Erfahren Sie mehr über ONTAP QoS-Durchsatzgarantie
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Sie können die Storage Quality of Service (QoS) verwenden, um sicherzustellen, dass die Performance kritischer Workloads nicht durch konkurrierende Workloads beeinträchtigt wird. Sie können für einen konkurrierenden Workload eine Durchsatz-Obergrenze festlegen, um dessen Einfluss auf die Systemressourcen zu begrenzen, oder für einen kritischen Workload einen Durchsatz-Mindestwert festlegen, sodass dieser die minimalen Durchsatzziele erreicht, unabhängig von der Nachfrage konkurrierender Workloads. Sie können für denselben Workload sowohl eine Durchsatz-Obergrenze als auch einen Durchsatz-Mindestwert festlegen.
Adaptive und nicht-adaptive QoS-Richtliniengruppen werden automatisch aktiviert, um den maximalen Durchsatz einer Arbeitslast für eine Sekunde um 50 % zu erhöhen und so kurzfristig höhere Leistungsanforderungen zu erfüllen. Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie starten eine Datenbank oder booten mehrere virtuelle Maschinen (VMs). Diese Arbeitslasten können einen Spitzenwert im Ressourcenverbrauch verursachen und dadurch andere Arbeitslasten verlangsamen. Die automatische, temporäre Durchsatzerhöhung ermöglicht es ONTAP, die kurzfristig benötigten Ressourcen für die Initialisierung der Datenbank oder das Booten der virtuellen Maschinen ohne Ihr Eingreifen und ohne die Kosten einer dauerhaften Erhöhung Ihrer Systemressourcen bereitzustellen. Ab ONTAP 9.19.1 können Sie die burst-percent, burst-duration und burst-iops Optionen mit dem qos-create Befehl und dem qos-modify Befehl verwenden, um diese Standardeinstellungen zu ändern. In ONTAP 9.18.1 und früher können die Standardeinstellungen nicht geändert werden.
Durchsatzobergrenzen (QoS Max)
Eine Durchsatzbegrenzung beschränkt den Durchsatz einer Arbeitslast auf eine maximale Anzahl von IOPS oder MBps bzw. IOPS und MBps. In der folgenden Abbildung stellt die Durchsatzbegrenzung für Arbeitslast 2 sicher, dass sie die Arbeitslasten 1 und 3 nicht „benachteiligt“.
Eine Richtliniengruppe definiert die Durchsatzobergrenze für eine oder mehrere Workloads. Ein Workload repräsentiert die I/O-Vorgänge für ein Speicherobjekt: ein Volume, eine Datei, einen Qtree oder eine LUN bzw. alle Volumes, Dateien, Qtrees oder LUNs in einer SVM. Die Obergrenze kann beim Erstellen der Richtliniengruppe festgelegt werden oder nach der Überwachung der Workloads.
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Der Durchsatz für Workloads kann den festgelegten Grenzwert um bis zu 10 % überschreiten, insbesondere wenn ein Workload schnelle Änderungen im Durchsatz erfährt. Zur Bewältigung von Lastspitzen kann der Höchstwert um bis zu 50 Prozent überschritten werden. Lastspitzen treten auf einzelnen Knoten auf, wenn sich Token bis zu 150 % ansammeln. |
Durchsatzuntergrenzen (QoS Min)
Ein Durchsatzminimum garantiert, dass der Durchsatz einer Arbeitslast nicht unter eine Mindestanzahl an IOPS oder MBps bzw. IOPS und MBps fällt. In der folgenden Abbildung stellen die Durchsatzminima für Arbeitslast 1 und Arbeitslast 3 sicher, dass sie die Mindestdurchsatzziele unabhängig von der Nachfrage durch Arbeitslast 2 erreichen.
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Wie die Beispiele zeigen, drosselt eine Durchsatzobergrenze den Durchsatz direkt. Eine Durchsatzuntergrenze drosselt den Durchsatz indirekt, indem den Arbeitslasten Priorität eingeräumt wird, für die die Untergrenze festgelegt wurde. |
Das Minimum kann beim Erstellen der Richtliniengruppe festgelegt oder nach der Überwachung der Arbeitslasten angegeben werden.
