存儲(chǔ)系統(tǒng)性能帶寬計(jì)算.docx

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1、存儲(chǔ)系統(tǒng)性能---帶寬計(jì)算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1、IOPS和帶寬對(duì)存儲(chǔ)性能的影響？說(shuō)起存儲(chǔ)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)，性能永遠(yuǎn)是第一重要的問(wèn)題。關(guān)于性能的各種指標(biāo)實(shí)在五花八門：帶寬（Bandwidth）、IOPS、順序（Sequential）讀寫、隨機(jī)（Random）讀寫、持續(xù)吞吐（SustainedThroughput）、突發(fā)處理能力（BurstI/O）等等看似甚為專業(yè)的名詞充斥著解決方案和技術(shù)分析報(bào)告。存儲(chǔ)產(chǎn)品的性能似乎被量化得格外清晰，作為用戶，只需要簡(jiǎn)單的比較兩個(gè)數(shù)字，就

2、可以清楚的得出孰優(yōu)孰劣的結(jié)論。然而，事實(shí)果真如此嗎？就讓我們走進(jìn)那些五花八門的指數(shù)背后，去看看性能的真實(shí)面目。 ?1、帶寬與I/O ????這是兩個(gè)衡量存儲(chǔ)設(shè)備性能最基本的概念，明確的區(qū)分兩者也是對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品性能了解的第一步。如果我們把存儲(chǔ)設(shè)備比做一間會(huì)議室，被存取的數(shù)據(jù)就是前來(lái)參加會(huì)議或從會(huì)議中離開(kāi)的人，那么帶寬性能就是指這間會(huì)議室大門的寬度，大門越寬，可以同時(shí)進(jìn)出的人也就越多，而I/O性能是指房門開(kāi)合的頻繁程度，迎來(lái)一批前來(lái)參加會(huì)議的人，就需要打開(kāi)一次大門，送走一批人也是一樣，哪怕這“一批人”其實(shí)只是一個(gè)人。由此可見(jiàn)，當(dāng)我們考察會(huì)議室的門設(shè)計(jì)得是否合理時(shí)，必須結(jié)合會(huì)議本身的性質(zhì)。

3、 ?? ????對(duì)紀(jì)律嚴(yán)明的會(huì)議來(lái)說(shuō)，與會(huì)者輕易不會(huì)凌亂的進(jìn)出會(huì)場(chǎng)，人們?cè)跁?huì)議開(kāi)始時(shí)統(tǒng)一進(jìn)入，結(jié)束時(shí)再統(tǒng)一離開(kāi)。對(duì)這種情況，門的寬度就十分重要，而是否易于開(kāi)合則顯得不那么關(guān)鍵，反正這扇門在整個(gè)會(huì)議中只需要開(kāi)合兩次而已。相反的，對(duì)于聯(lián)歡性質(zhì)的聚會(huì)而言，門設(shè)計(jì)得太寬除了顯得氣派之外，并沒(méi)有什么實(shí)際的意義，但是門開(kāi)合的頻率卻很重要，因?yàn)闀?huì)有客人頻繁的進(jìn)進(jìn)出出。 ?? ????對(duì)應(yīng)到存儲(chǔ)設(shè)備上，道理也是一樣。大文件持續(xù)傳輸型的應(yīng)用需要的是充分的帶寬性能，而小文件隨機(jī)讀寫的應(yīng)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(guò)1MB大小的文件就可以算做“大文件”了。如果您的

