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SAN和NAS存儲一般都具備2個評價指標:IOPS和帶寬(throughput),兩個指標互相獨立又相互關聯。體現存儲系統性能的最主要指標是IOPS。
IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的輸入輸出量(或讀寫次數),指的是系統在單位時間內能處理的最大的I/O頻度,是衡量磁盤性能的主要指標之一。IOPS是指單位時間內系統能處理的I/O請求數量,一般以每秒處理的I/O請求數量為單位,I/O請求通常為讀或寫數據操作請求。隨機讀寫頻繁的應用,如OLTP(Online Transaction Processing),IOPS是關鍵衡量指標。另一個重要指標是數據吞吐量(Throughput),指單位時間內可以成功傳輸的數據數量。對于大量順序讀寫的應用,如VOD(Video On Demand),則更關注吞吐量指標。
IOPS測試結果與很多測試參數和存儲系統具體配置有關.IOPS可細分為100%順序讀,100%順序寫,100%隨機讀,100%隨機寫等,在同等情況下這四種IOPS中100%順序讀的IOPS最高。
吞吐量(throughput):指的是單位時間內最大的I/O流量;一些大量的順序文件訪問,更多考慮throughput指標。
帶寬(band width)又叫頻寬,是指在固定的的時間可傳輸的資料數量,亦即在傳輸管道中可以傳遞數據的能力。在數字設備中,頻寬通常以bps表示,即每秒可傳輸之位數。在模擬設備中,頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲 (Hz)來表示。
吞吐量與帶寬的區分:吞吐量和帶寬是很容易搞混的一個詞,兩者的單位都是Mbps。先來看兩者對應的英語,
吞吐量:throughput;帶寬:Max net bitrate。當討論通信鏈路的帶寬時,一般是指鏈路上每秒所能傳送的比特數,它取決于鏈路時鐘速率和信道編碼在計算機網絡中又稱為線速。可以說以太網的帶寬是10Mbps。但是需要區分鏈路上的可用帶寬(帶寬)與實際鏈路中每秒所能傳送的比特數(吞吐量)。通常更傾向于用“吞吐量”一次來表示一個系統的測試性能。這樣,因為實現受各種低效率因素的影響,所以由一段帶寬為10Mbps的鏈路連接的一對節點可能只達到2Mbps的吞吐量。這樣就意味著,一個主機上的應用能夠以2Mbps的速度向另外的一個主機發送數據。
帶寬決定于整個陣列系統,與所配置的磁盤個數也有一定關系;而IOPS則基本由陣列控制器完全決定。在Web、E-mail、數據庫等小文件頻繁讀寫的環境下,性能主要是由IOPS決定。在視頻、測繪等大文件連續讀寫的環境下,性能主要由帶寬決定。可見,在不同的應用方式中,需要考察的側重點也不同;對于NAS產品來說,主要性能指數也是兩個:OPS和ORT,分別代表每秒可響應的并發請求數和每個請求的平均反應時間。對磁帶存儲設備來說,單個磁帶驅動器的讀寫速度是最重要的性能指標。
決定IOPS的主要取決與陣列的算法,cache命中率,以及磁盤個數。陣列的算法因為不同的陣列不同而不同,如我們最近遇到在hds usp上面,可能因為ldev(lun)存在隊列或者資源限制,而單個ldev的iops就上不去,所以,在使用這個存儲之前,有必要了解這個存儲的一些算法規則與限制。cache的命中率取決于數據的分布,cache size的大小,數據訪問的規則,以及cache的算法,如果完整的討論下來,這里將變得很復雜了。我這里只強調一個cache的命中率,如果一個陣列,讀cache的命中率越高越好,一般表示它可以支持更多的IOPS,為什么這么說呢?這個就與我們下面要討論的硬盤IOPS有關系了;
吞吐量主要取決于陣列的構架,光纖通道的大小(現在陣列一般都是光纖陣列,至于SCSI這樣的SSA陣列,我們不討論)以及硬盤的個數。陣列的構架與每個陣列不同而不同,他們也都存在內部帶寬(類似于pc的系統總線),不過一般情況下,內部帶寬都設計的很充足,不是瓶頸的所在。光纖通道的影響還是比較大的,如數據倉庫環境中,對數據的流量要求很大,而一塊2Gb的光纖卡,所能支撐的最大流量應當是2Gb/8(小B)=250MB/s(大B)的實際流量,當4塊光纖卡才能達到1GB/s的實際流量,所以數據倉庫環境可以考慮換4Gb的光纖卡。最后說一下硬盤的限制,這里是最重要的,當前面的瓶頸不再存在的時候,就要看硬盤的個數了。
大文件持續傳輸型的應用需要的是充分的帶寬性能,而小文件隨機讀寫的應用則要求足夠的I/O能力。那么多大的文件算“大文件”呢?一般而言,超過1MB大小的文件就可以算做“大文件”了。如果您的應用系統處理的資料中,最小的文件也有4~5MB甚至幾十MB,就需要重點考察存儲系統的帶寬性能了。如果您的應用是數據庫形式,或是電子郵件系統,系統中有大量KB級大小的文件,那么就可以忽略掉產品介紹中xxx MB/s的字樣,重點關心xxx IOPS就可以了。
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