RAID写惩罚与IOPS计算

基本的RAID介绍RAID是英文Redundant Array of Independent Disks（独立磁盘冗余阵列），简称磁盘阵列.下面将各个级别的RAID介绍如下。

RAID0条带化（Stripe）存储。

理论上说，有N个磁盘组成的RAID0是单个磁盘读写速度的N 倍.RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上，因此具有很高的数据传输率,但它没有数据冗余，因此并不能算是真正的RAID结构.RAID1镜象（Mirror）存储。

它是通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。

当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能。

RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。

当一个磁盘失效时,系统可以自动切换到镜像磁盘上读写,而不需要重组失效的数据。

RAID2海明码（Hamming Code)校验条带存储.将数据条块化地分布于不同的硬盘上，条块单位为位或字节，使用称为海明码来提供错误检查及恢复。

这种编码技术需要多个磁盘存放检查及恢复信息，使得RAID 2技术实施更复杂，因此在商业环境中很少使用。

RAID3奇偶校验(XOR）条带存储,共享校验盘，数据条带存储单位为字节。

它同RAID 2非常类似，都是将数据条块化分布于不同的硬盘上，区别在于RAID 3使用简单的奇偶校验，并用单块磁盘存放奇偶校验信息.如果一块磁盘失效,奇偶盘及其他数据盘可以重新产生数据；如果奇偶盘失效则不影响数据使用.RAID 3对于大量的连续数据可提供很好的传输率，但对于随机数据来说，奇偶盘会成为写操作的瓶颈。

RAID4奇偶校验（XOR）条带存储，共享校验盘，数据条带存储单位为块.RAID 4同样也将数据条块化并分布于不同的磁盘上，但条块单位为块或记录。

RAID 4使用一块磁盘作为奇偶校验盘，每次写操作都需要访问奇偶盘，这时奇偶校验盘会成为写操作的瓶颈，因此RAID 4在商业环境中也很少使用。

IOPS的计算范文IOPS（每秒输入/输出操作数）是衡量存储设备性能的标准之一，它表示存储设备每秒钟可以完成的输入/输出操作的数量。

计算IOPS的公式是IOPS=1/((平均访问延迟+平均硬盘传输时间)/平均访问大小)。

1.平均访问延迟：也称为平均寻道时间，指读取或写入数据所需的平均时间。

对于机械硬盘来说，寻道时间包括寻道、定位和等待时间。

通常以毫秒计算。

2.平均硬盘传输时间：指从硬盘读取或写入数据的平均时间，包括传送数据的时间以及寻道和旋转时间。

对于机械硬盘，平均硬盘传输时间也以毫秒计算。

3.平均访问大小：指每次访问读取或写入的数据大小。

通常以字节为单位。

使用上述的公式可以计算出IOPS的值。

以下是一个示例，假设平均访问延迟为5毫秒，平均硬盘传输时间为10毫秒，平均访问大小为4KB：IOPS=1/((5+10)/4KB)=1/(15/4096)≈273IOPS这个示例中，存储设备的IOPS约为273需要注意的是，IOPS是一个理论值，表示存储设备的理论最大性能。

实际应用中，IOPS的值可能会受到其他因素的影响，例如操作系统的调度算法、文件系统的特性以及存储设备的固件等。

对于不同类型的存储设备，IOPS的值也会有所不同。

传统的机械硬盘通常具有较低的IOPS值，而固态硬盘（SSD）则通常具有更高的IOPS 值。

总之，IOPS是衡量存储设备性能的重要指标之一，它可以帮助用户选择适合自己需求的存储设备，并对系统的性能进行优化。

不同应用场景下的IOPS需求也会不同，因此在实际应用中需要根据具体需求进行选择和优化。

RAID级别比较
注：N为RAID成员盘的个数，M为RAID的子组数RAID 5，至少要用3块硬盘。

总容量是N —1。

比如3块1T的硬盘，组raid 5
后就成了2T,还有1T是做备份和校验的
简单理解，RAID 5至少使用3块硬盘（也可以更多）组建RAID5磁盘阵列，当有数据写入硬盘的时候，按照1块硬盘的方式就是直接写入这块硬盘的磁道，如果是
RAID5的话这次数据写入会根据算法分成3部分，然后写入这3块硬盘，写入的同时
还会在这3块硬盘上写入校验信息，当读取写入的数据的时候会分别从3块硬盘上读取
数据内容，再通过检验信息进行校验。