Ab ONTAP 9.13.1 kann eine Durchsatzuntergrenze auf SVM-Ebene mit Adaptive Policy-Gruppenvorlage festgelegt werden. In ONTAP-Versionen vor 9.13.1 kann eine Richtliniengruppe, die eine Durchsatzuntergrenze definiert, nicht auf eine SVM angewendet werden.
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In Versionen vor ONTAP 9.7 sind Durchsatzbegrenzungen garantiert, wenn ausreichend Leistungskapazität zur Verfügung steht. In ONTAP 9.7 und höher können Durchsatzbegrenzungen auch dann garantiert werden, wenn die verfügbare Leistungskapazität nicht ausreicht. Dieses neue Floor-Verhalten wird als Floors v2 bezeichnet. Um die Garantien zu erfüllen, kann Floors v2 bei Arbeitslasten ohne Durchsatzbegrenzung oder bei Arbeitslasten, die die Floor-Einstellungen überschreiten, zu höheren Latenzzeiten führen. Floors v2 gilt sowohl für QoS als auch für adaptives QoS. Die Option zum Aktivieren/Deaktivieren des neuen Verhaltens von Floors v2 ist in ONTAP 9.7P6 und höher verfügbar. Eine Workload kann während kritischer Operationen wie |
Gemeinsame und nicht gemeinsame QoS-Richtliniengruppen
Ab ONTAP 9.4 kann mit einer nicht-gemeinsamen QoS-Richtliniengruppe festgelegt werden, dass die definierte Durchsatzobergrenze oder -untergrenze für jede einzelne Mitglieds-Workload gilt. Das Verhalten von gemeinsamen Richtliniengruppen hängt vom Richtlinientyp ab.
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Bei Durchsatzbegrenzungen darf der Gesamtdurchsatz der der gemeinsam genutzten Richtliniengruppe zugewiesenen Arbeitslasten die angegebene Begrenzung nicht überschreiten.
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Für Durchsatzbegrenzungen kann die gemeinsame Richtliniengruppe nur auf eine einzige Arbeitslast angewendet werden.
Adaptive QoS
Normalerweise ist der Wert der einem Speicherobjekt zugewiesenen Richtliniengruppe festgelegt. Der Wert muss manuell geändert werden, wenn sich die Größe des Speicherobjekts ändert. Eine Erhöhung des auf einem Volume belegten Speicherplatzes erfordert in der Regel eine entsprechende Erhöhung der für das Volume festgelegten Durchsatzobergrenze.
Adaptive QoS skaliert den Wert der Richtliniengruppe automatisch an die Workloadgröße und hält das Verhältnis von IOPS zu TB/GB bei Änderungen der Workloadgröße konstant. Das stellt einen entscheidenden Vorteil dar, wenn Hunderte oder Tausende von Workloads in einer großen Umgebung verwaltet werden.
Adaptives QoS wird üblicherweise zur Anpassung des maximalen Durchsatzes verwendet, kann aber auch zur Verwaltung des minimalen Durchsatzes (bei steigender Arbeitslast) eingesetzt werden. Die Arbeitslastgröße wird entweder als der für das Speicherobjekt zugewiesene Speicherplatz oder als der vom Speicherobjekt belegte Speicherplatz angegeben.
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Verwendeter Speicherplatz ist für Durchsatz-Floors in ONTAP 9.5 und höher verfügbar. Für Durchsatzbegrenzungen in ONTAP 9.4 und früher wird dies nicht unterstützt. |
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Eine Richtlinie für zugewiesenen Speicherplatz hält das Verhältnis von IOPS/TB|GB entsprechend der nominalen Größe des Speicherobjekts aufrecht. Beträgt das Verhältnis 100 IOPS/GB, hat ein 150 GB Volume eine Durchsatzobergrenze von 15.000 IOPS, solange das Volume diese Größe beibehält. Wird das Volume auf 300 GB geändert, passt die adaptive QoS die Durchsatzobergrenze auf 30.000 IOPS an.
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Die Richtlinie „Belegter Speicherplatz“ (Standardeinstellung) hält das Verhältnis von IOPS/TB|GB entsprechend der tatsächlich gespeicherten Datenmenge vor Speichereffizienzen aufrecht. Bei einem Verhältnis von 100 IOPS/GB hätte ein 150 GB Volume mit 100 GB gespeicherten Daten eine Durchsatzobergrenze von 10.000 IOPS. Wenn sich die Menge des belegten Speicherplatzes ändert, passt die adaptive QoS die Durchsatzobergrenze entsprechend dem Verhältnis an.
