Amazon EBS-Volumen vergleichen

Sie können die Leistung von Amazon EBS-Volumes testen, indem Sie I/O-Workloads simulieren. Der Prozess läuft folgendermaßen ab:

Einrichten Ihrer Instance

Um die optimale Leistung für EBS-Volumes zu erzielen, empfehlen wir, eine EBS-optimierte Instance zu verwenden. EBS-optimierte Instances bieten mit Instance einen dedizierten Durchsatz zwischen Amazon EC2 und Amazon EBS. EBS-optimierte Instances bieten eine dedizierte Bandbreite zwischen Amazon EC2 und Amazon EBS, wobei die Spezifikationen vom Instance-Typ abhängen.

Um eine EBS-optimierte Instance zu erstellen, wählen Sie Als EBS-optimierte Instance starten, wenn Sie die Instance über die EC2 Amazon-Konsole starten, oder geben Sie an, --ebs-optimized wenn Sie die Befehlszeile verwenden. Stellen Sie sicher, dass Sie einen Instance-Typ auswählen, der diese Option unterstützt.

Einrichten von Bereitgestellte IOPS-SSD- oder Allzweck-SSD-Volumes

Um bereitgestellte IOPS-SSD io1 - (undio2) oder Allzweck-SSD- (gp2undgp3) Volumes mit der EC2 Amazon-Konsole zu erstellen, wählen Sie als Volume-Typ Provisioned IOPS SSD (io1), Provisioned IOPS SSD (io2), General Purpose SSD (gp2) oder General Purpose SSD (gp3). Geben Sie in der Befehlszeile io1, io2, gp2 oder gp3 für den --volume-type-Parameter an. Geben Sie für io1-, io2- und gp3-Volumes die Anzahl der I/O-Vorgänge pro Sekunde (IOPS) für den --iops-Parameter an. Weitere Informationen erhalten Sie unter Amazon EBS-Volume-Typen und Erstellen Sie ein Amazon EBS-Volume.

(Nur Linux-Instances) Für die Beispieltests empfehlen wir, ein RAID 0-Array mit 6 Volumes zu erstellen, das ein hohes Maß an Leistung bietet. Wie hoch Ihre Kosten sind, hängt von den bereitgestellten Gigabytes (und der Anzahl der bereitgestellten IOPS für io1-, io2-, und gp3-Volumes) und nicht von der Anzahl der Volumes ab. Daher entstehen Ihnen keine zusätzlichen Kosten, wenn Sie mehrere, kleinere Volumes erstellen und zum Erstellen eines Stripesets verwenden. Wenn Sie Oracle Orion verwenden, um Benchmark-Tests auf Volumes durchzuführen, kann damit das Striping auf dieselbe Weise simuliert werden wie mit Oracle ASM. Wir empfehlen Ihnen daher, Orion das Striping zu überlassen. Wenn Sie ein anderes Benchmarking-Tool verwenden, müssen Sie die Volumes selbst mithilfe von Stripes verbinden.

Weitere Informationen zum Erstellen eines RAID 0-Arrays finden Sie unterErstellen Sie ein RAID 0-Array.

Einrichten von durchsatzoptimierten HDD- (st1) oder Cold-HDD-Volumes (sc1)

Um ein st1 Volume zu erstellen, wählen Sie Throughput Optimized HDD, wenn Sie das Volume mit der EC2 Amazon-Konsole erstellen, oder geben Sie an, --type st1 wenn Sie die Befehlszeile verwenden. Um ein sc1 Volume zu erstellen, wählen Sie Cold HDD, wenn Sie das Volume mit der EC2 Amazon-Konsole erstellen, oder geben Sie an, --type sc1 wenn Sie die Befehlszeile verwenden. Informationen zum Erstellen von EBS-Volumes finden Sie unter Erstellen Sie ein Amazon EBS-Volume. Informationen zum Anfügen dieser Volumes zu Ihrer Instance finden Sie unter Hängen Sie ein Amazon EBS-Volume an eine EC2 Amazon-Instance an.

