Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Число операций ввода / вывода в секунду ( IOPS , произносится как « eye-ops» ) - это измерение производительности ввода / вывода, используемое для характеристики компьютерных запоминающих устройств, таких как жесткие диски (HDD), твердотельные накопители (SSD) и сети хранения данных (SAN). Как и тесты , показатели IOPS, публикуемые производителями устройств хранения, не имеют прямого отношения к реальной производительности приложений. [1] [2]

Фон [ править ]

Чтобы осмысленно описать характеристики производительности любого устройства хранения, необходимо одновременно указать как минимум три показателя: IOPS, время отклика и рабочая нагрузка (приложения). В отсутствие одновременных указаний времени отклика и рабочей нагрузки количество операций ввода-вывода в секунду бессмысленно. В отдельности IOPS можно рассматривать как аналог «оборотов в минуту» автомобильного двигателя, то есть двигатель, способный вращаться со скоростью 10 000 об / мин с его трансмиссией в нейтральном положении, не передает ничего ценного, однако двигатель, способный развивать указанный крутящий момент и мощность в заданное количество оборотов полностью описывает возможности двигателя.

Конкретное количество операций ввода-вывода в секунду, возможное в любой конфигурации системы, будет сильно различаться в зависимости от переменных, которые тестер вводит в программу, включая баланс операций чтения и записи, сочетание последовательностей и шаблонов произвольного доступа, количества рабочих потоков и очереди. глубина, а также размеры блока данных. [1] Существуют и другие факторы, которые также могут повлиять на результаты IOPS, включая настройку системы, драйверы хранилища, фоновые операции ОС и т. Д. Кроме того, при тестировании твердотельных накопителей, в частности, необходимо учитывать предварительные условия. [3]

Тактико-технические характеристики [ править ]

Произвольный доступ по сравнению с последовательным доступом.

Наиболее частыми измеряемыми характеристиками производительности являются последовательные и случайные операции. Последовательные операции доступа к местоположениям на устройстве хранения непрерывным образом и обычно связаны с большими размерами передаваемых данных, например 128  кБ . Ячейки произвольного доступа к операциям на запоминающем устройстве не являются смежными и обычно связаны с небольшими размерами передаваемых данных, например 4 КБ.

Наиболее распространенные эксплуатационные характеристики следующие:

Для жестких дисков и аналогичных электромеханических устройств хранения случайные числа IOPS в первую очередь зависят от случайного времени поиска устройства хранения , тогда как для SSD и аналогичных твердотельных запоминающих устройств случайные числа IOPS в основном зависят от внутреннего контроллера устройства хранения и интерфейса памяти. скорости. На обоих типах устройств хранения последовательные числа IOPS (особенно при использовании большого размера блока) обычно указывают максимальную устойчивую полосу пропускания, которую устройство хранения может обрабатывать. [1] Часто последовательные IOPS указываются в виде простого числа МБ / с следующим образом:

(ответ обычно конвертируется в MegabytesPerSec )

Производительность некоторых жестких дисков улучшается по мере увеличения количества ожидающих ввода-вывода (т.е. глубины очереди). Обычно это результат более совершенной логики контроллера, выполняющей организацию очереди команд и переупорядочение, обычно называемую организацией очереди команд с тегами (TCQ) или организацией очереди собственных команд (NCQ). Большинство стандартных дисков SATA либо не могут этого сделать, либо их реализация настолько плохая, что не видно никакого повышения производительности. [ необходима цитата ] Диски SATA корпоративного класса, такие как Western Digital Raptor и Seagate Barracuda NL, улучшатся почти на 100% с большими очередями. [4] Высокопроизводительный SCSIДиски, которые чаще встречаются в серверах, обычно показывают гораздо большее улучшение: Seagate Savvio превышает 400 операций ввода-вывода в секунду, что более чем вдвое увеличивает его производительность. [ необходима цитата ]

В то время как традиционные жесткие диски имеют примерно одинаковый IOPS для операций чтения и записи, большинство твердотельных накопителей на основе флэш-памяти NAND намного медленнее записывают, чем чтение, из-за невозможности перезаписать непосредственно в ранее записанное место, вызывая процедуру, называемую сборкой мусора . [5] [6] [7] Это привело к тому, что сайты тестирования оборудования начали предоставлять результаты независимого измерения при тестировании производительности IOPS.

