如何正确理解存储性能标准

日期:2018-07-19      来源:机房360      作者:佚名      编辑:otpub      点击:852次

作为对存储性能水平的期望,数据存储厂商会经常给客户发布他们存储系统的基准数值。然而精明的客户知道这些所谓的基准数值是不可以完全相信的,因为这些数据往往和真实情况下性能的表现多少有一些差异。在下面的文章里,我们将共同学习讨论基准数值衡量的几个要素以及为什么用户测试出的结果和厂商公布的结果会稍有不同。

如何正确理解存储性能标准 

磁盘吞吐量、延迟以及寻址时间

 

最基础的存储基准包括用于计算磁盘吞吐率的每秒传输的兆数(MBps)。它由来自源端的读取速度、缓存和总线之间的连接以及数据接收端写入速度等方面共同决定。

产品的制造商们通常会提供一份有关它们产品的单一性能表格供用户参考,然而在实际生产环境中得到的结果往往会有所差异。磁盘内部本身的物理构造导致了数据吞吐率的降低,因为磁头本身是由外部轨道向内部轨道扫描的。个人计算机在使用的时候,由于仅有用户一人操作,往往就不会遇到资源受限方面的问题;然而对于企业级用户使用的服务器,则需要考虑不同应用程序之间在资源分布上的竞争。因此,在看到厂商提供的性能报告时,用户应该理性的将其看待为实现情况中的最大值,而这样的最大值往往并不是每次都能够达到的。原因显而易见,因为他们本身是机械设备,当收到数据请求的时候,硬盘上磁头的读写本身都会花费时间,尤其是当系统处于比较繁忙的多任务并行的时候。厂商笼统的将一块磁盘上的平均寻址时间用毫秒级的数字表现出来,那么旋转延迟可以根据主轴转速测算出来。虽然这些数字对厂商本身并不那么重要,然而对于那些需要预期存储系统性能的客户则显得尤为重要。

固态硬盘(SSD)介质所表现出的卓越性能远远超过了传统意义上的机械磁盘驱动器。数据可以在没有寻址时间或者延迟的表现下随意的从磁盘的闪存中读取出来。虽说在读取速率上固态硬盘表现出的优势是惊人的,然而在写入操作的时候就是另外一回事儿了。由于数据存储的位置在大数据块内,如果其中一小部分被改变,那么整个数据块则都需要被重写,因此在写入操作执行时候的吞吐率和延迟就不容易预估了。

 

测量每秒数据的输入/输出(IOPS)

 

企业级存储系统将最新的技术引进来克服传统磁盘驱动器上固有的弊端,许多我们熟悉的存储基准在设计的时候都假设了这些情况。用户最有可能遇到的两种基准:理论数值的合成测量结果和真实环境中应用的表现。

存储性能标准的始祖实际上就是一条简单的有关子系统可以维持的每秒输入/输出(IOPS)值。IOPS可以被计算或者测量出来,根据尺寸以及方向的不同会得到不同的结果。性能由于起初所测量的I/O大小的不同而有较大的差异,大多数系统都会被最大优化到处理数千字节的读写。

向做过RAID的存储或者闪存里写数据往往比读取这些数据慢。幸运的是,大多数应用都是读请求多于写请求。因此,在大多数基准里都包含的读操作和写操作里,往往会看到读的速率大于写的速率。

我们有关于预测应用对每秒输入/输出上需求或者RAID设备上能维持多大的I/O表现的理论模型。在RAID环境下理论上的性能,写操作是一个软肋,因为RAID上面的奇偶校验会降低写入操作的速率。

需要记住的是大多数企业级系统都会包括用于I/O加速的缓存。这样设计的目的是改变人们对理论I/O速率的较低期待,因为缓存的存在抵消了RAID的效果,也能提高性能上的表现。

 

标准性能测试公司和综合应用基准

 

因为理论上性能标准通常在现实操作中不能达标,许多人都会倾向于基于应用的基准测试。使用这种方法测试的好处主要有如下两个方面:首先是可以允许在不同功能的情况下对不同功能做逐一对比;其次是他们会对生产环境中的存储性能做出要求。因此,用户不必在乎存储厂商提出的理论数值是什么,只需要在实际生产环境中达标即可。

比如说,一项基准测试中说明,微软公司的Exchange服务器性能中声称建议用户使用相同的配置,这样在生产环境中达到的效果也会是类似的。而综合测试比如每秒输入/输出速率(IOPS)会强迫用户按照模型配置系统环境并且得出结论,很可能得到的结果是错误的。

然而应用和期望本身都是在不断变化着的,因此这对数年前或者数十年前的系统性能进行比对是很有帮助的。正因为如此,诞生了综合应用基准,业界最出名的是标准性能评估公司(SPEC)。与使用真实的应用来做测试不同,SPEC使用的是混合的I/O来得出测定基准点。这点平衡了真实世界性能上的需求以及延迟上的相容性。

总体来说,如果你需要更多的了解存储性能标准,考虑一下平时你经常提出的问题会非常重要。你追求的是一个生产环境中的应用性能标准吗?是综合对比,或者仅仅就是有关数据吞吐率和I/O性能上的数值?每个得到的答案都可能是真实有效的,清楚了解这些,对选择合适的技术有很大的帮助。

 

编辑推荐:

1.Netapp全闪改变存储经济性

2.数据云安全存储,上云就是上保险

3.软件定义存储与超融合现状剖析

4.剖析四种传统存储方式的优劣

关键字:存储存储性能

本站所载作品版权归作者及原出处共同所有。凡本网注明“来源:OTPUB”的所有作品、文章,版权均属于本站,转载、摘编或利用其它方式使用上述作品,应注明“来源:OTPUB” 或 “摘自:OTPUB”。

上一篇: 剖析四种传统存储方式的优劣 下一篇: 浅析数据中心存储基础设施的检测