Como funciona o desempenho quando máquinas virtuais são conectadas a volumes Elastic SAN

Este artigo esclarece como funciona o desempenho do Elastic SAN e como a combinação de limites de SAN elástica e limites de máquinas virtuais (VM) do Azure pode afetar o desempenho de suas cargas de trabalho.

Como funciona o desempenho

As VMs do Azure têm IOPS (operações de entrada/saída por segundo) e limites de desempenho de taxa de transferência com base no tipo e tamanho da VM. Uma SAN elástica tem um pool de desempenho que aloca a cada um de seus volumes. Os volumes de SAN elástica podem ser anexados a VMs e cada volume tem seus próprios limites de IOPS e taxa de transferência.

O desempenho do seu aplicativo é limitado quando ele solicita mais IOPS ou taxa de transferência do que o alocado para a VM ou volumes anexados. Quando limitado, o aplicativo tem desempenho abaixo do ideal e pode sofrer consequências negativas, como aumento da latência. Um dos principais benefícios de uma SAN elástica é sua capacidade de provisionar IOPS automaticamente, com base na demanda. As IOPS da SAN são compartilhadas entre todos os volumes, portanto, quando uma carga de trabalho atinge o pico, ela pode ser manipulada sem limitação ou custo extra. Este artigo mostra como esse provisionamento funciona.

Desempenho da SAN elástica

Uma SAN elástica tem três atributos que determinam seu desempenho: capacidade total, IOPS e taxa de transferência. Para obter o melhor desempenho possível, sua SAN deve estar na mesma zona da VM que você está provisionando.

Capacidade

A capacidade total de sua SAN elástica é determinada por duas capacidades diferentes, a capacidade básica e a capacidade adicional. O aumento da capacidade básica também aumenta as IOPS e a taxa de transferência da SAN, mas é mais dispendioso do que aumentar a capacidade adicional. O aumento da capacidade adicional não aumenta a IOPS ou a taxa de transferência.

IOPS

O IOPS de uma SAN elástica aumenta em 5.000 por TiB base. Portanto, se você tivesse uma SAN elástica com 6 TiB de capacidade básica, essa SAN ainda poderia fornecer até 30.000 IOPS. Essa mesma SAN ainda forneceria 30.000 IOPS, independentemente de ter 50 TiB de capacidade adicional ou 500 TiB de capacidade adicional, uma vez que o desempenho da SAN é determinado apenas pela capacidade base. As IOPS de uma SAN elástica são distribuídas entre todos os seus volumes.

Débito

A taxa de transferência de uma SAN elástica aumenta em 200 MB/s por TiB base. Portanto, se você tivesse uma SAN elástica com 6 TiB de capacidade básica, essa SAN ainda poderia fornecer até 1200 MB/s. Essa mesma SAN forneceria uma taxa de transferência de 1200 MB/s, independentemente de ter 50 TiB de capacidade adicional ou 500 TiB de capacidade adicional, uma vez que o desempenho da SAN é determinado apenas pela capacidade de base. A taxa de transferência de uma SAN elástica é distribuída entre todos os seus volumes.

Volumes de SAN elásticos

O desempenho de um volume individual é determinado pela sua capacidade. A IOPS máxima de um volume aumenta em 750 por GiB, até um máximo de 80.000 IOPS. A taxa de transferência máxima aumenta em 60 MB/s por GiB, até um máximo de 1.280 MB/s. Um volume precisa de pelo menos 107 GiB para ser capaz de usar 80.000 IOPS. Um volume precisa de pelo menos 22 GiB para ser capaz de usar o máximo de 1.280 MB/s. As IOPS combinadas e a taxa de transferência de todos os volumes não podem exceder as IOPS e a taxa de transferência da SAN.

Configuração de exemplo

Cada um dos cenários de exemplo neste artigo usa a seguinte configuração para a SAN elástica:

Cenários de exemplo

Os cenários de exemplo a seguir mostram como sua SAN elástica lida com a alocação de desempenho. Para obter o melhor desempenho, as VMs e a SAN precisam estar na mesma zona.

Carga de trabalho típica

Nesse cenário, nenhuma limitação ocorre no nível de VM ou SAN. A SAN em si tem 135.000 IOPS, cada volume é grande o suficiente para atender até 80.000 IOPS, IOPS suficientes estão disponíveis na SAN, nenhum dos limites de IOPS da VM foi ultrapassado e o total de IOPS solicitado é de 41.000. Assim, todas as cargas de trabalho são executadas sem qualquer limitação.

Pico de carga de trabalho única

Nesse cenário, nenhuma limitação ocorre. A carga de trabalho 3 aumentou às 9h, solicitando 80.000 IOPS. Nenhuma das outras cargas de trabalho aumentou e a SAN tinha IOPS livres suficientes para distribuir para a carga de trabalho, portanto, não havia limitação.

Geralmente, essa é a configuração ideal para cargas de trabalho de compartilhamento de SAN. É melhor ter desempenho suficiente para lidar com as operações normais de cargas de trabalho e picos ocasionais.

Todas as cargas de trabalho aumentam

É importante conhecer o comportamento de uma SAN no pior cenário, em que cada carga de trabalho atinge o pico ao mesmo tempo.

Nesse cenário, todas as cargas de trabalho atingem seu pico quase ao mesmo tempo. Neste ponto, o total de IOPS exigido por todas as cargas de trabalho combinadas (64.000 + 45.000 + 40.000 + 5.000) é maior do que as IOPS provisionadas no nível de SAN (135.000). Assim, as cargas de trabalho são limitadas. A limitação acontece por ordem de chegada, portanto, qualquer carga de trabalho que solicite IOPS depois que a capacidade máxima for atingida não obterá mais desempenho. Nesse caso, a carga de trabalho 1 solicitou 40.000 IOPS após as outras cargas de trabalho, a SAN já havia alocado a maioria de suas IOPS disponíveis, portanto, apenas as IOPS restantes foram fornecidas.

Próximos passos

Implante uma SAN elástica.