最佳化效能和功能

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將最佳大小、網路和管理做法納入 Azure Linux VM 部署計畫之後，請考慮效能和功能。 本單元說明如何最佳化 Azure Linux VM 部署的網路和儲存體資源。

將網路效能最佳化

若要最佳化 Azure Linux VM 的網路效能，您可以使用核心型網路最佳化，並在可用時實作加速網路。

核心型網路最佳化

2017 年 9 月之後發行的 Linux 核心包含網路最佳化選項，可讓 Azure Linux VM 達到更高的網路輸送量。 您可以使用最新的 Linux 核心來獲得顯著的輸送量效能。

安裝最新的 Linux Integration Services (LIS) 可為全新及現有的 Azure VM 帶來好處。 輸送量最佳化從 4.2 版開始即為 LIS 的一部分，後續版本提供進一步的改善。

加速網路

您可以實作加速網路，以將延遲降到最低、輸送量最大化，並降低 CPU 使用率。 加速網路使用主機硬體的單一根 I/O 虛擬化 (SR-IOV) 功能來改善網路效能。

如不使用加速網路，所有進出 VM 的網路流量皆必須經過主機和虛擬交換器。 如果使用加速網路，先送達 VM 網路介面的網路流量就會直接轉送到 VM 而不必經過主機。

加速網路僅適用於啟用加速網路的 VM。 為了獲得最佳結果，請在連線到相同虛擬網路的 Azure VM 上啟用此功能。 在透過虛擬網路通訊或處於混合環境的情況下，此功能對整體延遲的影響可以降到最低。

大多數一般用途和具有 2 個以上 vCPU 的計算最佳化執行個體大小，Azure 皆支援加速網路。 在具有四個或更多 vCPU 的執行個體上，使用超執行緒的 VM 執行個體支援加速網路。

將儲存體效能最佳化

每個 Azure Linux VM 至少有下列兩個虛擬磁碟：

  • 標示為 /dev/sda 的作業系統磁碟，最大容量為 2 TiB 的主開機記錄 (MBR) 格式，或 4 TiB 的 GUID 磁碟分割表格 (GPT) 格式。 您用來佈建 Azure VM 的映像會決定預設大小。

    請避免在作業系統磁碟上儲存資料和安裝應用程式，因為其已針對快速開機進行最佳化，而非執行非 OS 工作負載。

  • 標示為 /dev/sdb 並掛接至 /mnt 的暫存磁碟會提供暫存儲存體。 磁碟的大小和效能取決於 VM 大小，其主要目的是儲存分頁檔。

    • 暫存磁碟將作為可捨棄或可輕鬆重新建立資料的短期儲存體。 請勿使用暫存磁碟來儲存必須在調整大小、重新部署或重新啟動等作業之間保存的檔案。

    • 若要為分頁檔實作最佳組態，請針對支援的映像使用 cloud-init。 若為不支援 cloud-init 的映像，請使用 Azure VM Linux 代理程式。

虛擬資料磁碟

若要儲存資料和安裝應用程式，您可以建立虛擬磁碟、將其連結至 Azure VM，並掛接在作業系統內。 您可以根據您的儲存體和每秒輸入/輸出 (IOPS) 需求，視需要新增更多磁碟。 請記住以下考量：

  • 您可以連結至 Azure VM 的磁碟數目上限取決於 VM 大小。
  • Azure VM 支援的 IOPS 數目上限不僅取決於其磁碟的彙總輸送量，也取決於由 VM 大小決定的 IOPS 輸送量 VM 上限。 有效輸送量是兩者中較低的值。

若要提供 Azure VM 的儲存體，您可以使用 Azure 管理的區塊層級存放磁碟區。 Azure 受控磁碟支援下列五種磁碟類型，可解決特定客戶案例：

  • Ultra 磁碟適用於需要大量 I/O 的工作負載，例如 SAP HANA、頂層資料庫如 SQL 和 Oracle，以及其他大量異動的工作負載。
  • 進階固態硬碟 (SSDs) v2 適用於需要持續低延遲、高 IOPS 和高輸送量的生產與效能敏感工作負載。
  • 進階 SSD 適用於實際執行環境與著重效能的工作負載。
  • 標準 SSD 適用於網頁伺服器、輕量型企業應用程式，以及開發或測試案例。
  • 標準硬碟 (HDD) 適用於使用不常存取的備份和非關鍵資料。

進階 SSD 的寫入屏障

若要在快取設定為 ReadOnly 或 None 的進階 SSD 磁碟上達到最高的 IOPS，請在 Linux 中掛接檔案系統時停用屏障。 您不需要屏障，因為這些快取設定的進階儲存體磁碟寫入都很耐久。 如果快取設定為 Read/Write，請保留啟用屏障以確保寫入持久性。

  • 如果您使用 reiserFS 檔案系統，請使用掛接選項 barrier=none 來停用屏障。
  • 如果您使用 ext3/ext4，請使用掛接選項 barrier=0 來停用屏障。
  • 如果您使用 XFS，請使用掛接選項 nobarrier 來停用屏障。

進階 SSD 的 I/O 排程演算法

Linux 核心提供兩組磁碟 I/O 排程器來重新排序要求：一個用於較舊的 blk 子系統，另一個則用於較新的 blk-mq 子系統。 針對 Azure 進階儲存體磁碟，請使用會將排程決策傳遞至基礎虛擬化平台的排程器。

  • 針對使用 blk 子系統的 Linux 核心，選擇 noop 排程器。
  • 針對使用 blk-mq 子系統的 Linux 核心，選擇 none 排程器。

多磁碟設定

如果您的工作負載需要比單一磁碟更多的 IOPS，請使用結合多個磁碟的獨立磁碟容錯陣列 (RAID) 設定。 Azure 會在儲存體網狀架構層提供磁碟復原功能，所以您可以藉由實作 RAID-0 等量來專注於效能。

或者，您也可以安裝邏輯磁碟區管理員 (LVM) ，並用其來將多個虛擬磁碟合併成單一等量邏輯儲存體磁碟區。 在此設定中，讀取和寫入會散發到磁碟區群組 (類似 RAID-0) 中包含的多個磁碟。 基於效能考量，您可能希望建立等量邏輯磁碟區，如此一來，就能使用您所有已連結的資料磁碟進行讀取及寫入。