当其中有1块硬盘出现损坏的时候，就从另外2
块硬盘上存储的数据可以计算出第3块硬盘的数据内容。

也就是说raid5这种存储方式
只允许有一块硬盘出现故障，出现故障时需要尽快更换。

当更换故障硬盘后，在故障期间写入的数据会进行重新校验。

如果在未解决故障又坏1块，那就是灾难性的了。

RAID 5是一种存储性能、数据安全和存储成本兼顾的存储解决方案。

RAID 5可以理解为是RAID 0和RAID 1的折中方案。

RAID 5可以为系统提供数据安全保障，但保障程度要比Mirror低而磁盘空间利用率要比Mirror高。

RAID 5具有和RAID 0相近似的数据读取速度，只是多了一个奇偶校验信息，写入数据的速度比对单个磁盘进行写入操作稍慢。

同时由于多个数据对应一个奇偶校验信息，RAID 5的磁盘空间利用率
要比RAID 1高，存储成本相对较低，是目前运用较多的一种解决方案。

磁盘阵列RAID介绍及计算公式⼀、RAID介绍磁盘阵列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID），有“独⽴磁盘构成的具有冗余能⼒的阵列”之意。

磁盘阵列是由很多块独⽴的磁盘，组合成⼀个容量巨⼤的磁盘组，利⽤个别磁盘提供数据所产⽣加成效果提升整个磁盘系统效能。

利⽤这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。

磁盘阵列还能利⽤同位检查（Parity Check）的观念，当数组中任意⼀个硬盘发⽣故障时，仍可读出数据。

在数据重构时，可将数据经计算后重新置⼊新硬盘中。

⼆、RAID解决⽅案1、RAID 0(Striped Disk Array without Fault Tolerance) :RAID0的所有硬盘并联起来，容量是所有硬盘容量之和，并且硬盘存取速度取决于多少块硬盘，当硬盘数量越多RAID 0阵列存取速度越快，其容量效率是所有RAID组中最⾼的，容量利⽤率达100%。

2、RAID 1(Mirroring) RAID 1硬盘镜像备份操作由两硬盘所组，其主硬盘另外镜像硬盘主硬盘数据停镜像另外镜像，硬盘由于所主硬盘数据停镜像RAID 1具⾼冗余能⼒最⾼，⽽容量因为镜像的损失，只有原来总容量的50%。

（另外，RAID 1只⽀持两硬盘，最⼤容量就是⼀块盘的容量。

）3、RAID 5(Striping with distributed parity):RAID 5种具容错能⼒平均分布所硬盘上，当其中⼀块硬盘失效时，可以保证其它成员的硬盘数据正常，所以RAID5的总容量为“（N-1）*最低容量硬盘容量”，对整体⽽⾔，RAID5容量效率⽐较⾼，在所有阵列中性价⽐较⽐较好，所以主流的RAID组⼤多使⽤RAID5阵列。

三、计算公式RAID0:N块盘组成，逻辑容量为N块盘容量之和；RAID1:两块盘组成，逻辑容量为⼀块盘容量；RAID3:N+1块盘组成，逻辑容量为N块盘容量之和；RAID5:N块盘组成，逻辑容量为N-1块盘容量之和；RAID6:N块盘组成，逻辑容量为N-2块盘容量之和；RAID10:2N块盘组成，逻辑容量为N块盘容量之和；RAID50：假每个RAID5由N块盘组成，共有M个RAID5组成该RAID50，则逻辑容量为（N-1）*M块盘容量之和。

