Instanzleistung optimieren und testen

Auf dieser Seite werden die erwartete durchschnittliche Leistung und die empfohlenen Leistungseinstellungen für Filestore beschrieben. Außerdem erfahren Sie, wie Sie die Leistung Ihrer Filestore-Instanzen testen können.

Erwartete Leistung

Jede Filestore-Dienststufe bietet eine andere Leistungsebene. Die Leistung einer bestimmten Instanz kann aufgrund verschiedener Faktoren von der erwarteten Anzahl abweichen, z. B. durch die Verwendung von Caching, die Anzahl der Client-VMs, den Maschinentyp der Client-VMs und die getestete Arbeitslast.

In den folgenden Tabellen wird die erwartete Leistung von Filestore-Instanzen basierend auf der Dienststufe und der konfigurierten Kapazität angezeigt:

Leistung	Kapazität (TiB)	Lese-/Schreib-IOPS	Lese-/Schreibdurchsatz (MiB/s)
BASIC_HDD	1–10	600/1,000	100/100
BASIC_HDD	10–63,9	1.000/5.000	180/120
BASIC_SSD	2,5–63,9	60,000/25,000	1,200/350
HIGH_SCALE_SSD	10	92.000/26.000	2.600/880
HIGH_SCALE_SSD	100	920.000/260.000	26.000/8.800
ENTERPRISE	1	12.000/4.000	120/100
ENTERPRISE	10	120.000/40.000	1.200/1.000

Die oben stehende Tabelle zeigt die erwartete Leistung bei maximaler und minimaler Kapazität für High Scale und Enterprise. Zwischen diesen Limits wird die Leistung an die Kapazität angepasst. Wenn Sie beispielsweise die Kapazität Ihrer Enterprise-Instanz von 1 TiB auf 2 TiB verdoppeln, verdoppelt sich die erwartete Leistung der Instanz von 12.000/4.000 Lese-/Schreib-IOPS auf 24.000/8.000 IOPS.

In Szenarien mit einem oder wenigen Clients müssen Sie die Anzahl der TCP-Verbindungen mit der Bereitstellungsoption nconnect erhöhen, um die maximale NFS-Leistung zu erzielen. Wir empfehlen, bis zu 7 Verbindungen für die High Scale-Stufe und bis zu 2 Verbindungen für die Enterprise-Stufe anzugeben. Im Allgemeinen gilt: Je größer die Dateifreigabekapazität und je weniger verbindende Client-VMs, desto mit mehr Leistung gewinnen Sie, wenn Sie zusätzliche Verbindungen mit nconnect angeben.

Empfohlener Client-Maschinentyp

Wir empfehlen die Verwendung eines Compute Engine-Maschinentyps wie n2-standard-8 mit einer Bandbreite für ausgehenden Traffic von 16 Gbps. Mit dieser Bandbreite für ausgehenden Traffic kann der Client etwa 16 Gbps-Lesebandbreite für cachefreundliche Arbeitslasten erreichen. Weitere Informationen finden Sie unter Netzwerkbandbreite.

Bereitstellungsoptionen für Linux-Clients

Wir empfehlen, die folgenden NFS-Bereitstellungsoptionen zu verwenden, insbesondere die hard-Bereitstellung, async, und die Optionen rsize und wsize auf 1 MiB einzustellen, um die beste Leistung auf Linux-Client-VM-Instanzen zu erreichen. Weitere Informationen zu NFS-Bereitstellungsoptionen finden Sie unter nfs.

Standardeinstellung	Beschreibung
hard	Der NFS-Client wiederholt NFS-Anforderungen auf unbestimmte Zeit.
timeo=600	Der NFS-Client wartet 600 Dezisekunden (60 Sekunden), bevor eine NFS-Anforderung wiederholt wird.
retrans=3	Der NFS-Client versucht dreimal, NFS-Anforderungen zu erfüllen, bevor weitere Wiederherstellungsmaßnahmen ergriffen werden.
rsize=1048576	Der NFS-Client kann pro READ-Anforderung maximal 1.048.576 Byte (1 MiB) vom NFS-Server empfangen.
wsize=1048576	Der NFS-Client kann maximal 1.048.576 Byte (1 MiB) pro WRITE-Anfrage an den NFS-Server senden.
resvport	Der NFS-Client verwendet einen privilegierten Quellport, wenn er mit dem NFS-Server für diesen Bereitstellungspunkt kommuniziert.
async	Der NFS-Client verzögert das Senden von Anwendungsschreibvorgängen an den NFS-Server, bis bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Achtung: Durch die Verwendung der Option sync wird die Leistung erheblich reduziert.

Leistung einzelner und mehrerer Client-VMs

Die skalierbaren Dienststufen von Filestore sind leistungsoptimiert für mehrere Client-VMs, nicht für eine einzelne Client-VM.

Für Instanzen der Stufen Enterprise und High Scale sind mindestens vier Client-VMs erforderlich, um die volle Leistung zu nutzen. Dadurch werden alle VMs im zugrunde liegenden Filestore-Cluster vollständig genutzt.

Für den zusätzlichen Kontext hat der kleinste skalierbare Filestore-Cluster vier VMs. Jede Client-VM kommuniziert mit nur einer Filestore-Cluster-VM, unabhängig von der Anzahl der NFS-Verbindungen pro Client, die mit der Bereitstellungsoption nconnect angegeben wird. Wenn Sie eine einzelne Client-VM verwenden, werden Lese- und Schreibvorgänge nur von einer einzelnen Filestore-Cluster-VM ausgeführt.