Ab ONTAP 9.5 kann für eine Anwendung eine E/A-Blockgröße festgelegt werden, wodurch eine Durchsatzbegrenzung sowohl in IOPS als auch in MBps ausgedrückt werden kann. Die MBps-Begrenzung wird berechnet, indem die Blockgröße mit der IOPS-Begrenzung multipliziert wird. Beispielsweise ergibt eine E/A-Blockgröße von 32K bei einer IOPS-Begrenzung von 6144IOPS/TB eine MBps-Begrenzung von 192MBps.
Für die Durchsatzobergrenzen und -untergrenzen ist folgendes Verhalten zu erwarten:
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Wenn eine Arbeitslast einer adaptiven QoS-Richtliniengruppe zugewiesen wird, wird die Ober- oder Untergrenze sofort aktualisiert.
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Wenn eine Arbeitslast in einer adaptiven QoS-Richtliniengruppe angepasst wird, wird der obere oder untere Grenzwert in etwa fünf Minuten aktualisiert.
Der Durchsatz muss sich um mindestens 10 IOPS erhöhen, bevor Aktualisierungen erfolgen.
Adaptive QoS-Richtliniengruppen sind immer nicht gemeinsam genutzt: Die definierte Durchsatzobergrenze oder -untergrenze gilt für jede einzelne Mitglieds-Workload.
Ab ONTAP 9.6 werden Durchsatzuntergrenzen auf ONTAP Select premium mit SSD unterstützt.
Adaptive Policy-Gruppenvorlage
Ab ONTAP 9.13.1 kann eine adaptive QoS Vorlage auf einer SVM festgelegt werden. Adaptive Richtliniengruppenvorlagen ermöglichen das Festlegen von Durchsatzunter- und -obergrenzen für alle Volumes in einer SVM.
Adaptive Richtliniengruppenvorlagen können erst nach der Erstellung der SVM festgelegt werden. Mit dem vserver modify Befehl und dem -qos-adaptive-policy-group-template Parameter lässt sich die Richtlinie festlegen.
Wenn Sie eine adaptive Richtliniengruppenvorlage festlegen, übernehmen Volumes, die nach der Festlegung der Richtlinie erstellt oder migriert werden, diese Richtlinie automatisch. Bereits auf der SVM vorhandene Volumes sind von der Zuweisung der Richtlinienvorlage nicht betroffen. Wenn Sie die Richtlinie auf der SVM deaktivieren, erhalten Volumes, die anschließend auf die SVM migriert oder dort erstellt werden, die Richtlinie nicht. Die Deaktivierung der adaptiven Richtliniengruppenvorlage hat keine Auswirkungen auf Volumes, die die Richtlinienvorlage bereits übernommen haben, da diese die Vorlage beibehalten.
Weitere Informationen finden sich unter Eine adaptive Richtliniengruppenvorlage festlegen.
Allgemeine Unterstützung
Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede in der Unterstützung für Durchsatzbegrenzungen, Durchsatzuntergrenzen und adaptives QoS.
| Ressource oder Funktion | Durchsatzgrenze | Durchsatzuntergrenze | Durchsatzbegrenzung v2 | Adaptive QoS |
|---|---|---|---|---|
ONTAP 9 Version |
Alle |
9.2 und höher |
9.7 und höher |
9.3 und höher |
Plattformen |
Alle |
|
|
Alle |
Protokolle |
Alle |
Alle |
Alle |
Alle |
FabricPool |
Ja |
Ja, wenn die Tiering-Richtlinie auf „keine“ eingestellt ist und sich keine Blöcke in der Cloud befinden. |
Ja, wenn die Tiering-Richtlinie auf „keine“ eingestellt ist und sich keine Blöcke in der Cloud befinden. |
Nein |
SnapMirror Synchronous |
Ja |
Nein |
Nein |
Ja |
1 Die Unterstützung für C190 und ONTAP Select begann mit der ONTAP Version 9.6.
Unterstützte Arbeitslasten für Durchsatzbegrenzungen
Die folgende Tabelle zeigt die Workload-Unterstützung für Durchsatzbegrenzungen nach ONTAP 9 Version. Root Volumes, Load-Sharing Mirrors und Data-Protection Mirrors werden nicht unterstützt.