RAID 选择 IOPS计算 (2010-06-25 17:19) 一键转载假设存储上有只有一个应用的情况, 以满足以下条件三年内的负载情况应用逻辑读写负载为 S (IOPS), 该值最好用系统检测工具进行最繁忙时段的多次监控取每次平均值的最大者读:写比例=R:W每年复杂增量百分比: C假设每磁盘可提供的IOPS 为 P (10000转速磁盘IOPS为130~150IOPS/disk, 15000转的150~180 IOPS/disk, 各厂商说法上有所区别)因为容量都比较好估算, 所以主要从性能上考虑1. 主要RAID类型的特点与IOPS估算因为RAID 0写性能是最好的,但是没有数据容错, 一般企业环境下很少使用, (除了数据安全性要求不高的地方), 所以这里不作过多论述.a. RAID 1 和 RAID 1/0逻辑读 1次 <= 物理读1次, 因为可以有两个磁盘读可以提供数据读逻辑写 1次 = 物理写2次适合顺序读写的应用, RAID 1可以丢失一块盘. RAID 1/0 最多可以丢失组成RAID 1/0中的一半盘, 但不能避免同时损坏两个互为镜像盘的情况.对一个需要S个IOPS的应用, 计算RAID 1的实际IOPS T 要求:T= [S*R/(R+W) + 2*S*W/(R+W)] * (1+C)**3磁盘数目: T/P向上取整注意: R1/0盘数应为偶数, R1就只两个盘, 没啥好说的. **为乘方操作符b. RAID 5逻辑读 1次 <= 物理读1次, 因为可以有两个磁盘读可以提供数据读, 和RAID1/0类似逻辑写 1次 = 物理写4次, 为什么是4, 这是很多初学者都不能理解的地方, 去看看链接中R 3 和 R 5的写过程就知道了.适合顺序读写的应用, 最多可以丢失组成RAID 5中的一个盘对一个需要S个逻辑IOPS的应用, 计算RAID 1的实际IOPS T 要求:T= [S*R/(R+W) + 4*S*W/(R+W)] * (1+C)**3磁盘数目: T/P向上取整2. RAID类型的选择, 逻辑盘LUN的分布对于顺序读写而且写性能要求高的应用, 选择RAID 1, 或RAID 1/0, 如果是顺序写要求高的数据, 应单独在一个RAID组中, 避免磁头来回移动. 典型的有Oracle的 redo log, Exchange 的Transaction log等日志型的数据.对于有备份, 没有容错要求, 读写性能要求高的用RAID 0, 比如实时数据采集.对于读要求高于写要求, 容量上有考虑的, 选择RAID 5. 随机写要求不高的都可以使用. 如数据库文件.3。

RAID写惩罚与IOPS计算
RAID（Redundant Array of Independent Discs）是一种使用多个硬盘组成一个阵列的技术，可以提供高性能、可靠性和可扩展性。

在RAID 阵列中，一般需要考虑RAID写惩罚和IOPS（每秒I/O操作数）的计算。

本文试图简要介绍RAID写惩罚和IOPS计算。

RAID写惩罚是指在RAID阵列中，写操作的性能会比读取操作受到更多的影响。

在RAID0等模式下，由于没有冗余的空间，写操作会比较慢。

RAID5和RAID6等常用的模式，也会因写操作而产生较大的开销，从而产生RAID写惩罚。

IOPS的计算比较复杂，原理是利用RAID阵列的比特率和字节率来确定总的I/O性能。

为了确定RAID阵列的IOPS，首先需要知道RAID阵列的“单磁盘”IOPS，也就是所有RAID硬盘的总和。

大多数RAID设置会提供每秒的最小读取和写入IOPS，这在不同RAID硬盘模式中都是参考值，但是也会有所不同。

此外，还需要注意RAID模式的字节率是否可以提升性能，以及一次读取/写入操作的大小。

最后，可以将RAID阵列的一次读取/写入的比特率乘以RAID阵列中的“单磁盘”IOPS，就可以得出RAID阵列的总的IOPS。

当RAID的比特率越高，RAID阵列的IOPS就会越高；反之亦然；RAID写惩罚也会影响RAID阵列的IOPS，只有当比特率足够高，RAID阵列的IOPS才不会受影响，才能发挥RAID的最大性能。

IOPS和LUN计算器IOPS（Input/Output Operations Per Second）是一个衡量存储设备性能的指标，用来表示每秒可完成的输入输出操作的次数。

而LUN （Logical Unit Number）则是逻辑单元号，用来标识存储区域网络（SAN）中的逻辑存储单元。

在存储设备性能评估和规划中，使用IOPS和LUN计算器可以帮助管理员准确评估存储需求，选择合适的设备，并优化存储系统的性能。

首先，让我们来看一下如何计算IOPS。

IOPS的计算通常与存储工作负载相关。

以下是计算IOPS的一般公式：IOPS=(读取的数据量/每次读取的数据量)+(写入的数据量/每次写入的数据量)读取和写入的数据量可以用字节数表示，而每次读取和写入的数据量由存储设备的特性决定。

