Amazon FSx for Windows File Serverのパフォーマンス設計について

こんにちは！
カスタマーサクセス部の河本（かわもと）と申します。

Amazon FSx for Windows File Server（以下、FSx）を構築する際、少しややこしいと感じるのがスループットやIOPSなどのパフォーマンス設計です。

当記事では、FSxのパフォーマンス設計について整理したいと思います。

前提条件
ディスクのパフォーマンスに影響するFSxのパラメータ
結論
注意点
おわりに

前提条件

本記事はFSxに関係するパフォーマンスのうち、ディスクスループットとディスクIOPSについて取り上げます。

FSxのネットワークI/Oとメモリも設定値により変動しますが、これはストレージサイズによって推奨値があるため、本記事では軽く触れる程度に留めます。

ディスクのパフォーマンスに影響するFSxのパラメータ

FSxのディスクスループットおよびIOPSは、以下のパラメータによって決定されます。

設定値	設定範囲
ストレージタイプ	HDD or SSD
ストレージサイズ	HDD：2000GiB ～ 65536GiB SSD：32GiB ～ 65536GiB
スループットキャパシティ	HDD：32MB/秒～ 2048/秒 SSD：32MB/秒～ 12288MB/秒

ストレージサイズも影響があるようですね。それぞれがどう影響するのか見ていきましょう。

ストレージタイプ

FSxはSSDまたはHDDを選択することが可能です。パフォーマンスの比較は以下の通りです。

ストレージタイプ	ディスクスループット ※ストレージサイズ1TiB あたり	ディスクIOPS ※ストレージサイズ1TiB あたり
HDD	ベースライン：12MB/秒バースト：80MB/秒	ベースライン：12IOPS バースト：80IOPS
SSD	750MB/秒	3,000IOPS

FSxにおけるHDDには、ベースラインとバーストという概念があります。
普段はほどほど（ベースライン）に頑張るけど、それを超えるスループットやIOPSが必要となった場合、一時的に本気（バースト）を出すという関係性です。

ストレージサイズ

さて、次はストレージサイズです。
前述のストレージタイプの章で、「※ストレージサイズ1TiB あたり」という記載がありました。つまりストレージサイズが2TiB、3TiB・・・と増加すると、パフォーマンスも良くなるということです。

例えば2TiBのHDDの場合、ディスクのスループットは以下の通りになります。

ベースライン：2TiB × 12MB/秒 = 24MB/秒
バースト：2TiB × 80MB/秒 = 160MB/秒

同様にIOPSやSSD側も計算可能です。このようにFSxのストレージサイズがパフォーマンスに影響します。

スループットキャパシティ

スループットキャパシティとはFSxの全体的なパフォーマンスを決定する設定項目です。
具体的には以下のパフォーマンスが決定されます。

ネットワークスループット
ネットワークIOPS
メモリ
ディスクスループット
ディスクIOPS

上記のうち１～３はスループットキャパシティのみで確定します。そのため以下の公式ページ「ネットワーク I/O とメモリ」の表より一目で確認することができます。

docs.aws.amazon.com

ここで少しややこしいのが4～5です。先ほどまで私が必死に書いてきたディスクスループットとディスクIOPSが、再び登場していますね。どういうことかは後述しますが、スループットキャパシティに応じて以下のパフォーマンスとなります。

ちなみにスループットキャパシティはディスクサイズ毎に推奨値があり、マネジメントコンソールで自動的に選択されます。

結論

ディスクスループットとディスクIOPSは以下の2種類により決定されますが、結局どちらが採用されるのでしょうか。

ストレージタイプ × ストレージサイズ
スループットキャパシティ

答えはパフォーマンスの低い方が採用されます。
例えば以下の場合、ディスクスループットのベースラインがどうなるか考えてみます。

ストレージタイプ × ストレージサイズ：10TiB（10240GiB） × 12MB/秒 = 120MB/秒
スループットキャパシティ：前述の表より128MB/秒

上記の場合はディスクスループットのベースラインが120MB/秒になります。

注意点

基本的にスループットキャパシティは推奨値を使うことで、そのストレージサイズにおける最大のパフォーマンスを発揮しますが、東京リージョンでは1MB/秒あたり2.530USDの料金が発生します（2024年3月時点）。

スループットキャパシティを128MB/秒とした場合、それだけで323.84USDの料金が発生します。そのためコストとの兼ね合いで、意図的にスループットキャパシティを低く設定するというケースも考えられます。

最新の料金は公式ページよりご参照ください。