本页介绍了从多个客户端虚拟机访问单个 Google Cloud NetApp Volumes 卷时性能的限制。您可以使用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
主要由随机 I/O 构成的工作负载无法产生与顺序 I/O 工作负载相同的吞吐量。
性能测试
以下测试结果显示了性能限制。在这些测试中，卷的容量足够大，因此吞吐量不会影响基准测试。为单个卷分配的容量超过以下吞吐量数值后，不会带来额外的性能提升。
请注意，性能测试是使用 Fio 完成的。
在评估性能测试结果时，请注意以下注意事项：
标准、Premium 和 Extreme 服务等级的性能会随卷容量扩展吞吐量，直到达到上限。
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。以下结果应被视为可实现的最大吞吐量容量分配的估算值。
每个项目使用多个快速卷时，可能会受到每个项目的限制。
以下性能测试结果仅涵盖 NFSv3 和 SMB 协议类型。我们未使用 NFSv4.1 等其他协议类型来测试 NetApp 卷性能。
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。
64 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 在以下设置下捕获的：
针对包含 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷使用 64 KiB 的块大小Red Hat 9 OS
每台虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect挂载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，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，并使用 NFSv3。
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 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取速度 (MiBps) | 4710 | 2050 | 1270 | 550 | 0 |
| 写入速度 (MiBps) | 0 | 690 | 1270 | 1650 | 1950 |
256 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 在以下设置下捕获的：
针对包含 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷的 256 KiB 块大小Red Hat 9 OS
每台虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect挂载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，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 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取速度 (MiBps) | 4430 | 2270 | 1470 | 610 | 0 |
| 写入速度 (MiBps) | 0 | 750 | 1480 | 1830 | 2200 |
4 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 在以下设置下捕获的：
针对包含 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷的 4 KiB 块大小Red Hat 9 OS
每台虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect挂载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，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（使用 4 KiB 的 NFSv3 块大小）。
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 在以下设置下捕获的：
8 KiB 块大小，针对包含 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷Red Hat 9 OS
每台虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个主机上配置的
nconnect挂载选项的值为 16卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，单个卷估计能够处理 8 KiB 块大小的 NFSv3 协议下的约 27 万次纯随机读取和约 11 万次纯随机写入。
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 在以下设置下捕获的：
针对包含 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷使用 64 KiB 的块大小Windows 2022 操作系统
每台虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个虚拟机上配置的“每个 RSS 网络接口的 SMB 连接计数”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 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，单个卷估计能够处理 64 KiB 的 SMB 块大小，纯顺序读取速度介于 5,130 MiBps 到 1,790 MiBps 之间，纯顺序写入速度介于 5,130 MiBps 到 1,790 MiBps 之间。
SMB 64 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 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取速度 (MiBps) | 4610 | 2410 | 1310 | 500 | 0 |
| 写入速度 (MiBps) | 0 | 800 | 1310 | 1510 | 1600 |
256 KiB 块大小（顺序 I/O）
这些结果是使用 Fio 在以下设置下捕获的：
针对包含 6 个 n2-standard-32 虚拟机的单个卷的 256 KiB 块大小
Windows 2022 操作系统
每台虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个主机上配置的“每个 RSS 网络接口的 SMB 连接数”客户端选项的值为 16
卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，单个卷估计能够处理 256 KiB 的 SMB 块大小，纯顺序读取速度介于 4,620 MiBps 到 1,830 MiBps 之间，纯顺序写入速度介于 4,620 MiBps 到 1,830 MiBps 之间。
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 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 读取速度 (MiBps) | 4150 | 2440 | 1380 | 530 | 0 |
| 写入速度 (MiBps) | 0 | 810 | 1380 | 1569 | 1643 |
4 KiB 块大小（随机 I/O）
这些结果是使用 Fio 在以下设置下捕获的：
针对包含 6 个
n2-standard-32虚拟机的单个卷的 4 KiB 块大小Windows 2022 操作系统
每个虚拟机 1 TiB 的工作集，总计 6 TiB
在每个主机上启用“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 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，单个卷估计能够处理 4 KiB 块大小的 SMB 连接中约 39 万次纯随机读取和约 11 万次纯随机写入。
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 在以下设置下捕获的：
8 KiB 块大小，针对包含 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，总计 6 TiB
在每个主机上配置的“每个 RSS 网络接口的 SMB 连接数”客户端选项的值为 16
卷大小为 75 TiB（极端服务等级）
在每个虚拟机上运行 Fio 时，每个虚拟机上有 8 个作业，总计 48 个作业。下表表明，单个卷估计能够处理 8 KiB 的 SMB 块大小，处理纯随机读取次数约为 28 万次，处理纯随机写入次数约为 9 万次。
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测试
NetApp Volumes 大容量支持可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，并以低延迟时间提供高 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具有不同的性能要求。前端阶段会优先考虑元数据和 IOPS，而后端阶段则侧重于吞吐量。
一个包含混合前端和后端工作负载的业界标准电子设计自动化基准测试，使用多个 NFSv3 客户端（均匀分布在 6 个 IP 地址上）处理大量数据，可实现高达 21.5 GiBps 的吞吐量和高达 1,35 万 IOPS。
后续步骤
监控效果。