Seminar simplyblock Performanceanalyse und Quality of Service

Das Seminar vermittelt eine reproduzierbare Performanceanalyse für simplyblock und die gezielte Steuerung konkurrierender Workloads über Quality of Service. Datenpfad, Testmethodik, Baselines, Serviceklassen, Limits, NUMA, CPU, Netzwerk und NVMe werden gemeinsam untersucht.

Reine Spitzenwerte reichen für den Produktionsbetrieb nicht aus. Deshalb werden Lastprofile, Warm-up, Laufzeit, Parallelität, Perzentile, Störlast und Wiederholbarkeit systematisch festgelegt; QoS wird anschließend gegen messbare Serviceziele geprüft.

Inhaltsübersicht

1. Zielgruppe
2. Voraussetzungen
3. Seminarziele
4. Performanceziele und Workload-Profil
5. Datenpfad und Messpunkte
6. Benchmark-Methodik
7. Baseline erstellen
8. Engpassanalyse
9. QoS-Limits konfigurieren
10. QoS-Serviceklassen einsetzen
11. Konkurrenz- und Noisy-Neighbor-Test
12. Netzwerk- und NUMA-Optimierung
13. Skalierungs- und Rebalancingwirkung
14. Abnahme und Regression
15. Praxisübungen
16. Methodische Umsetzung

Zielgruppe

Performance-Ingenieure, Storage-Architekten, SRE-Teams, Datenbank- und Plattformadministratoren

Voraussetzungen

Erfahrung mit Linux-I/O, Storage-Metriken, Netzwerken und simplyblock Architektur; grundlegende Benchmark-Kenntnisse

Seminarziele

• Workloads in aussagekräftige I/O-Profile übersetzen
• Reproduzierbare Baselines und Vergleichstests erstellen
• Bottlenecks im Client-, Netzwerk-, CPU-, Storage- und Clusterpfad lokalisieren
• IOPS-, Durchsatz- und Serviceklassen-Vorgaben konfigurieren
• Workload-Isolation und Fairness unter Konkurrenzlast nachweisen
• Performanceänderungen mit Abnahme- und Regressionstests absichern

Seminarinhalte

Schritt 1: Performanceziele und Workload-Profil

Blockgröße, Lese-/Schreibanteil, Queue-Tiefe, Parallelität, Datenmenge, Cache-Effekt, Latenzperzentile und Dauer. Zuordnung zu Anwendung und Geschäftsanforderung.

Schritt 2: Datenpfad und Messpunkte

Messung am Workload, Betriebssystem, NVMe-Initiator, Netzwerk, Volume, Storage Node und Gerät. Vermeidung falscher Schlussfolgerungen durch nur eine Beobachtungsebene.

Schritt 3: Benchmark-Methodik

Vorbereitung, Warm-up, Datensatzgröße, Randomisierung, konstante Laufzeit, Wiederholung und Protokollierung. Trennung von Funktions-, Grenz- und Dauertest.

Schritt 4: Baseline erstellen

Ermittlung von IOPS, Durchsatz, mittlerer Latenz, Perzentilen, CPU, Netzwerk und Geräteauslastung ohne konkurrierende Last.

Schritt 5: Engpassanalyse

Prüfung von Queue-Limits, CPU-Sättigung, Cross-NUMA-Zugriffen, NIC-Bandbreite, Paketverlust, ungleichmäßiger Datenverteilung und Geräteauslastung.

Schritt 6: QoS-Limits konfigurieren

Definition von IOPS- oder Durchsatzgrenzen für Volumes. Validierung, ob Limits korrekt wirken und keine unerwarteten Nebenwirkungen entstehen.

Schritt 7: QoS-Serviceklassen einsetzen

Aufbau abgestufter Leistungsprofile, Priorisierung und Isolation. Zuordnung zu Pools, Volumes oder Kubernetes-StorageClasses.

Schritt 8: Konkurrenz- und Noisy-Neighbor-Test

Gleichzeitige Workloads mit unterschiedlichen Profilen. Messung von Fairness, Schutz kritischer Volumes und Restkapazität.

Schritt 9: Netzwerk- und NUMA-Optimierung

Zuordnung von CPU, NIC und NVMe, Pfadwahl, MTU und Transport. Veränderungen werden einzeln getestet, nicht gleichzeitig vermischt.

Schritt 10: Skalierungs- und Rebalancingwirkung

Messung vor, während und nach Clustererweiterung oder Neugewichtung. Festlegung akzeptabler temporärer Degradierung.

Schritt 11: Abnahme und Regression

Testkatalog mit Sollwerten, Toleranzen, Versionen, Konfiguration und Wiederholungsintervall. Ergebnisse werden als belastbare Baseline archiviert.

Praxisübungen

• Workload-Profil aus Anwendungsanforderungen ableiten
• Baseline mit definierten Perzentilen und Systemmetriken erstellen
• Bottleneck anhand mehrerer Messpunkte lokalisieren
• QoS-Limit und Serviceklasse konfigurieren
• Noisy-Neighbor-Szenario messen und bewerten
• Regressionstest für eine Konfigurationsänderung erstellen

Methodische Umsetzung

Fachliche Erläuterungen werden unmittelbar mit Demonstrationen und geführten Übungen verbunden. Jeder Arbeitsschritt umfasst Vorbedingungen, Durchführung, Kontrolle, typische Fehlerbilder und dokumentierte Rückfallpunkte. Die Übungen erfolgen an einer vorbereiteten Laborumgebung und werden in neutral formulierten Checklisten festgehalten.