例如，如果一个存储设备可以每次读取或写入1KB的数据，而读取数据量为100KB，写入数据量为200KB，则计算IOPS的公式为：IOPS=(100KB/1KB)+(200KB/1KB)=100+200=300接下来，让我们来看一下如何计算LUN。

LUN的计算通常与存储容量和存储需求相关。

以下是计算LUN的一般公式：LUN=(总存储容量/每个LUN的存储容量)×(工作负载的容量需求/总工作负载的容量需求)总存储容量是存储系统的总容量，每个LUN的存储容量表示一个LUN可以提供多少存储空间。

工作负载的容量需求根据实际情况来确定，总工作负载的容量需求表示所有工作负载的总容量。

例如，如果总存储容量为1000GB，每个LUN的存储容量为200GB，工作负载的容量需求为500GB，总工作负载的容量需求为1000GB，则计算LUN的公式为：LUN=(1000GB/200GB)×(500GB/1000GB)=5×0.5=2.5根据计算结果，可以得出需要使用3个LUN来满足存储需求。

除了上述基本计算方法外，还有一些其他因素需要考虑，例如存储设备的延迟和吞吐量等。

raid计算方式RAID计算方式RAID（Redundant Array of Independent Disks）是一种数据存储技术，通过将数据分散存储在多个独立硬盘上，提供更高的数据可靠性和性能。

RAID有不同的级别，每种级别都采用不同的计算方式来实现数据的冗余和分布。

RAID 0：条带化RAID 0是最基本的RAID级别，也被称为条带化。

它将数据切分成固定大小的块，并将这些块顺序地写入多个硬盘上。

具体的计算方式是将数据块按照条带的方式依次写入不同的硬盘，提高数据的读写速度。

RAID 0没有冗余机制，如果其中一个硬盘损坏，所有数据都将丢失。

因此，RAID 0主要用于对性能要求较高而对数据可靠性要求较低的场景，比如视频处理和游戏。

RAID 1：镜像化RAID 1采用镜像化的方式存储数据，它将数据同时写入两个硬盘上，实现数据的冗余备份。

具体的计算方式是将数据块复制到两个硬盘上，确保数据的完整性和可靠性。

RAID 1的优点是在其中一个硬盘损坏时，系统可以自动切换到另一个硬盘，保证数据的可用性。

然而，RAID 1的缺点是相对于RAID 0，它的写入性能较低，因为需要同时写入两个硬盘。

RAID 1适用于对数据可靠性要求较高的场景，比如数据库和文件存储。

RAID 5：条带化加分布式校验RAID 5是一种将数据条带化存储并加入分布式校验的方式。

具体的计算方式是将数据块和校验块交叉写入多个硬盘上。

校验块用于存储数据块的校验信息，以实现数据的冗余和校验。

当其中一个硬盘损坏时，可以通过计算其他硬盘上的数据和校验块，恢复丢失的数据。

RAID 5的优点是在提供数据冗余的同时，保持较高的读写性能。

然而，当两个硬盘同时损坏时，数据无法恢复。

RAID 5适用于大多数中小型企业的数据存储需求。

RAID 6：条带化加双分布式校验RAID 6是在RAID 5的基础上增加了双分布式校验的方式。

具体的计算方式是将数据块、两个校验块以及第二个校验块的校验信息交叉写入多个硬盘上。

磁盘性能指标--IOPS 理论架构研究机械硬盘的连续读写性很好，但随机读写性能很差。

这是因为磁头移动至正确的磁道上需要时间，随机读写时，磁头不停的移动，时间都花在了磁头寻道上，所以性能不高。

如下图：在存储小文件(图片)、OLTP数据库应用时，随机读写性能（IOPS）是最重要指标。

学习它，有助于我们分析存储系统的性能互瓶颈。

下面我们来认识随机读写性能指标--IOPS（每秒的输入输出次数）。

磁盘性能指标--IOPS----------------------------------------------------------IOPS (Input/Output Per Second)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，如小文件存储(图片)、OLTP数据库、邮件服务器，关注随机读写性能，IOPS是关键衡量指标。