Флэш-твердотельные накопители, такие как Intel X25-E (выпущенный в 2010 г.), имеют гораздо более высокие показатели IOPS, чем традиционные жесткие диски. В тесте, проведенном Xssist с использованием Iometer , случайных передач 4 КБ, отношения чтения / записи 70/30, глубины очереди 4, IOPS, обеспечиваемый Intel X25-E 64GB G1, начинался примерно с 10000 IOP и резко упал через 8 минут до 4000 IOPS и продолжал постепенно снижаться в течение следующих 42 минут. IOPS варьируется от 3000 до 4000 примерно от 50 минут и далее, в течение остальных 8+ часов теста. [8] Даже с падением случайных операций ввода-вывода в секунду после 50-й минуты, X25-E по-прежнему имеет гораздо более высокий показатель операций ввода-вывода в секунду по сравнению с традиционными жесткими дисками. Некоторые твердотельные накопители, включая OCZ RevoDrive 3 x2 PCIe с использованием SandForceконтроллер, показали гораздо более высокую стабильную производительность записи, которая более точно соответствует скорости чтения. [9]

Примеры [ править ]

Механические жесткие диски [ править ]

Размер блока, используемый при тестировании, существенно влияет на количество операций ввода-вывода в секунду, выполняемых данным диском. Ниже приведены некоторые типичные значения производительности: [10]

Твердотельные устройства [ править ]

См. Также [ править ]

