Bei der Stylite AG entstehen täglich Anforderungen zur systematischen Performance-Analyse verschiedener ZFS und TrueNAS Server-Konfigurationen. Herkömmliche Benchmarking-Tools lieferten zwar Rohdaten, aber die Analyse und Visualisierung war mühsam und zeitaufwändig.
Ähnliche Performance-Analysen sind auch bei anderen Storage-Lösungen wichtig - wie in unserem ZFS vs. TrueNAS Vergleich und den ZFS JBOD Tools beschrieben.
Die Lösung: FIO-Analyzer#
Daher wurde der FIO-Analyzer entwickelt - ein vollständiges Web-Tool zur automatisierten Performance-Analyse von Storage-Systemen. Das Tool nutzt fio (Flexible I/O Tester) als Backend und bietet eine intuitive Weboberfläche zur Visualisierung der Ergebnisse.
Hauptfunktionen#
🔍 Umfassende Performance-Metriken:
- IOPS (Input/Output Operations per Second)
- Durchsatz/Bandbreite
- Latenz-Messungen
- Separate Analyse von Read/Write-Operationen
📊 Interaktive Visualisierung:
- Chart.js-basierte Diagramme
- Vergleichsansichten zwischen verschiedenen Konfigurationen
- Historische Datenanalyse
- Export-Funktionen für Reports
Das Dashboard bietet eine umfassende Übersicht über alle Performance-Metriken und Systemstatus in Echtzeit.
🚀 Automatisierte Workflows:
- Vordefinierte Test-Skripte
- Unterstützung für verschiedene Block-Größen
- Automatische Datensammlung via Cron-Jobs
Praktische Anwendung im Storage-Umfeld#
ZFS Pool-Vergleich#
Mit dem FIO-Analyzer lassen sich schnell verschiedene ZFS Pool-Konfigurationen vergleichen:
# Beispiel: RAID-Z2 vs. Mirror Performance
./fio-test.sh --pool=tank-raidz2 --size=10G --runtime=300
./fio-test.sh --pool=tank-mirror --size=10G --runtime=300
Die Ergebnisse werden automatisch in die Weboberfläche hochgeladen und visualisiert.
TrueNAS Performance-Tuning#
Besonders wertvoll ist das Tool beim Tuning von TrueNAS-Installationen:
- Verschiedene Vdev-Konfigurationen testen
- ARC-Einstellungen optimieren
- Netzwerk-Performance bei iSCSI/NFS analysieren
- SSD-Cache-Auswirkungen messen
Technische Details#
Architektur#
Der FIO-Analyzer basiert auf einer modernen Web-Architektur:
- Frontend: JavaScript mit Chart.js für interaktive Diagramme
- Backend: Node.js für die API und Datenverarbeitung
- Datenbank: SQLite für die Speicherung der Testergebnisse
- Deployment: Docker-Container für einfache Installation
Installation und Setup#
Das FIO-Analyzer Tool bietet eine benutzerfreundliche Kommandozeilen-Oberfläche für die Konfiguration und Ausführung der Performance-Tests:
# Repository klonen
git clone https://github.com/styliteag/fio-analyzer.git
cd fio-analyzer/docker
# docker-compose anpassen
# Mit Docker starten
docker-compose up -d
Unterstützte Metriken#
Der FIO-Analyzer erfasst folgende Performance-Indikatoren:
- Sequential Read/Write (read, write, randread, randwrite, …..)
- Random Read/Write (1k, 4k, 64k, 1M, ….)
- Mixed Workloads (Read/Write-Verhältnisse)
- Latenz-Statistiken (Average, 95th, 99th Percentile)
- Queue Depth Performance
Die historische Visualisierung ermöglicht Trend-Analysen und zeigt Performance-Entwicklungen über längere Zeiträume.
Praxiserfahrung und Erkenntnisse#
Typische Anwendungsfälle#
In der täglichen Arbeit bei Stylite wird der FIO-Analyzer hauptsächlich für folgende Aufgaben eingesetzt:
- Vorher-Nachher-Vergleiche bei Hardware-Upgrades
- Baseline-Messungen für neue TrueNAS-Installationen
- Troubleshooting bei Performance-Problemen
- Kapazitätsplanung für Kunden-Projekte
Gewonnene Erkenntnisse#
Durch systematische Tests mit dem FIO-Analyzer wurden folgende Erkenntnisse gewonnen:
- ZFS Compression bringt bei bestimmten Workloads bis zu 40% Performance-Gewinn
- L2ARC auf NVMe SSDs verbessert Random Read um durchschnittlich 60%
- Record Size Tuning kann Sequential Performance um bis zu 25% steigern
Die detaillierte Analyse zeigt IOPS vs. Latenz Korrelationen für verschiedene Testkonfigurationen und ermöglicht präzise Performance-Optimierungen.
Fazit und Ausblick#
Der FIO-Analyzer hat sich als unverzichtbares Tool in unserem Storage-Arsenal etabliert. Die Kombination aus automatisierten Tests und professioneller Visualisierung spart erheblich Zeit bei der Performance-Analyse.
Geplante Erweiterungen#
- API-Integration für externe Monitoring-Systeme
- Alerting bei Performance-Degradation
- Erweiterte Statistiken und Trend-Analysen
- Multi-Server-Unterstützung für Cluster-Vergleiche
Das benutzerfreundliche Upload-Interface ermöglicht einfaches Hochladen von FIO JSON-Dateien mit automatischer Metadaten-Erfassung.
Verfügbarkeit#
Das Tool ist als Open-Source-Projekt verfügbar:
- GitHub: styliteag/fio-analyzer
- Demo: fio-analyzer.stylite-live.net
- Dokumentation: Im Repository verfügbar
Für Fragen zur Implementierung oder spezifischen Anwendungsfällen im Storage-Umfeld steht das Stylite-Team gerne zur Verfügung.
Wim Bonis ist CTO bei Stylite AG und beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit ZFS, TrueNAS und Enterprise Storage-Lösungen.