顺序读写频繁的应用，传输大量连续数据，如电视台的视频编辑，视频点播VOD(Video On Demand)，关注连续读写性能。

数据吞吐量是关键衡量指标。

IOPS和数据吞吐量适用于不同的场合：读取10000个1KB文件，用时10秒 Throught(吞吐量)=1MB/s ，IOPS=1000 追求IOPS读取1个10MB文件，用时0.2秒 Throught(吞吐量)=50MB/s, IOPS=5 追求吞吐量磁盘服务时间--------------------------------------传统磁盘本质上一种机械装置，如FC, SAS, SATA磁盘，转速通常为5400/7200/10K/15K rpm不等。

影响磁盘的关键因素是磁盘服务时间，即磁盘完成一个I/O请求所花费的时间，它由寻道时间、旋转延迟和数据传输时间三部分构成。

磁盘IOPS（每秒读写次数）的计算⽅法⼀、磁盘 I/O 的概念I/O 的概念，从字义来理解就是输⼊输出。

操作系统从上层到底层，各个层次之间均存在 I/O。

⽐如，CPU 有 I/O，内存有 I/O, VMM 有 I/O, 底层磁盘上也有 I/O，这是⼴义上的 I/O。

通常来讲，⼀个上层的 I/O 可能会产⽣针对磁盘的多个 I/O，也就是说，上层的 I/O 是稀疏的，下层的 I/O 是密集的。

磁盘的 I/O，顾名思义就是磁盘的输⼊输出。

输⼊指的是对磁盘写⼊数据，输出指的是从磁盘读出数据。

我们常见的磁盘类型有 ATA、SATA、FC、SCSI、SAS，如图1所⽰。

这⼏种磁盘中，服务器常⽤的是SAS 和 FC 磁盘，⼀些⾼端存储也使⽤ SSD 盘。

每⼀种磁盘的性能是不⼀样的。

图 1. 物理磁盘的架构以及常见磁盘类型⼆、性能评价指标SAN（Storage Area Network, 存储区域⽹络）和NAS存储（Network Attached Storage，⽹络附加存储)⼀般都具备2个评价指标：IOPS和带宽（throughput），两个指标互相独⽴⼜相互关联。

体现存储系统性能的最主要指标是IOPS。

下⾯，将介绍⼀下这两个参数的含义。

IOPS (Input/Output Per Second)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，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(Online Transaction 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。

简⽽⾔之：磁盘的 IOPS，也就是在⼀秒内，磁盘进⾏多少次 I/O 读写。

磁盘的吞吐量，也就是每秒磁盘 I/O 的流量，即磁盘写⼊加上读出的数据的⼤⼩。

在当下的各种存储产品中，按照速度从快到慢应该就是内存>闪存>磁盘>磁带了，然而速度越快也就意味着价格越高，闪存虽然说是发展势头很好，但目前来说却还是因为价格问题无法普及，因此现在还是一个磁盘作霸王的时代。

与CPU和内存速度相比，磁盘的速度无疑是计算机系统中最大的瓶颈了，所以在必须使用磁盘而又想提高性能的情况下，人们想出了在磁盘中嵌入一块高速的内存用来保存经常访问的数据从而提高读写效率的方法来折中的解决，这块嵌入的内存就被称为高速缓存。

说到缓存，这东西应用现在已经是无处不在，从处于上层的应用，到操作系统层，再到磁盘控制器，还有CPU内部，单个磁盘的内部也都存在缓存，所有这些缓存存在的目的都是相同的，就是提高系统执行的效率。

当然在这里我们只关心跟IO性能相关的缓存，与IO性能直接相关的几个缓存分别是文件系统缓存(File System Cache)、磁盘控制器缓存(Disk Controller Cache)和磁盘缓存(Disk Cache,也称为Disk Buffer)，不过当在计算一个磁盘系统性能的时候文件系统缓存也是不会考虑在内的，因此我们重点考察的就是磁盘控制器缓存和磁盘缓存。

不管是控制器缓存还是磁盘缓存，他们所起的作用主要是分为三部分：缓存数据、预读(Read-ahead)和回写(Write-back)。

缓存数据首先是系统读取过的数据会被缓存在高速缓存中，这样下次再次需要读取相同的数据的时候就不用在访问磁盘，直接从缓存中取数据就可以了。

当然使用过的数据也不可能在缓存中永久保留的，缓存的数据一般那是采取LRU算法来进行管理，目的是将长时间不用的数据清除出缓存，那些经常被访问的却能一直保留在缓存中，直到缓存被清空。

