ディスクの読み取り専用キャッシュ有効化後の動作遅延について

Question

仮想マシンにアタッチしているデータディスクに対して、読み取り専用のキャッシュの有効化を行いました。その後、仮想マシンの処理が遅くなるパフォーマンス低下が発生しました。

【質問】

・以下メトリックがキャッシュ有効化後、急激に減少していることを確認しました。キャッシュに対しての読み取り(ディスクの読み取りが発生しない)処理はカウントされますか。

　Data Disk Read Bytes/Sec

　Data Disk Read Operations/Sec

・キャッシュ有効化後に、しばらくの間パフォーマンス低下は発生しますでしょうか。考えられる原因についてご教示いただけないでしょうか。

Answer 1

こんにちは

原田

Azure仮想マシンのパフォーマンス問題について、詳細な情報をご提供いただき、誠にありがとうございます。迅速な解決に向けて共に取り組んでまいりますので、ご理解とご協力をお願いいたします。

データディスクで読み取り専用ホストキャッシュを有効にした後、データディスク読み取りバイト数/秒とデータディスク読み取り操作数/秒が急激に低下し、仮想マシンの処理速度が著しく低下したとのこと、緊急性は十分に理解しております。これは初期段階でよく見られる現象ですので、効果的な解決に向けてサポートさせていただきます。

キャッシュから提供される読み取りは、これらの指標にカウントされますか？
はい、もちろんです。読み取り専用キャッシュが有効になっている場合、メトリック「データディスク読み取りバイト/秒」と「データディスク読み取り操作/秒」には、VMに配信されるすべての読み取りが含まれます。これには、高速ホストキャッシュから直接提供される読み取りも含まれます（物理ディスクの読み取りのみに限定されません）。
https://learn-microsoft-com.translate.goog/en-us/azure/virtual-machines/disks-metrics?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=en-US&_x_tr_pto=wapp

キャッシュを有効にした後、一時的なパフォーマンス低下は想定されますか？

はい、短期的な影響はよくあることです。キャッシュ設定を有効にすると、ディスクの一時的な切断/再接続が発生し、さらに重要なことに、キャッシュは最初は空の状態になります。ウォームアップ期間中は、多くの読み取り操作でキャッシュミスが発生し（それでも基となるディスクにアクセスします）、頻繁にアクセスされるデータがキャッシュに格納されるまでレイテンシが増加する可能性があります。ウォームアップが完了すると、キャッシュヒットによってレイテンシが大幅に低下し、ディスクのIOPS/スループット制限を回避するのに役立ちます。

https://learn-microsoft-com.translate.goog/en-us/azure/virtual-machines/disks-performance?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=en-US&_x_tr_pto=wapp

読み取り専用キャッシュ（読み取り負荷の高いワークロードに最適）から最良の結果を得るには：

Azure Monitor にプレミアムデータディスク用の重要なメトリックを追加することで、キャッシュの有効性を即座に監視できます。

1. プレミアムデータディスクキャッシュ読み取りヒット率（％）
2. プレミアムデータディスクキャッシュ読み取りミス率（％）

これらによって、キャッシュが効果を発揮しているかどうか、あるいはワークロードのパターンがキャッシュに適していないかどうかが明確に分かります。

VMのサイズごとに、キャッシュされたIOPS/スループット制限とキャッシュされていないIOPS/スループット制限を比較して、上限に達していないことを確認してください。

キャッシュがウォームアップするまで、通常のワークロードを30～60分間実行してください。その後もヒット率が低いままの場合は、調査を進める間、一時的にキャッシュポリシーを「なし」に戻してベースラインのパフォーマンスを回復することをお勧めします。

読み取り専用キャッシュは、適切なワークロードであれば優れたパフォーマンス向上効果をもたらしますが、キャッシュヒット率を確認することが、自社環境におけるその有効性を検証する最も迅速な方法です。

ありがとう、
Manish.