMB Multichannel előnyeit kihasználó néhány példaforgatókönyv egyetlen nagy fájl biztonsági mentése vagy helyreállítása. Kivételt képez az SMB Multichannel letiltása, ha a számítási feladat nagy méretű I/OS-n van. Ebben az esetben enyhe~ 10%-os teljesítménycsökkenést tapasztalhat. A használati esettől függően fontolja meg a terhelés több fájl közötti elosztását, vagy tiltsa le a funkciót. Részletekért tekintse meg a Konfiguráció szakaszt.
  • Egyszálas/többszálas fájlok vagy egyetlen fájl: A legtöbb egyszálas számítási feladat esetében a párhuzamosság hiánya minimális teljesítménybeli előnyökkel jár. Ha az SMB Multichannel engedélyezve van, általában a teljesítmény kisebb, ~10%-os romlása tapasztalható. Ebben az esetben ideális az SMB Multichannel letiltása egyetlen kivétellel. Ha az egyszálas számítási feladat több fájl között képes elosztani a terhelést, és átlagosan nagyobb I/O-méretben (> ~16k) használja, akkor az SMB Multichannel kisebb teljesítménybeli előnyökkel jár.

Teljesítményteszt konfigurációja

A cikkben szereplő diagramok esetében a következő konfigurációt használták: Egyetlen standard D32s v3 virtuális gép egyetlen RSS-kompatibilis hálózati adapterrel négy csatornával. A terhelés diskspd.exe használatával jött létre, többszálú, 10-es I/O-mélységgel és véletlenszerű I/O-kkal, különböző I/O-méretekkel.

Méret vCPU Memória: GiB Ideiglenes tárterület (SSD) GiB Adatlemezek max. száma Gyorsítótárazott és ideiglenes tároló maximális átviteli sebessége: IOPS/MBps (gyorsítótár mérete a GiB-ben) A lemez maximális átviteli sebessége: IOPS/MBps Hálózati adapterek maximális száma Várható hálózati sávszélesség (Mbps)
Standard_D32s_v3 32 128 256 32 64000/512 (800) 51200/768 8 16000

Többszálas/többszálas fájlok többcsatornás SMB-vel

A terhelés 10 különböző IO-mérettel rendelkező fájlra lett létrehozva. A vertikális felskálázási teszt eredményei jelentős javulást mutattak mind az IOPS, mind az átviteli sebesség teszt eredményeiben, ha engedélyezve van az SMB Multichannel. Az alábbi diagramok az eredményeket ábrázolják:

A teljesítmény diagramja.

Az átviteli sebesség teljesítményének diagramja.

  • Egyetlen hálózati adapteren az olvasások esetében 2x-3x teljesítménynövekedést figyeltek meg, az írások esetében pedig 3x-4-szeres növekedést az IOPS és az átviteli sebesség tekintetében.
  • A többcsatornás SMB lehetővé tette, hogy az IOPS és az átviteli sebesség egyetlen hálózati adapter és négy csatornakorlát mellett is elérje a virtuálisgép-korlátokat.
  • Mivel a kimenő forgalom (vagy a tárolóba történő olvasás) nincs mérve, az olvasási átviteli sebesség meghaladta a virtuális gép által közzétett 16 000 Mbps (2 GiB/s) korlátot. A teszt 2,7 GiB/s-t ért el >. A bejövő forgalomra (vagy a tárolóba történő írásra) továbbra is a virtuálisgép-korlátozások vonatkoznak.
  • A terhelés több fájlra való szétosztása jelentős fejlesztésekhez engedélyezett.

A tesztelés során használt példaparancs a következő:

diskspd.exe -W300 -C5 -r -w100 -b4k -t8 -o8 -Sh -d60 -L -c2G -Z1G z:\write0.dat z:\write1.dat z:\write2.dat z:\write3.dat z:\write4.dat z:\write5.dat z:\write6.dat z:\write7.dat z:\write8.dat z:\write9.dat .

Többszálas/önálló fájlterhelések többcsatornás SMB-vel

A terhelés egyetlen 128 GiB-fájlhoz lett létrehozva. Ha engedélyezve van a többcsatornás SMB, a többszálas/egyetlen fájlokkal végzett vertikális felskálázási teszt a legtöbb esetben javulást mutatott. Az alábbi diagramok az eredményeket ábrázolják:

IOPS-teljesítmény diagramja.

Egy fájl átviteli sebességének diagramja.