预读预读是指采用预读算法在没有系统的IO请求的时候事先将数据从磁盘中读入到缓存中，然后在系统发出读IO请求的时候，就会实现去检查看看缓存里面是否存在要读取的数据，如果存在（即命中）的话就直接将结果返回，这时候的磁盘不再需要寻址、旋转等待、读取数据这一序列的操作了，这样是能节省很多时间的；如果没有命中则再发出真正的读取磁盘的命令去取所需要的数据。

IOPS of RAID在掌握了计算RAID的Write penalty 和磁盘的IOPS之后，就可以着手计算RAID 的IOPS了。

其实，RAID 的 IOPS是和硬盘数目相关的，硬盘越多，提供的IOPS也就越大，所以说，单纯的计算RAID 的IOPS没有意义，正确的说法应该是给定IO需求和RAID 方式，计算RAID需要提供多少IOPS才能满足IO需求，从而确定磁盘的数量。

举例：假如某数据库程序的IO需求是10000 IOPS, 其中 60%是读请求，40%是写请求。

如果采用RAID 5方式，需要的RAID 5 总IO是：总IO = (10000 * 60% ) + 4 * (10000 * 40%) // 因为RAID5的Write penalty是4= 6000 + 16000= 22000 IOPS如果采用RAID 1方式，需要的RAID2总IO是：总IO = (10000 * 60% ) + 2 * (10000 * 40%) // 因为RAID1的Write penalty是2= 6000 + 8000= 14000 IOPS假如单块硬盘提供的IOPS是1000，那么采用RAID 5方式就需要22块硬盘，采用RAID 1方式就需要14块硬盘，才能满足需求。

