本页展示了从多个客户端虚拟机访问单个 Google Cloud NetApp Volumes 卷的性能限制。您可以根据本页中的信息来调整工作负载的大小。
随机 I/O 与顺序 I/O
主要为随机 I/O 的工作负载无法像顺序 I/O 工作负载那样实现相同的吞吐量。
性能测试
以下测试结果显示了性能限制。在这些测试中，卷具有足够的容量，因此吞吐量不会影响基准测试。如果分配单个卷的容量时超出以下吞吐量数值，则不会获得额外的性能提升。
请注意，性能测试是使用 Fio 完成的。
对于性能测试结果，请注意以下注意事项：
标准、Premium 和 Extreme 服务等级的吞吐量性能会随卷容量线性调节，直到达到上限。
启用自定义性能的 Flex 服务级别可实现容量、IOPS 和吞吐量的独立伸缩。
IOPS 结果仅供参考。
用于生成以下结果的数字设置为显示最大结果数。以下结果应视为可实现的最大吞吐量容量分配的估计值。
每个项目使用多个快速卷可能受每个项目的限制。
以下性能测试结果仅涵盖 NFSv3、SMB 或这两种协议类型。未使用其他协议类型（例如 NFSv4.1）来测试 NetApp Volumes 性能。
NFSv3 访问的卷吞吐量限制
以下部分详细介绍了 NFSv3 访问的卷吞吐量限制。
测试分别在以下服务等级下运行：具有自定义性能的 Flex 服务等级和 Extreme 服务等级。以下是捕获的结果。
具有自定义性能的 Flex 服务等级
以下测试是在 Flex 自定义性能区域存储池中运行的，该存储池包含单个卷。该池配置了最大吞吐量和 IOPS，并捕获了结果。
64 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
64 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每个虚拟机的工作集为 96 GiB，总共 576 GiB
在每个主机上配置的
nconnect装载选项的值为 16已将
rsize和wsize装载选项配置为 65536卷大小为 10 TiB，服务等级为 Flex，具有自定义性能。在测试中，自定义性能设置为最大值 5,120 Gbps 和 160,000 IOPS。
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，在 NFSv3 上，单个卷估计能够以 64 KiB 的块大小处理大约 4,300 MiBps 的纯顺序读取和 1,480 MiBps 的纯顺序写入。
NFS 64 KiB 顺序 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 MiBps | 4304 | 2963 | 1345 | 464 | 0 |
| 写入 MiBps | 0 | 989 | 1344 | 1390 | 1476 |
8 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
8 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每个虚拟机的工作集为 96 TiB，总共 576 TiB
在每个主机上配置的
nconnect装载选项的值为 16每个主机的
rsize和wsize装载选项配置为 65536卷大小为 10 TiB，服务等级为 Flex，具有自定义性能。在测试中，自定义性能设置为最大值 5,120 Gbps 和 160,000 IOPS。
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，通过 NFSv3，单个卷估计能够处理大约 126,400 次纯随机读取 IOPS 和 78,600 次纯随机写入 IOPS（块大小为 8 KiB）。
NFS 8 KiB 随机 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 IOPS | 126,397 | 101,740 | 57,223 | 23,600 | 0 |
| 写入 IOPS | 0 | 33,916 | 57,217 | 70,751 | 78,582 |
极高服务等级
以下测试是在极速存储池中运行的，结果已捕获。
64 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
64 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每个虚拟机的工作集为 1 TiB，总共 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect装载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，在 NFSv3 上，单个卷估计能够处理大约 5,240 MiBps 的纯顺序读取和大约 2,180 MiBps 的纯顺序写入（块大小为 64 KiB）。
NFS 64 KiB 顺序 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 MiBps | 4710 | 2050 | 1270 | 550 | 0 |
| 写入 MiBps | 0 | 690 | 1270 | 1650 | 1950 |
256 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
256 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每个虚拟机的工作集为 1 TiB，总共 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect装载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，在 NFSv3 上，单个卷估计能够处理大约 4,930 MiBps 的纯顺序读取和大约 2,440 MiBps 的纯顺序写入（块大小为 256 KiB）。
NFS 256 KiB 顺序 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 MiBps | 4430 | 2270 | 1470 | 610 | 0 |
| 写入 MiBps | 0 | 750 | 1480 | 1830 | 2200 |
4 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
4 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每个虚拟机的工作集为 1 TiB，总共 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect装载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，在 NFSv3 上，单个卷估计能够处理大约 38 万次纯随机读取和大约 12 万次纯随机写入（块大小为 4 KiB）。