| Workload-Unterstützung | ONTAP 9.8 und höher | ONTAP 9.7 bis 9.4 | ONTAP 9.3 und früher |
|---|---|---|---|
Volumen |
Ja |
Ja |
Ja |
Datei |
Ja |
Ja |
Ja |
LUN |
Ja |
Ja |
Ja |
SVM |
Ja |
Ja |
Ja |
FlexGroup-Volume |
Ja |
Ja |
Ja (nur ONTAP 9.3) |
Qtrees 1 |
Ja |
nein |
nein |
Mehrere Arbeitslasten pro Richtliniengruppe |
Ja |
Ja |
Ja |
Nicht-gemeinsame Policy-Gruppen |
Ja |
Ja |
nein |
1 Ab ONTAP 9.9.1 wird der SMB-Zugriff auch in Qtrees in FlexVol und FlexGroup Volumes mit aktiviertem SMB unterstützt. Ab ONTAP 9.8 wird der NFS-Zugriff in Qtrees in FlexVol und FlexGroup Volumes mit aktiviertem NFS unterstützt.
Unterstützte Arbeitslasten für Durchsatzbegrenzungen
Die folgende Tabelle zeigt die Workload-Unterstützung für Durchsatzbegrenzungen nach ONTAP 9 Version. Root Volumes, Load-Sharing Mirrors und Data-Protection Mirrors werden nicht unterstützt.
| Workload-Unterstützung | ONTAP 9.13.1 und höher | ONTAP 9.8 bis 9.13.0 | ONTAP 9.4 bis 9.7 | ONTAP 9.3 |
|---|---|---|---|---|
Volumen |
Ja |
Ja |
Ja |
Ja |
Datei |
Ja |
Ja |
Ja |
Ja |
LUN |
Ja |
Ja |
Ja |
Ja |
SVM |
Ja |
nein |
nein |
nein |
FlexGroup-Volume |
Ja |
Ja |
Ja |
nein |
Qtrees 1 |
Ja |
Ja |
nein |
nein |
Mehrere Arbeitslasten pro Richtliniengruppe |
Ja |
Ja |
Ja |
nein |
Nicht-gemeinsame Policy-Gruppen |
Ja |
Ja |
Ja |
nein |
1 Ab ONTAP 9.8 wird NFS-Zugriff in Qtrees in FlexVol und FlexGroup Volumes mit aktiviertem NFS unterstützt. Ab ONTAP 9.9.1 wird auch SMB-Zugriff in Qtrees in FlexVol und FlexGroup Volumes mit aktiviertem SMB unterstützt.
Unterstützte Workloads für adaptives QoS
Die folgende Tabelle zeigt die Workload-Unterstützung für adaptives QoS nach ONTAP 9 Version. Root Volumes, Load-Sharing Mirrors und Data-Protection Mirrors werden nicht unterstützt.
| Workload-Unterstützung | ONTAP 9.13.1 und höher | ONTAP 9.4 bis 9.13.0 | ONTAP 9.3 |
|---|---|---|---|
Volumen |
Ja |
Ja |
Ja |
Datei |
Ja |
Ja |
nein |
LUN |
Ja |
Ja |
nein |
SVM |
Ja |
nein |
nein |
FlexGroup-Volume |
Ja |
Ja |
nein |
Mehrere Arbeitslasten pro Richtliniengruppe |
Ja |
Ja |
Ja |
Nicht-gemeinsame Policy-Gruppen |
Ja |
Ja |
Ja |
Maximale Anzahl von Arbeitslasten und Richtliniengruppen
Die folgende Tabelle zeigt die maximale Anzahl von Workloads und Richtliniengruppen nach ONTAP 9 Version.
| Workload-Unterstützung | ONTAP 9.4 und höher | ONTAP 9.3 und früher |
|---|---|---|
Maximale Arbeitslasten pro Cluster |
40.000 |
12.000 |
Maximale Arbeitslasten pro Knoten |
40.000 |
12.000 |
Maximale Richtliniengruppen |
12.000 |
12.000 |