磁盘阵列的性能

磁盘阵列的性能

购买存储时需要的考虑性能如下：1.磁盘空间，2.磁盘组性能。磁盘空间主要取决于磁盘阵列类型及磁盘个数。而磁盘性能包括吞吐量（传输带宽）和磁盘IOPS。下面我们将一起来探讨磁盘性能的两个方面。

 

1磁盘阵列的吞吐量 （传输带宽）

传输带宽指的是硬盘或设备在传输数据的时候数据流的速度。他主要取决于磁盘阵列的构架，通道的大小以及磁盘的个数。不同的磁盘阵列存在不同的构架，但他们都有自己的内部带宽（如主线型或星型），不过一般情况下，内部带宽都设计足够充足，不会存在瓶颈。磁盘阵列与服务器之间的数据通道便对吞吐量的影响很大。下面是常用通道的带宽：

2Gbps 光纤通道,（250MB/s）, 4Gbps 光纤通道（500MB/S），SCSI最高速度是320MB/s，SATA是150MB/s，IED 133MB/s。最后说一下是硬盘的限制，目前SCSI硬盘数据传输率最高在80MB/s，SAS硬盘数据为传输率最高在80-100MB/S。对于数据库小数据的离散写入，其传输率快快达不到这个值。

下面举例来说明。  如果写一个10M的文件需要0.1S，则磁盘计算出磁盘带宽为100M/s,如果写10000个大小 为1KB的文件需要10S，则磁盘带宽只有1M/s.

如果存储内部结构是总线型的，不建议使用超过6个块硬盘。超过6块磁盘后，存储在寻址过程中容易出现丢失的情况，同时6个块磁盘的传输速率大于磁盘阵列接口的传输速度，从而使用存储接口速度成了整个存储传输性能的瓶颈。而光纤存储和光纤硬盘就没有这个问题（DELL MD3000就是主线型的存储）。

 

2 磁盘阵列的IOPS

决定IOPS的主要取决于磁盘阵列RAID类型，CACHE（比如，Oracle数据库里在内存上的buffer cache就是这里所说的一种cache）命中率以及磁盘个数。CACHE的命中率取决于数据的分布，CACHE size的大小，数据访问的规划，以及CACHE的算法。如果要详细讨论才复杂了，这里不做详细说明。但磁盘阵列读Cache的命中率越高，这样可以减少去读取存放在磁盘上的数据，而直接从Cache中直接将数据传送给客户端，从而提高磁盘的IOPS值。

根据厂商网站上给出的规范，数据库服务器的物理驱动器的吞吐能力的理论值为300IOPS，因为吞吐率一旦超过85％，一会出现I/O瓶颈，所以要确定生产环境中每个物理存储器的最大可接受吞吐量是255IOPS（300×85％＝255）。但实际情况很难达到这个值。建议硬盘吞吐量按200iops比较好。

同样用上面的例子来说明磁盘IOPS对磁盘性能的影响。写入10000个文件时，根据文件分布情况和大小情况，可能需要做几万甚至，甚至十几万IO才能完成。而一个10MB的大文件，如果这个文件在磁盘上连续存放的话，只需要几十个IO就可以完成了。

 

综合影响磁盘的两个方面得出：具有高带宽的硬盘在传输大块连续数据时具有优势，而具有高IOPS的硬盘在传输小块不连续的数据时具体优势。而数据库中数据的写入多为不连续小数据，因此建议（用具有）高IOPS（的）磁盘及（具有高IOPS的）RAID类型。
下面我们将一起来探讨磁盘RAID类型及特征。

 

对磁盘空间和IOPS都有很大影响的是磁盘阵列的组建类型（即RAID类型），具体请看我写的《RAID类型性能比较完整版》

参考：
IOPS (Input/Output Operations Per Second)，即每秒（硬盘能）进行读写（I/O）操作的次数，多用于数据库等场合，衡量随机访问的性能。存储端的IOPS性能和主机端的IO是不同的，IOPS是指存储每秒可接受多少次主机发出的访问，主机的一次IO需要多次访问存储才可以完成。例如，主机写入一个最小的数据块，也要经过“发送写入请求、写入数据、收到写入确认”等三个步骤，也就是3个存储端访问。

参考：

磁盘阵列两大瓶颈分析：吞吐量和IOPS

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Wikepedia上有关IOPS 的说明

链接如下：http://en.wikipedia.org/wiki/IOPS

 IOPS (Input/Output OperationsPer Second, pronounced i-ops)

IOPS (Input/OutputPer Second)

IOPS 即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。IOPS是指单位时间内系统能处理的I/O请求数量，一般以每秒处理的I/O请求数量为单位，I/O请求通常为读或写数据操作请求。随机读写频繁的应用，如OLTP(OnlineTransaction Processing)，IOPS是关键衡量指标。

另一个重要指标是数据吞吐量(Throughput)，指单位时间内可以成功传输的数据数量。对于大量顺序读写的应用，如VOD(Video On Demand)，则更关注吞吐量指标。

参考：

磁盘性能 -- IOPS 和 吞吐量 说明