アダプティブ QoS とは何ですか？また、どのように機能しますか？

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Category:: ontap-9

Specialty:: perf

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環境

ONTAP 9.3以降
アダプティブQoS（AQoS）
Active IQ Unified Manager（AIQUM）
NetAppサービスレベルマネージャ（NSLM）

回答

アダプティブQoSでは、QoSスループットの下限と上限（最小スロットル制限と最大スロットル制限）を使用して個々のボリューム制限を設定します。
- 下限は、Bullyワークロードがワークロードのリソースを奪うのを防ぐために使用される
  - これにより、ワークロードのIOPSやMB/秒が最小値を下回らないようにすることができます。
  - AQoSは、上限または従来のQoSポリシーの逆のものと考えてください。AQoSは、ポリシーが適用されているワークロードから他のワークロードがリソースを消費しないようにします。
- 上限は、ビジーなワークロードを制限して、他のワークロードからリソースが奪われないようにするために使用されます。
アダプティブQoSはボリュームサイズに基づいて動的に実行されるため、10GBのボリュームの下限と上限は10TBのボリュームとは異なります。
- つまり、上限は、1）想定IOPS、2）最大IOPS、3）絶対最小IOPSのいずれか大きい方です。
  - 注：想定またはピークは、使用スペースまたは割り当てスペースが設定されているかどうかによって決まります。計算する場合は、次の点を考慮してください。
- 下限は、絶対最小IOPSを下回っていないかぎり、常に想定IOPSです。
通常のQoSと同様、AQoSはクラスタ全体のプロセスであり、I/Oがクラスタ内のどのノードのLIFにも影響する可能性がある

用語

アダプティブ QoS	動的なQoSの上限と下限は、使用済みまたは割り当て済みのボリュームサイズに基づいて拡張または縮小されます。
スループットの下限（最小）	保証されたスループットの測定値（IOPSまたはMB/秒）。フローリングでないワークロードの方が、フローリングでないワークロードの方が優先されないようにします。
スループットの上限（最大）	ボリュームに割り当てられるIOPSのハードリミット（通常のQoS）
想定 IOPS	スループットの下限値（テラバイトあたりのIOPS）（特に指定がない場合）
絶対最小IOPS	IOPスループットの下限。想定IOPSが低すぎて想定IOPSまたは最大IOPSよりも優先される場合に使用されます。例：デフォルトのアダプティブQoS「バリュー」ポリシーグループが設定された10GBのボリュームの下限は75 IOPSで、想定1.28 IOPSではありません。
ピーク IOPS	テラバイトあたりのIOPSの値（特に指定がないかぎり）は、想定よりも大きい場合の上限と絶対最小IOPSです。例：使用済みスペースが566.66GBの1.23TBのボリュームが、デフォルトの Extreme ポリシーで作成されています。想定IOPSと最大IOPSは7、560 IOPSで同じです。理由：使用済みスペース×12288（最大IOPS×使用済み）= 6、800 IOPS 割り当てスペース×6144（想定IOPS×割り当て済み）= 7、560 IOPS ピークIOPSが6、800 < 7、560 IOPSであるため、ピークIOPSは7、560 IOPSに切り上げられます。
割り当て済みスペース	AQoS制限は計算値を表示するコマンド： `volume show -fields total` `df -g` `.snapshot` 行を含まない
使用済みスペース	これは、Snapshotオーバーフローを含む論理スペースであり、Storage Efficiencyによるスペース削減は含まれません。計算値を表示するコマンド： `volume show -fields logical used`
ヘッドルーム	CPU（およびディスク）の最適パフォーマンスの計算値 KBの詳細を見るコントローラが過負荷になっていますか?

注：計算値は qos workload show -instance コマンドで確認できます。

Cluster::> qos workload show -instance Workload Name: aqos1-wid32444 ... Maximum Throughput: 1425IOPS

カスタムポリシーは、 qos adaptive-policy-group createコマンドで使用できます。
デフォルトでは、次の3つのバケットが作成されます。

ポリシーグループ	expected-iops	最大IOPS	absolute-min-iops	expected-iops-allocation	peak-iops-allocation
最高レベル	6、144 IOPS/TB	TBあたり1、288IOPS/TB	1、000 IOPS	割り当て済みスペース	使用済みスペース
performance	TBあたり2、048 IOPS	4、096 IOPS/TB	500 IOPS	割り当て済みスペース	使用済みスペース
value	TBあたり128 IOPS	TBあたり512 IOPS	75 IOPS	割り当て済みスペース	使用済みスペース

QoSの下限と上限は、どのようにしてスロットルするタイミングを決定しますか。

下限のないボリュームのIOPSはキューに追加されます。Best effort
下限があるボリュームのIOPSは締め切りキューに配置される
下限が設定されたボリュームのIOPSは、dbladeに下限が設定されていないボリュームよりも優先されます。ただし、これらのボリュームのワークロードがfloorの値未満である場合に限ります。
下限を超えたボリュームのIOPSは、下限のないボリュームと同様に扱われます。
- 遅延センター内のIOPSキュー（最小QoS）
- このキュー内のIOPSは、Best Effortキューに下限のないボリュームのIOPSと一緒に扱われます。
CPUがヘッドルーム値を上回っている場合：
1. CPUヘッドルームの最適ポイントを下回ると、Best Effort IOPSがDeadline IOPSになる
2. ONTAP 9.6以下では、CPUヘッドルームの最適ポイントを超えると、期限のIOPSは低くなる可能性がありますが、ベストエフォートIOPSよりも優先されます。
3. ONTAP 9.7以降では、CPUヘッドルームの最適ポイントを超えると、期限のIOPSは最適ポイントを下回る値と同じ値になり、ベストエフォートIOPSはより重く調整されます。
スループットの上限に達しているボリュームのIOPSは、その値でハードスロットルされます。

注：ONTAP 9.7の変更は、スループットの下限v2によるものです。

追加情報

ONTAPのバージョンごとにサポートされるQoS機能
- このリンクをクリックすると、 General SuppoRTが表示され ますが、QoSおよびAQoSでサポートされている機能の表がいくつかのセクションに表示されます。
アダプティブQoSに関するドキュメント
スループットの下限に関するドキュメント
ONTAPのサービス品質（QoS）とは

ここでは、スペース使用量とスロットルレベルの比較例をいくつか示します。
- 想定IOPS = 128/TB
- 最大IOPS = 512/TB
- 絶対最小IOPS = 75
- 想定IOPS =割り当てスペース
- 最大IOPS =使用スペース

ボリュームサイズ	格納データ	QoS最小IOPS（SSDアグリゲートのみ）	QoS 最大 IOPS
1 GB	0GB	75（絶対最小）	75（絶対最小）
1TB	0 TB	128（想定）	128（想定）
1TB	.1 TB	128（想定）	128（想定）
1TB	0.2TB	128（想定）	128 （想定）
1TB	0.3TB	128（想定）	154（最大）
1TB	0.5TB	128（想定）	256（最大）
1TB	1 TB	128（想定）	512（最大）
2TB	2TB	256（想定）	1024（ピーク）