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対象:EBS

【ファーストタッチペナルティとは】回避するディスクを総アクセスするコマンド





ファーストタッチペナルティとは


スナップショットやAMIからEBSを使用したインスタンスを生成する場合注意が必要です。なぜならディスクI/Oの性能が極端に落ちる場合があるからです。
スナップショットやAMIはS3上にあります。これをEBSにコピーした場合でもすぐにコピーされるのではなく、ブロックごとに初めてアクセスする場合にS3からEBSへコピーされるようです。
(同じブロックのアクセスはすでにコピーされるので高速となる)
この様に初回アクセス時に性能が低下することを"ファーストタッチペナルティ(First Touch Penarty)"と呼びます。ファーストタッチレイテンシーと呼ぶ場合もあるようです。

インスタンスサイズ、対象ファイル、EBSタイプ、その他環境にかかわりますが、初回アクセスと2回目以後のアクセスで性能が50%から大幅ダウンで5%になる場合もありました。

回避する方法


これを回避するにはEBSをコピーした後ですべてのブロックをアクセスするとよいでしょう。これですべてのブロックがS3からEBSへコピーされます。
以下コマンドの例です。


dd if=\\.\PHYSICALDRIVEn of=/dev/null bs=1M --progress --size



--size オプションによりハードディスク全体に対する処理を実行します。
bs=1M オプションにより、1MごとにI/Oを行います。サイズを大きくすることが可能ですが、あまり大きいと物理メモリ不足となるようです。



PHYSICALDRIVEnとは





この中でPHYSICALDRIVEnという表示があります。これを確認するにはWindowsで以下のコマンドを実行します。


C:\wmic diskdrive get deviceid
DeviceID
\\.\PHYSICALDRIVE2
\\.\PHYSICALDRIVE0
\\.\PHYSICALDRIVE1



dd.exeをダウンロードする


Linux系は標準でddコマンドが用意されていますが、Windowsでは存在しません。
以下からダウンロードが可能です。

http://www.chrysocome.net/dd

参考:Amazon EBS ボリュームの初期化
https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/AWSEC2/latest/WindowsGuide/ebs-initialize.html


Invoke-Command でdd.exeを呼ぶとエラー


バージョンによりますが、Invoke-Command でdd.exeを呼ぶとエラーが表示されますが処理は実行されました。
2019年の時点としてメモとして残しておきます。

Invoke-Command remotehostname -scriptblock {c:\tool\dd}




bs パラメータ変更の実験結果




bs=1M パラメータのサイズを大きくすると処理性能がアップしました。インスタンス種類にもよるが、bs=16Mや32Mあたりが処理所要時間が一番短くなりました。
ただし一度ディスクを総なめした後で再度ddを実行した場合はbsサイズでの処理所要時間には変化がありませんでした。

以下のような Powershell コードでテストすることが可能。


$size=@("1M","2M","16M","32M","64M","128M")

$size | foreach{
date
dd if=\\.\PHYSICALDRIVE<対象ディスクの番号> of=/dev/null bs=$_ --progress --size
date
}





スナップショットから生成、削除を繰り返した場合


(1)スナップショットからEBS生成
(2)dd実行
(3)EBS削除

この(1)(2)(3)を繰り返した場合、(2)での所要時間には変化がなかった。(2019年現在)
さすがにそこまでは記憶していない模様。


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