(nur Linux-Instances) AWS bietet eine JSON-Vorlage zur Verwendung AWS CloudFormation , die diesen Einrichtungsvorgang vereinfacht. Greifen Sie auf die Vorlage zu und speichern Sie sie als JSON-Datei. AWS CloudFormation ermöglicht es Ihnen, Ihre eigenen SSH-Schlüssel zu konfigurieren, und bietet eine einfachere Möglichkeit, eine Leistungstestumgebung zur Auswertung von st1 Volumes einzurichten. Die Vorlage erstellt eine Instance der aktuellen Generation und ein 2 TiB st1-Volume und fügt das Volume an die Instance unter /dev/xvdf an.

Installieren von Benchmark-Tools

In der folgenden Tabelle sind einige der möglichen Tools aufgeführt, mit denen Sie die Leistung von EBS-Volumes bewerten können.

$ sudo yum install -y fio

sudo apt-get install -y fio

Diese Benchmarking-Tools unterstützen zahlreiche Testparameter. Sie sollten nur Befehle verwenden, die die von Ihren Volumes unterstützten Workloads durch Annäherung bestimmen. Diese Befehle sind unten aufgeführt und dienen als Beispiele, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern.

Auswählen der Volume-Warteschlangenlänge

Wählen Sie die beste Länge der Volume-Warteschlange basierend auf Ihrem Workload und Volume-Typ aus.

Warteschlangenlänge basierend auf SSD-gestützten Volumes

Um die optimale Warteschlangenlänge für Ihren Workload auf SSD-gestützten Volumes zu ermitteln, empfehlen wir pro 1000 verfügbaren IOPS eine Warteschlangenlänge von 1 (basierend auf Allzweck-SSD-Volumes und der bereitgestellten Menge für Bereitgestellte IOPS SSD-Volumes). Sie können dann die Leistung Ihrer Anwendung beobachten und diesen Wert basierend auf den Anwendungsanforderungen optimieren.

Das Verlängern der Warteschlange ist nützlich, bis Sie die bereitgestellten IOPS, den bereitgestellten Durchsatz oder den optimalen Wert für die Systemwarteschlangenlänge erreicht haben, der derzeit auf 32 festgelegt ist. Für ein Volume mit 3 000 bereitgestellten IOPS empfiehlt sich beispielsweise eine Warteschlangenlänge von 3. Sie sollten mit diesen Werten experimentieren und sie nach oben oder unten anpassen, um den für Ihre Anwendung optimalen Wert zu finden.

Warteschlangenlänge basierend auf HDD-gestützten Volumes

Um die optimale Warteschlangenlänge für Ihren Workload auf HDD-gestützten Volumes zu ermitteln, sollten Sie beim Ausführen von sequenziellen 1 MiB-I/O-Operationen eine Warteschlangenlänge von mindestens 4 verwenden. Sie können dann die Leistung Ihrer Anwendung beobachten und diesen Wert basierend auf den Anwendungsanforderungen optimieren. Zum Beispiel ein st1 2-TiB-Volumen mit einem Burst-Durchsatz von MiB/s and IOPS of 500 should target a queue length of 4, 8, or 16 while performing 1,024 KiB, 512 KiB, or 256 KiB sequential I/Os jeweils 500. Sie sollten mit diesen Werten experimentieren und sie nach oben oder unten anpassen, um den für Ihre Anwendung optimalen Wert zu finden.

Deaktivieren von C-Zuständen

Bevor Sie ein Benchmarking durchführen, sollten Sie die Prozessor-C-Status deaktivieren. Vorübergehend ungenutzte Kerne in einer unterstützten CPU können in einen C-Zustand wechseln, um Strom zu sparen. Wenn der Kern aufgerufen wird, vergeht eine gewisse Zeit, bis der Kern wieder voll funktionsfähig ist. Diese Latenzzeit kann die Prozessor-Benchmarking-Routinen stören. Weitere Informationen zu C-States und zu den EC2 Instance-Typen, die diese unterstützen, finden Sie unter Prozessor-State-Steuerung für Ihre EC2 Instance.

Durchführen von Benchmark-Tests

In den folgenden Verfahren werden die Benchmarking-Befehle für verschiedene EBS-Volume-Typen beschrieben.