  • Egy nagyobb átlagos I/O-mérettel (> ~16k) rendelkező hálózati adapteren jelentős javulás történt mind az olvasásban, mind az írásban.
  • Kisebb I/O-méretek esetén az SMB Multichannel engedélyezése esetén a teljesítményre ~10% volt a hatása. Ez a terhelés több fájlra való elterjesztésével vagy a funkció letiltásával csökkenthető.
  • A teljesítményt továbbra is egyetlen fájlkorlát köti.

Metaadatok gyorsítótárazása prémium szintű SMB-fájlmegosztásokhoz

A metaadatok gyorsítótárazása a prémium szintű SMB Azure-fájlmegosztások fejlesztése, amelynek célja az alábbiak javítása:

  • A metaadatok késésének csökkentése
  • Metaadat-méretezési korlátok emelése
  • A késés konzisztenciájának, az elérhető IOPS-nak és a hálózati átviteli sebesség növelésének növelése

Ez az előzetes verziójú funkció a következő metaadat-API-kat javítja, és Windows- és Linux-ügyfeleken egyaránt használható:

  • Létrehozás
  • Nyit
  • Bezárás
  • Törlés

Ez az előzetes verziójú funkció jelenleg csak prémium szintű SMB-fájlmegosztásokhoz érhető el (fájlmegosztások a FileStorage tárfiók típusában). A funkció használatához nincsenek további költségek.

Regisztrálás a szolgáltatásra

Első lépésként regisztráljon a szolgáltatásra az Azure Portal vagy a PowerShell használatával.

  1. Jelentkezzen be az Azure Portalra.
  2. Keresse meg és válassza ki az előzetes verziójú funkciókat.
  3. Válassza a Típus szűrőt, és válassza a Microsoft.Storage lehetőséget.
  4. Válassza az Azure Premium Files metaadat-gyorsítótárának előzetes verzióját, majd válassza a Regisztráció lehetőséget.

Regionális elérhetőség

A metaadatok gyorsítótárazási előzetes verziója jelenleg csak a következő Azure-régiókban érhető el. További régiótámogatás kéréséhez regisztráljon a nyilvános előzetes verzióra.

  • Ausztrália középső régiója
  • Jio Nyugat-India
  • Dél-India
  • Mexikó középső régiója
  • Kelet-Norvégia
  • Közép-Lengyelország
  • Közép-Spanyolország
  • Közép-Svédország
  • Észak-Svájc
  • Egyesült Arab Emírségek északi régiója
  • USA nyugati régiója 3

Tipp.

A Metadata Cache szolgáltatás régiótámogatásának kiterjesztésekor az ezekben a régiókban lévő prémium szintű fájltárfiókok automatikusan fel lesznek készítve a Metaadat-gyorsítótárazás funkcióval regisztrált összes előfizetéshez.

Teljesítménybeli fejlesztések a metaadatok gyorsítótárazásával

A metaadatokat tartalmazó számítási feladatok és használati minták többsége kihasználhatja a metaadatok gyorsítótárazását. Annak megállapításához, hogy a számítási feladat tartalmaz-e metaadatokat, az Azure Monitor használatával API-dimenzió szerint oszthatja fel a tranzakciókat.

A metaadatokra jellemzően nagy számítási feladatok és használati minták a következők:

  • Web-/appszolgáltatások
  • DevOps-feladatok
  • Indexelési/kötegelési feladatok
  • Virtuális asztalok otthoni könyvtárakkal vagy más olyan számítási feladatokkal, amelyek elsősorban sok kis fájllal, könyvtárral vagy kezelővel kommunikálnak

Az alábbi diagramok a lehetséges eredményeket ábrázolják.

A metaadatok késésének csökkentése

A jövőbeni keresések fájl- és címtár-elérési útjainak gyorsítótárazásával a metaadatok gyorsítótárazása 30%-kal vagy többel csökkentheti a gyakran használt fájlok és könyvtárak késését a nagy méretű metaadat-alapú számítási feladatok esetében.

A késést ábrázoló diagram a metaadatok gyorsítótárazásával és anélkül.

Az elérhető IOPS növelése

A metaadatok gyorsítótárazása több mint 60%-kal növelheti a rendelkezésre álló IOPS-t a nagy léptékű metaadat-számítási feladatok esetében.

A metaadatok gyorsítótárazásával és anélkül elérhető IOPS-t megjelenítő diagram.

Hálózati átviteli sebesség növelése

A metaadatok gyorsítótárazása több mint 60%-kal növelheti a hálózati átviteli sebességet a nagy méretű metaadat-alapú számítási feladatok esetében.

A metaadatok gyorsítótárazásával és anélküli hálózati átviteli sebességet ábrázoló diagram.

Következő lépések