NFS 4 KiB 随机 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 IOPS | 340000 | 154,800 | 71,820 | 28,800 | 0 |
| 写入 IOPS | 0 | 51,570 | 71,820 | 86,580 | 106,200 |
8 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
8 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每个虚拟机的工作集为 1 TiB，总共 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect装载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，在 NFSv3 上，单个卷估计能够处理大约 27 万次纯随机读取和大约 11 万次纯随机写入（块大小为 8 KiB）。
NFS 8 KiB 6 n2-standard-32 Red Hat 9 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 IOPS | 238,500 | 118,800 | 60,210 | 27,180 | 0 |
| 写入 IOPS | 0 | 39,690 | 60,210 | 81,450 | 93,600 |
SMB 访问的卷吞吐量限制
以下部分详细介绍了 SMB 访问的卷吞吐量限制。
64 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
64 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Windows 2022 操作系统
每个虚拟机的工作集为 1 TiB，总共 6 TiB
在每个虚拟机上配置的每个 RSS 网络接口的 SMB 连接数客户端选项，值为 16
卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，单个卷估计能够通过 SMB 处理大约 5,130 MiBps 的纯顺序读取和大约 1,790 MiBps 的纯顺序写入（块大小为 64 KiB）。
SMB 64 KiB 顺序 6 个 n2-standard-32 Windows 2022 虚拟机
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 MiBps | 4610 | 2410 | 1310 | 500 | 0 |
| 写入 MiBps | 0 | 800 | 1310 | 1510 | 1600 |
256 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
针对具有六个 n2-standard-32 虚拟机的单个卷，块大小为 256 KiB
Windows 2022 操作系统
每个虚拟机的工作集为 1 TiB，总共 6 TiB
在每个主机上配置了 SMB 连接数（每个 RSS 网络接口）客户端选项，值为 16
卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，单个卷估计能够通过 SMB 处理大约 4,620 MiBps 的纯顺序读取和大约 1,830 MiBps 的纯顺序写入（块大小为 256 KiB）。
SMB 256 KiB 顺序 6 n2-standard-32 Windows 2022 虚拟机
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 MiBps | 4150 | 2440 | 1380 | 530 | 0 |
| 写入 MiBps | 0 | 810 | 1380 | 1569 | 1643 |
4 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
4 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Windows 2022 操作系统
每个虚拟机 1 TiB 的工作集，总共 6 TiB
在每个主机上启用 SMB 连接数（每个 RSS 网络接口）客户端选项，并将该选项的值设置为 16
卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，单个卷估计能够通过 SMB 处理大约 39 万次纯随机读取和大约 11 万次纯随机写入（块大小为 4 KiB）。
SMB 4 KiB 随机 6 n2-standard-32 Windows 2022 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 IOPS | 351,810 | 148,230 | 75,780 | 29,540 | 0 |
| 写入 IOPS | 0 | 49,360 | 75,780 | 88,650 | 98,370 |
8 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 捕获的，并采用了以下设置：
8 KiB 块大小，针对具有 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Windows 2022 操作系统
每个虚拟机 1 TiB 的工作集，总共 6 TiB
在每个主机上配置的客户端选项“每个 RSS 网络接口的 SMB 连接数”，值为 16
卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行了 8 个作业，总共运行了 48 个作业。下表显示，单个卷估计能够通过 SMB 处理大约 280,000 次纯随机读取和大约 90,000 次纯随机写入（块大小为 8 KiB）。
SMB 8 KiB 随机 6 n2-standard-32 Windows 2022 虚拟机的基准测试结果
| 100% 读取和 0% 写入 | 75% 读取和 25% 写入 | 50% 读取和 50% 写入 | 25% 读取和 75% 写入 | 0% 读取和 100% 写入 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取 IOPS | 244,620 | 122,310 | 59,130 | 25,280 | 0 |
| 写入 IOPS | 0 | 40,763 | 59,310 | 75,960 | 76,950 |
电子设计自动化工作负载基准
NetApp Volumes 大容量支持提供高性能并行文件系统，非常适合电子设计自动化工作负载。这些文件系统可提供高达 1 PiB 的容量，并以低延迟提供高 I/O 和吞吐量速率。
电子设计自动化工作负载在前端和后端阶段有不同的性能要求。前端阶段优先考虑元数据和 IOPS，而后端阶段则侧重于吞吐量。
一个行业标准的电子设计自动化基准，具有混合的前端和后端工作负载，使用大量均匀分布在 6 个 IP 地址上的多个 NFSv3 客户端，可实现高达 21.5 GiBps 的吞吐量和高达 1,350,000 IOPS。
后续步骤
监控效果。