Führen Sie die folgenden Befehle auf einer EBS-optimierten Instance mit angefügten EBS-Volumes aus. Wenn die EBS-Volumes aus Snapshots erstellt wurden, sollten Sie sie vor dem Benchmark-Test initialisieren. Weitere Informationen finden Sie unter Initialisieren von Volumes Amazon EBS.

Wenn Sie mit dem Testen Ihrer Volumes fertig sind, finden Sie in den folgenden Themen Hilfe beim Aufräumen Löschen eines Amazon EBS-Volumes und Beenden Ihrer Instance.

Durchführen von Benchmark-Tests der Bereitgestellte IOPS-SSD- und Allzweck-SSD-Volumes

$ sudo fio --directory=/mnt/p_iops_vol0 --ioengine=psync --name fio_test_file --direct=1 --rw=randwrite --bs=16k --size=1G --numjobs=16 --time_based --runtime=180 --group_reporting --norandommap

$ sudo fio --directory=/mnt/p_iops_vol0 --name fio_test_file --direct=1 --rw=randread --bs=16k --size=1G --numjobs=16 --time_based --runtime=180 --group_reporting --norandommap 

diskspd -b8K -d30 -o4 -t8 -h -r -w25 -L -Z1G -c20G C:\iotest.dat > DiskSpeedResults.txt

Benchmark st1 und sc1 Volumes (Linux-Instanzen)

Führen Sie fio auf Ihrem st1 oder sc1 Volume aus.

Mit dem folgenden Befehl werden sequenzielle 1 MiB-Leseoperationen auf einem angeschlossenen st1-Blockgerät durchgeführt (z. B. /dev/xvdf):

$ sudo fio --filename=/dev/<device> --direct=1 --rw=read --randrepeat=0 --ioengine=libaio --bs=1024k --iodepth=8 --time_based=1 --runtime=180 --name=fio_direct_read_test

Mit dem folgenden Befehl werden sequenzielle 1 MiB-Schreiboperationen auf einem angeschlossenen st1-Blockgerät durchgeführt:

$ sudo fio --filename=/dev/<device> --direct=1 --rw=write --randrepeat=0 --ioengine=libaio --bs=1024k --iodepth=8 --time_based=1 --runtime=180 --name=fio_direct_write_test 

Bei einigen Workloads wird eine Mischung aus sequenziellen Lese- und Schreiboperationen auf verschiedenen Teilen des Blockgeräts ausgeführt. Um für einen solchen Workload einen Benchmark-Test durchzuführen, wird empfohlen, separate, gleichzeitige fio-Jobs für Lese- und Schreiboperationen zu verwenden. Zudem sollten Sie die Option fio offset_increment verwenden, um für jeden Job andere Blockgerät-Speicherorte zu nutzen.

Das Ausführen dieses Workloads ist etwas komplizierter als bei einem Workload mit sequenziellen Schreib- oder sequentiellen Leseoperationen. Verwenden Sie einen Texteditor, um eine fio-Jobdatei (in diesem Beispiel fio_rw_mix.cfg) zu erstellen, die Folgendes enthält:

[global] 
clocksource=clock_gettime
randrepeat=0
runtime=180
 
[sequential-write]
bs=1M
ioengine=libaio
direct=1
iodepth=8
filename=/dev/<device>
do_verify=0
rw=write
rwmixread=0
rwmixwrite=100 

[sequential-read] 
bs=1M
ioengine=libaio
direct=1
iodepth=8
filename=/dev/<device>
do_verify=0
rw=read
rwmixread=100
rwmixwrite=0
offset=100g

Führen Sie anschließend den folgenden Befehl aus:

$ sudo fio fio_rw_mix.cfg

Weitere Informationen zum Interpretieren der Ergebnisse finden Sie in diesem Tutorial: Inspecting disk IO performance with fio (Untersuchen der Festplatten-I/O-Leistung mit "fio").

Mehrere fio-Jobs für die direkte I/O, auch wenn sequenzielle Lese- oder Schreiboperationen verwendet werden, können dazu führen, dass der Durchsatz für st1- und sc1-Volumes niedriger als erwartet ist. Wir empfehlen Ihnen, einen direkten I/O-Job zu verwenden und mit dem Parameter iodepth die Anzahl der gleichzeitigen I/O-Operationen zu steuern.