n this article, I provide introductory information that goes into calculations that will help you figure out what your system can do. Specifically, I explain how individual storage components affect overall IOPS capability. I do not go into seriously convoluted mathematical formulas, but I do provide you with practical guidance and some formulas that might help you in your planning. Here are three notes to keep in mind when reading the article:∙Published IOPS calculations aren’t the end-all be-all of storage characteristics. Vendors often measure IOPS under only the best conditions, so it’s up to you to verify the information and make sure the solution meets the needs of your environment.∙IOPS calculations vary wildly based on the kind of workload being handled. In general, there are three performance categories related to IOPS: random performance, sequential performance, and acombination of the two, which is measured when you assess random and sequential performance at the same time.∙The information presented here is intended to be very general and focuses primarily on random workloads.IOPS calculationsEvery disk in your storage system has a maximum theoretical IOPS value that is based on a formula. Disk performance — and IOPS — is based on three key factors:∙Rotational speed (aka spindle speed).Measured in revolutions per minute (RPM), most disks you’ll consider for enterprise storage rotate at speeds of 7,200, 10,000 or 15,000 RPM with the latter two being the most common. A higher rotational speed is associated witha higher performing disk. This value is not used directly incalculations, but it is highly important. The other three values depend heavily on the rotational speed, so I’ve included it for completeness.∙Average latency.The time it takes for the sector of the disk being accessed to rotate into position under a read/write head.∙Average seek time.The time (in ms) it takes for the hard drive’s read/write head to position itself over the track being read or written. There are both read and write seek times; take the average of the two values.To calculate the IOPS range, use this formula: Average IOPS: Divide 1 by the sum of the average latency in ms and the average seek time in ms (1 / (average latency in ms + average seek time in ms).Sample drive:∙Model: Western Digital VelociRaptor 2.5″ SATA hard drive∙Rotational speed: 10,000 RPM∙Average latency: 3 ms (0.003 seconds)∙Average seek time: 4.2 (r)/4.7 (w) = 4.45 ms (0.0045 seconds) ∙Calculated IOPS for this disk: 1/(0.003 + 0.0045) = about 133 IOPSSo, this sample drive can support about 133 IOPS. Compare this to the chart below, and you’ll see that the value of 133 falls within the observed real-world performance exhibited by 10K RPM drives.However, rather than working through a formula for your individual disks, there are a number of resources available that outline average observed IOPS values for a variety of different kinds of disks. For ease of calculation, use these values unless you think your own disks will vary greatly for some reason.Below I list some of the values I’ve seen and used in my own environment for rough planning purposes. As you can see, the values for each kind of drive don’t radically change from source to source.Sources:∙/2009/10/its-now-all-about-iops.html ∙/2009/12/23/iops/∙/forum/251893-32-raid-raidNote: The drive type doesn’t enter into the equation at all. Sure, SAS disks will perform better than most SATA disks, but that’s only because SAS disks are generally used for enterprise applications due to their often higher reliability as proven through their mean time between failure (MTBF) values. If a vendor decided to release a 15K RPM SATA disk with low latency and seek time values, it would have a high IOPS value, too.Multidisk arraysEnterprises don’t install a single disk at a time, so the above calculations are pretty meaningless unless they can be translated to multidisk sets. Fortunately, it’s easy to translate raw IOPS values from single disk to multiple disk implementations; it’s a simple multiplication operation. For example, if you have ten 15K RPM disks, each with 175 IOPS capability, your disk system has 1,750 IOPS worth of performance capacity. But this is only if you opted for a RAID-0 or just a bunch of disks (JBOD) implementation. In the real world, RAID 0 is rarelyused because the loss of a single disk in the array would result in the loss of all data in the array.Let’s explore what happens when you start looking at other RAID levels. The IOPS RAID penaltyPerhaps the most important IOPS calculation component to understand lies in the realm of the write penalty associated with a number of RAID configurations. With the exception of RAID 0, which is simply an array of disks strung together to create a larger storage pool, RAID configurations rely on the fact that write operations actually result in multiple writes to the array. This characteristic is why different RAID configurations are suitable for different tasks.For example, for each random write request, RAID 5 requires many disk operations, which has a significant impact on raw IOPS calculations. For general purposes, accept that RAID 5 writes require 4 IOPS per write operation. RAID 6’s higher protection double fault tolerance is even worse in this regard, resulting i n an “IO penalty” of 6 operations; in other words, plan on 6 IOPS for each random write operation. For read operations under RAID 5 and RAID 6, an IOPS is an IOPS; there is no negative performance or IOPS impact with read operations. Also, be aware that RAID 1 imposes a 2 to 1 IO penalty.The chart below summarizes the read and write RAID penalties for the most common RAID levels.Parity-based RAID systems also introduce other additional processing that result from the need to calculate parity information. The more parity protection you add to a system, the more processing overhead you incur. As you might expect, the overall imposed penalty is very dependent on the balance between read and write workloads.A good starting point formula is below. This formula does not use the array IOPS value; it uses a workload IOPS value that you would derive on yourown or by using some kind of calculation tool, such as the Exchange Server calculator.(Total Workload IOPS * Percentage of workload that is read operations) + (Total Workload IOPS * Percentage of workload that is read operations * RAID IO Penalty)Source: /2009/12/23/iops/As an example, let’s assume the followi ng:∙Total IOPS need: 250 IOPS∙Read workload: 50%∙Write workload: 50%∙RAID level: 6 (IO penalty of 6)Result: You would need an array that could support 875 IOPS to support a 250 IOPS RAID 6-based workload that is 50% writes.This could be an unpleasant surprise for some organizations, as it indicates that the number of disks might be more important than the size (i.e., you’d need twelve 7,200 RPM, seven 10K RPM, or five 15K RPM disks to support this IOPS need).The transport choiceIt’s also important to un derstand what is not included in the raw numbers: the transport choice —iSCSI or Fibre Channel. While the transport choice is an important consideration for many organizations, it doesn’t directly impact the IOPS calculations. (None of the formulas consider the transport being used.)If you want more proof that the iSCSI/Fibre Channel choice doesn’t necessarily directly impact your IOPS calculations, read this article on NetApp’s site.The transport choice is an important one, but it’s not the primary choice that many would make it out to be. For larger organizations that have significant transport needs (i.e., between the servers and the storage), Fibre Channel is a good choice, but this choice does not drive the IOPS wagon.。

iops计算公式(一)
iops计算公式
简介
在计算机存储领域中，IOPS（Input/Output Operations Per Second，每秒输入/输出操作数）是用于衡量存储设备性能的重要指标之一。

