存储系统性能带宽计算.docx

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1、存储系统性能---带宽计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1、IOPS和带宽对存储性能的影响？说起存储产品的评价，性能永远是第一重要的问题。关于性能的各种指标实在五花八门：带宽（Bandwidth）、IOPS、顺序（Sequential）读写、随机（Random）读写、持续吞吐（SustainedThroughput）、突发处理能力（BurstI/O）等等看似甚为专业的名词充斥着解决方案和技术分析报告。存储产品的性能似乎被量化得格外清晰，作为用户，只需要简单的比较两个数字，就

2、可以清楚的得出孰优孰劣的结论。然而，事实果真如此吗？就让我们走进那些五花八门的指数背后，去看看性能的真实面目。  1、带宽与I/O     这是两个衡量存储设备性能最基本的概念，明确的区分两者也是对存储产品性能了解的第一步。如果我们把存储设备比做一间会议室，被存取的数据就是前来参加会议或从会议中离开的人，那么带宽性能就是指这间会议室大门的宽度，大门越宽，可以同时进出的人也就越多，而I/O性能是指房门开合的频繁程度，迎来一批前来参加会议的人，就需要打开一次大门，送走一批人也是一样，哪怕这“一批人”其实只是一个人。由此可见，当我们考察会议室的门设计得是否合理时，必须结合会议本身的性质。

3、        对纪律严明的会议来说，与会者轻易不会凌乱的进出会场，人们在会议开始时统一进入，结束时再统一离开。对这种情况，门的宽度就十分重要，而是否易于开合则显得不那么关键，反正这扇门在整个会议中只需要开合两次而已。相反的，对于联欢性质的聚会而言，门设计得太宽除了显得气派之外，并没有什么实际的意义，但是门开合的频率却很重要，因为会有客人频繁的进进出出。        对应到存储设备上，道理也是一样。大文件持续传输型的应用需要的是充分的带宽性能，而小文件随机读写的应用则要求足够的I/O能力。那么多大的文件算“大文件”呢？一般而言，超过1MB大小的文件就可以算做“大文件”了。如果您的

4、应用系统处理的资料中，最小的文件也有4～5MB甚至几十MB，就需要重点考察存储系统的带宽性能了。如果您的应用是数据库形式，或是电子邮件系统，系统中有大量KB级大小的文件，那么就可以忽略掉产品介绍中xxxMB/s的字样，重点关心xxxIOPS就可以了。        2、影响性能的因素        当然，仅看产品彩页中的简单数字还是远远不够的。存储设备的标称指数只是其最最理想情况下的表现，而实际应用中，存储设备表现出的处理能力往往与其标称指数相去甚远。为了反映更多的细节，会议室的比喻不足以说明问题。所以我们前面的例子再改进一下，把存储设备看作一栋有很多房间的大厦。人们从门口进入大厦

5、，先来到大堂，经过走廊，最后到达房间。人们进大厦的方式也分为两种：一种是所有人按房间号码顺序排好队，一起进入大厦，我们称之为“顺序进入”；另一种是他们无规律的自由进入，我们称为“随即进入”。        显而易见，“顺序进入”的效率要大大高于“随即进入”。这就说明，一般情况下，顺序读写的性能要远高于随即读写的性能。还有一个结论也不难得出，一个宽敞的大堂更有利于偶然性较大的“随机进入”，而对“顺序进入”的人群而言，经过大堂基本属于浪费时间。存储设备中的“大堂”就是高速缓存。也就是说，大容量高速缓存可以提高随机读写性能，而对顺序读写的性能改进则不明显。        还记得前面讨论的

6、带宽和I/O的差别吗？带宽考察的是单位时间进入大厦的人数，而I/O关心的是单位时间进出大厦的批次。从次可见，如果走廊没有任何变化，那么大堂只要不是太小，就不会影响带宽性能。相对的，对I/O性能而言，大堂显然是越大越好。总之，影响带宽的因素主要是前端控制器（大门）和后端磁盘通道（走廊）的带宽；而影响I/O的因素主要是控制器（大门）处理能力和高速缓存（大堂）容量。        当然，前面的讨论都基于一个假设前提：磁盘（房间）足够多。如若只配置寥寥几个磁盘，它们就会成为整个系统的性能瓶颈。任凭其他配置如何奢华，也于事无补。那么，“足够多”又是多少呢？对光纤通道存储设备来说，每个光纤通道

7、上的磁盘数量达到50～60个的时候性能达到最佳。所以一般中高端存储设备都把每通道50～60个磁盘设计为扩展极限，而不是光纤通道技术规定的126个。  图1.磁盘数量影响光纤环路性能这样设计存储产品，可以让系统的性能随着容量的增加而增长。但是同时，用户必须明白，在容量没有配置到最大值的时候，性能就无法达到厂商所宣称的指标。一些厂商还声明其产品的性能可以随着容量的增长而线性增长，按这样讲，当你的存储设备只配置了最大容量的一半时，你得到的性能也只有系统最佳性能的一半。