Leistung von Google Cloud-Ressourcen verbessern

Vorgänge über mehrere Google Cloud-Ressourcen hinweg, z. B. das Kopieren von Daten aus Cloud Storage in eine Filestore-Instanz mit gsutil, können langsam sein. Versuchen Sie Folgendes, um Leistungsprobleme zu minimieren:

• Achten Sie darauf, dass sich der Cloud Storage-Bucket, die Client-VM und die Filestore-Instanz in derselben Region befinden.

  Dual-Regionen sind eine äußerst leistungsfähige Option für Daten, die in Cloud Storage gespeichert sind. Wenn Sie diese Option verwenden, müssen sich die anderen Ressourcen in einer der einzelnen Regionen befinden, die die Dual-Region enthalten. Wenn sich Ihre Cloud Storage-Daten beispielsweise in us-central1,us-west1 befinden, müssen Sie darauf achten, dass sich die Client-VM und die Filestore-Instanz in us-central1 befinden.

• Als Referenz können Sie die Leistung einer an die PD angehängten VM prüfen und mit der Leistung einer Filestore-Instanz vergleichen.

  • Wenn die Leistung der mit dem PD verbundenen VM im Vergleich zur Filestore-Instanz ähnlich oder langsamer ist, kann dies auf einen Leistungsengpass hinweisen, der nicht auf Filestore zurückzuführen ist. Versuchen Sie Folgendes, um die Referenzleistung Ihrer Nicht-Filestore-Ressourcen zu verbessern:

    • Wenden Sie die Option gsutil -m an. Mit dieser Option können unterstützte Vorgänge wie cp, mv und rsync parallel ausgeführt werden.

    • Wenden Sie die folgenden gsutil-Konfigurationen an. Alle sind änderbare boto-Konfigurationswerte, die in der Konfigurationsdatei boto festgelegt sind. Nutzer können die Datei direkt ändern (empfohlen) oder die Option -o verwenden:

      • parallel_process_count

      • parallel_thread_count

      • sliced_object_download_max_components

      Hinweis: gsutil unterstützt keine Drosselungsanfragen. Nutzer sollten mit den angeforderten Werten experimentieren, da optimale Werte aufgrund verschiedener Faktoren wie Netzwerkgeschwindigkeit, Anzahl der CPUs und verfügbarem Arbeitsspeicher variieren können.

  • Wenn die Leistung der Filestore-Instanz wesentlich langsamer ist als die an die PD angehängte VM, versuchen Sie, den Vorgang auf mehrere VMs zu verteilen.

    • Dadurch wird die Leistung von Lesevorgängen aus Cloud Storage verbessert.

    • Für Instanzen der Stufen Enterprise und High Scale sind mindestens vier Client-VMs erforderlich, um die volle Leistung zu nutzen. Dadurch werden alle VMs im zugrunde liegenden Filestore-Cluster vollständig genutzt. Weitere Informationen finden Sie unter Leistung von Einzel- und mehreren Client-VMs.

Testleistung

Wenn Sie Linux verwenden, können Sie mit dem fio-Tool den Lese- und Schreibdurchsatz und die IOPS für Instanzen der Basisstufe vergleichen. Die Beispiele in diesem Abschnitt zeigen allgemeine Benchmarks, die Sie möglicherweise ausführen möchten. Möglicherweise müssen Sie fio von mehreren Client-VM-Instanzen aus ausführen, um maximale Leistung zu erzielen. Diese Methode zum Benchmarking der Leistung liefert keine genauen Ergebnisse für Instanzen der Enterprise- und High Scale-Stufe.

Im folgenden Beispiel wird der maximale Schreibdurchsatz gemessen:

fio --ioengine=libaio --filesize=32G --ramp_time=2s \
--runtime=5m --numjobs=16 --direct=1 --verify=0 --randrepeat=0 \
--group_reporting --directory=/mnt/nfs  \
--name=write --blocksize=1m --iodepth=64 --readwrite=write

Im folgenden Beispiel werden maximale Schreib-IOPS gemessen:

fio --ioengine=libaio --filesize=32G --ramp_time=2s \
--runtime=5m --numjobs=16 --direct=1 --verify=0 --randrepeat=0 \
--group_reporting --directory=/mnt/nfs  \
--name=randwrite --blocksize=4k --iodepth=256 --readwrite=randwrite

Im folgenden Beispiel wird der maximale Lesedurchsatz gemessen:

fio --ioengine=libaio --filesize=32G --ramp_time=2s \
--runtime=5m --numjobs=16 --direct=1 --verify=0 --randrepeat=0 \
--group_reporting --directory=/mnt/nfs  \
--name=read --blocksize=1m --iodepth=64 --readwrite=read

Im folgenden Beispiel werden maximale Lese-IOPS gemessen:

fio --ioengine=libaio --filesize=32G --ramp_time=2s \
--runtime=5m --numjobs=16 --direct=1 --verify=0 --randrepeat=0 \
--group_reporting --directory=/mnt/nfs  \
--name=randread --blocksize=4k --iodepth=256 --readwrite=randread

Nächste Schritte

• Beheben Sie leistungsbezogene Probleme für Filestore.