  • Инструкций в секунду
  • Производительность на ватт

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Лоу, Скотт (12 февраля 2010 г.). «Вычислить IOPS в массиве хранения» . techrepublic.com . Проверено 3 июля 2011 .
  2. ^ "Получение зависания IOPS v1.3" . 2012-08-03 . Проверено 15 августа 2013 .
  3. ^ Смит, Кент (2009-08-11). «Тестирование твердотельных накопителей: дьявол в деталях предварительной подготовки» (PDF) . SandForce.com . Проверено 5 мая 2015 .
  4. ^ «SATA на предприятии - Обзор накопителей на 500 ГБ | StorageReview.com - Обзоры систем хранения» . StorageReview.com. 2006-07-13 . Проверено 13 мая 2013 .
  5. ^ Сяо-юй Ху; Элефтериу, Евангелос; Хаас, Роберт; Илиадис, Илиас; Плетка, Роман (2009). «Анализ усиления записи в твердотельных накопителях на основе флэш-памяти». IBM . CiteSeerX 10.1.1.154.8668 .  Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  6. ^ «SSD - усиление записи, TRIM и GC» (PDF) . OCZ Technology. Архивировано из оригинального (PDF) 26 мая 2012 года . Проверено 31 мая 2010 .
  7. ^ «Твердотельные накопители Intel» . Intel . Проверено 31 мая 2010 .
  8. ^ «Intel X25-E 64 ГБ G1, 4 КБ произвольных операций ввода-вывода в секунду, тест iometer» . 2010-03-27 . Проверено 1 апреля 2010 .
  9. ^ «Обзор твердотельного накопителя OCZ RevoDrive 3 x2 PCIe - 1,5 ГБ для чтения / 1,25 ГБ для записи / 200 000 операций ввода-вывода в секунду всего за 699 ​​долларов» . 2011-06-28 . Проверено 30 июня 2011 .
  10. ^ «Калькулятор производительности RAID - WintelGuy.com» . wintelguy.com . Проверено 1 апреля 2019 .
  11. ^ Шмид, Патрик; Роос, Ахим (2008-09-08). «Обзор твердотельного накопителя Intel X25-M» . Проверено 2 августа 2011 .
  12. ^ «Твердотельный накопитель Intel X18-M / X25-M SATA - линейка продуктов 34 нм» (PDF) . Intel . Январь 2010. Архивировано из оригинального (PDF) 12 августа 2010 года . Проверено 20 июля 2010 .
  13. ^ Шмид, Патрик; Роос, Ахим (27 февраля 2009 г.). «Твердотельный накопитель Intel X25-E превзошел всех конкурентов: они сделали это снова: X25-E для серверов взлетает» . TomsHardware.com . Проверено 13 мая 2013 .
  14. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 06.02.2009 . Проверено 18 марта 2009 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  15. ^ «Intel X25-E G1 против Intel X25-M G2, случайное количество операций ввода-вывода в секунду 4 КБ, iometer» . Май 2010 . Проверено 19 мая 2010 .
  16. ^ a b «Тест G.Skill Phoenix Pro 120 ГБ - SSD SandForce SF-1200 с 50K IOPS - HD Tune Access Time IOPS (Diagramme) (5/12)» . Tweakpc.de . Проверено 13 мая 2013 .
  17. ^ http://www.ocztechnology.com/res/manuals/OCZ_Vertex3_Product_Sheet.pdf
  18. ^ Твердотельный жесткий диск Force Series ™ GT 240 ГБ SATA 3 6 ГБ / с. «Твердотельный жесткий диск Force Series ™ GT 240 ГБ SATA 3 6 Гбит / с - Force Series GT - SSD» . Corsair.com . Проверено 13 мая 2013 .
  19. ^ a b «Технические характеристики Samsung SSD 850 PRO» . Samsung Electronics . Дата обращения 7 июня 2017 .
  20. ^ "PBlaze5 серии 910/916 NVMe SSD" . mblaze.com . Проверено 28 марта 2019 .
  21. ^ "OCZ Vertex 4 SSD 2.5" SATA 3 6 Гбит / с " . Ocztechnology.com . Дата обращения 13 мая 2013 .
  22. ^ «IBM System Storage - Flash : Обзор» . Ramsan.com . Проверено 13 мая 2013 .
  23. ^ "Главная - Форум сообщества Fusion-io" . Community.fusionio.com. Архивировано из оригинала на 2010-08-23 . Проверено 13 мая 2013 .
  24. ^ «Мигает тахометр SSD Virident» . theregister.co.uk .
  25. ^ "Обзор OCZ RevoDrive 3 X2 480 ГБ | StorageReview.com - Обзоры хранилищ" . StorageReview.com. 2011-06-28 . Проверено 13 мая 2013 .
  26. ^ "Главная - Форум сообщества Fusion-io" . Community.fusionio.com. Архивировано из оригинала на 2010-06-19 . Проверено 13 мая 2013 .
  27. ^ «Продукты» . Хлыстохвост . Проверено 13 мая 2013 .
  28. ^ http://www.ddrdrive.com/ddrdrive_press.pdf
  29. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 мая 2009 года . Проверено 22 мая 2009 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  30. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 мая 2009 года . Проверено 22 мая 2009 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  31. ^ Аллин Мальвентано (2009-05-04). «DDRdrive сразу же взялся за дело - твердотельный накопитель на базе оперативной памяти PCI-E | Перспектива ПК» . Pcper.com. Архивировано из оригинала на 2013-07-14 . Проверено 13 мая 2013 .
  32. ^ «SSD Cloud Storage System - Примеры и спецификации» . SolidFire. Архивировано из оригинала на 2012-06-23 . Проверено 13 мая 2013 .
  33. ^ a b «Технические характеристики твердотельного накопителя Intel® серии 750 (1,2 ТБ, 2,5 дюйма, PCIe 3.0, 20-нм, MLC)» . Intel® ARK (технические характеристики) . Проверено 17 ноября 2015 .
  34. ^ a b Intel (октябрь 2015 г.). «Спецификация продукции Intel SSD серии 750» (PDF) . п. 8 . Дата обращения 9 июня 2017 . Производительность измерена Intel с помощью IOMeter на предоставленном Intel драйвером NVMe с глубиной очереди 128 (QD = 32, worker = 4).
  35. ^ а б в г Samsung Electronics . «NVMe SSD 960 PRO / EVO» . Дата обращения 7 июня 2017 .
  36. ^ a b Рэмсиер, Крис. «Обзор твердотельного накопителя Samsung 960 Pro» . Оборудование Тома . Дата обращения 9 июня 2017 . Samsung тестирует продукты NVMe с четырьмя рабочими на QD4
  37. ^ 8. https://www.ramsan.com/files/download/798 Архивировано 16 января 2013 г. на Wayback Machine.
  38. ^ a b «OCZ Technology запускает твердотельные системы хранения данных нового поколения Z-Drive R4 PCI Express» . OCZ. 2011-08-02 . Проверено 2 августа 2011 .
  39. ^ «Продукты» . Хлыстохвост . Проверено 13 мая 2013 .
  40. ^ a b Samsung Electronics . «Samsung SSD 980 PRO» . Дата обращения 6 декабря 2020 .
  41. ^ «Флэш-накопители IBM и решения: Обзор» . Ramsan.com . Проверено 14 ноября 2013 .
  42. ^ «Флэш-накопители IBM и решения: Обзор» . ibm.com . Проверено 21 мая 2014 .
  43. ^ "ioDrive Octal" . Fusion-io . Проверено 14 ноября 2013 .
  44. ^ «Флэш-накопители IBM и решения: Обзор» . Ramsan.com . Проверено 14 ноября 2013 .
  45. ^ Лайл Смит. «Kaminario может похвастаться более чем 2 миллионами операций ввода-вывода в секунду и пропускной способностью 20 ГБ / с в единой системе хранения All-Flash K2» .
  46. ^ Меллор, Крис (30.07.2012). «Крис Меллор, The Register, 30 июля 2012 г .:« Более миллиона операций ввода-вывода в секунду: Каминарио сокрушает IBM в уничтожении DRAM » » . Theregister.co.uk . Проверено 14 ноября 2013 .
  47. ^ Совет по производительности хранилища. «Совет по производительности хранилища: результаты активного SPC-1» . storageperformance.org . Архивировано из оригинала на 2014-09-25 . Проверено 25 сентября 2012 .
  48. ^ "SpecSFS2008" . Проверено 7 февраля 2014 .
  49. ^ «Достигает более девяти миллионов операций ввода-вывода в секунду с одного диска ioDrive2» . Fusion-io . Проверено 14 ноября 2013 .
  50. ^ «Требование 10 миллионов операций ввода-вывода в секунду для хранилища E8» . Регистр . Проверено 26 февраля 2016 .
  51. ^ «Стойка Flash Appliance - DSSD D5 EMC» . ЭМС . Проверено 23 марта 2016 .
  52. ^ https://www.theregister.co.uk/2017/03/02/dell_cans_standalone_dssd/
  53. ^ "Техническое описание Pure Storage" (PDF) .