4、應(yīng)用系統(tǒng)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(diǎn)考察存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬性能了。如果您的應(yīng)用是數(shù)據(jù)庫(kù)形式，或是電子郵件系統(tǒng)，系統(tǒng)中有大量KB級(jí)大小的文件，那么就可以忽略掉產(chǎn)品介紹中xxxMB/s的字樣，重點(diǎn)關(guān)心xxxIOPS就可以了。 ?? ????2、影響性能的因素 ?? ????當(dāng)然，僅看產(chǎn)品彩頁(yè)中的簡(jiǎn)單數(shù)字還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。存儲(chǔ)設(shè)備的標(biāo)稱指數(shù)只是其最最理想情況下的表現(xiàn)，而實(shí)際應(yīng)用中，存儲(chǔ)設(shè)備表現(xiàn)出的處理能力往往與其標(biāo)稱指數(shù)相去甚遠(yuǎn)。為了反映更多的細(xì)節(jié)，會(huì)議室的比喻不足以說(shuō)明問(wèn)題。所以我們前面的例子再改進(jìn)一下，把存儲(chǔ)設(shè)備看作一棟有很多房間的大廈。人們從門口進(jìn)入大廈

5、，先來(lái)到大堂，經(jīng)過(guò)走廊，最后到達(dá)房間。人們進(jìn)大廈的方式也分為兩種：一種是所有人按房間號(hào)碼順序排好隊(duì)，一起進(jìn)入大廈，我們稱之為“順序進(jìn)入”；另一種是他們無(wú)規(guī)律的自由進(jìn)入，我們稱為“隨即進(jìn)入”。 ?? ????顯而易見(jiàn)，“順序進(jìn)入”的效率要大大高于“隨即進(jìn)入”。這就說(shuō)明，一般情況下，順序讀寫的性能要遠(yuǎn)高于隨即讀寫的性能。還有一個(gè)結(jié)論也不難得出，一個(gè)寬敞的大堂更有利于偶然性較大的“隨機(jī)進(jìn)入”，而對(duì)“順序進(jìn)入”的人群而言，經(jīng)過(guò)大堂基本屬于浪費(fèi)時(shí)間。存儲(chǔ)設(shè)備中的“大堂”就是高速緩存。也就是說(shuō)，大容量高速緩存可以提高隨機(jī)讀寫性能，而對(duì)順序讀寫的性能改進(jìn)則不明顯。 ?? ????還記得前面討論的

6、帶寬和I/O的差別嗎？帶寬考察的是單位時(shí)間進(jìn)入大廈的人數(shù)，而I/O關(guān)心的是單位時(shí)間進(jìn)出大廈的批次。從次可見(jiàn)，如果走廊沒(méi)有任何變化，那么大堂只要不是太小，就不會(huì)影響帶寬性能。相對(duì)的，對(duì)I/O性能而言，大堂顯然是越大越好。總之，影響帶寬的因素主要是前端控制器（大門）和后端磁盤通道（走廊）的帶寬；而影響I/O的因素主要是控制器（大門）處理能力和高速緩存（大堂）容量。 ?? ????當(dāng)然，前面的討論都基于一個(gè)假設(shè)前提：磁盤（房間）足夠多。如若只配置寥寥幾個(gè)磁盤，它們就會(huì)成為整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶頸。任憑其他配置如何奢華，也于事無(wú)補(bǔ)。那么，“足夠多”又是多少呢？對(duì)光纖通道存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)說(shuō)，每個(gè)光纖通道

7、上的磁盤數(shù)量達(dá)到50～60個(gè)的時(shí)候性能達(dá)到最佳。所以一般中高端存儲(chǔ)設(shè)備都把每通道50～60個(gè)磁盤設(shè)計(jì)為擴(kuò)展極限，而不是光纖通道技術(shù)規(guī)定的126個(gè)。 ?圖1.磁盤數(shù)量影響光纖環(huán)路性能這樣設(shè)計(jì)存儲(chǔ)產(chǎn)品，可以讓系統(tǒng)的性能隨著容量的增加而增長(zhǎng)。但是同時(shí)，用戶必須明白，在容量沒(méi)有配置到最大值的時(shí)候，性能就無(wú)法達(dá)到廠商所宣稱的指標(biāo)。一些廠商還聲明其產(chǎn)品的性能可以隨著容量的增長(zhǎng)而線性增長(zhǎng)，按這樣講，當(dāng)你的存儲(chǔ)設(shè)備只配置了最大容量的一半時(shí)，你得到的性能也只有系統(tǒng)最佳性能的一半。 ??