IOPS计算公式可以帮助我们评估存储设备的性能，对于设计和优化存储系统非常有用。

IOPS定义
IOPS是指存储设备每秒处理的输入/输出操作的数量。

它反映了存储设备的吞吐量和响应速度。

IOPS越高，代表存储设备能够处理更多的输入/输出操作，性能也越好。

IOPS计算公式
计算存储设备的IOPS可以使用以下公式：
IOPS = (Read IOPS + Write IOPS) / (1 + (Read % / 100)) 其中：
•IOPS：存储设备的总IOPS
•Read IOPS：存储设备的读取IOPS
•Write IOPS：存储设备的写入IOPS
•Read %：读取操作的百分比
举例说明
假设一个存储设备的读取IOPS为300，写入IOPS为200，读取操作占总操作的70%。

我们可以使用上述公式算出该存储设备的总IOPS：IOPS = (300 + 200) / (1 + (70 / 100))
根据计算可得：
IOPS ≈ 715
因此，该存储设备的总IOPS约为715。

总结
通过使用IOPS计算公式，我们可以根据存储设备的读取和写入IOPS以及读取操作的百分比来评估存储设备的性能。

这对于存储系统
的设计和优化非常有帮助。

要注意，在实际应用中可能还会涉及其他
因素，如并发操作、排队延迟等，这些因素也需要考虑在内。

服务器硬盘的IOPS计算方法
计算IOPS跟如下几个参数有关
1.服务器的硬盘个数：这个就不用说了；??
2.使用的RAID的方式：Raid 0：他是条带操作，所以只需要写入一次就行了，Write Penalty（写惩罚）为1
Raid 1/10：因为是镜像操作，所以写的操作的时候要写入2次，Write Penalty 2
Raid 5：他们需要进行异或运算，所以读一个操作，再进行运算，写入一个操作，再读取一个校验位，之后再写入，所以整个完成是需要4个动作才能完成Write Penalty 4
Raid 6 ：跟Raid相比多一个校验位和一个写操作，Write Penalty 为6
3.服务器的读写比例服务器主要用来做什么？平时的读写操作的百分比是多少，File Server 大概的是1/2到1/3左右，WebServer 大概为1/4左右，具体的情况具体分析
4.硬盘类型不同类型的硬盘IOPS值如下：
X
各种硬盘的IOPS值
IOPS的计算公式：
服务器的总的IOPS??=物理磁盘的IOPS * 硬盘的数量
可用的IOPS=?[ 服务器的总的IOPS? * (写入百分比) * Raid Write Penalty]+（服务器的总的IOPS? * 读百分比）
案例1:
现有一台HP P2000的存储服务器，12颗SAS 15K RPM的硬盘，用来制作Raid5，其中有一颗硬盘用来做冗余（备份），读写的比例大概为1/3，他的IOPS为多少；
根据上述公式可以得出下面IOPS
总IOPS=180 *11 =1980
可用的IOPS=?1980*(1/3)*4+1980*2/3=。

RAID容量计算
RAID（Redundant Array of Independent Disks，冗余数组独立磁盘）是一种将多个硬盘组合在一起，形成一个逻辑磁盘的技术。

RAID技术有
多种等级，每种等级具有不同的功能，可以提供不同的安全性和可伸缩性。

RAID可以使用RAID等级来计算容量，RAID0、RAID1、RAID5和RAID6是
最常见的RAID等级。

RAID0会将多个硬盘组合在一起，来增加容量和性能，但是没有任何
冗余，且硬盘故障时会丢失所有数据，故RAID0也称隙贝RAID。

RAID0下
可用容量计算公式为：RAID0可用容量=磁盘物理容量×磁盘数量-可能的
阵列开销。

RAID1是一种容错RAID等级，将多个硬盘中的数据镜像备份，这样
如果硬盘发生故障，另一块硬盘可以保留数据，从而保护数据安全。

RAID1下可用容量计算公式为：RAID1可用容量=磁盘物理容量÷磁盘数量。

RAID5是一种容错RAID等级，提供少量磁盘容量作为错误纠正码。

RAID5适用于硬盘故障的恢复和容错性，但性能低于RAID0。

RAID5下可
用容量计算公式为：RAID5可用容量=(磁盘物理容量×(磁盘数量-1))÷
磁盘数量。

RAID6是类似RAID5的容错RAID等级，但它提供了更多的容错能力，使用两块磁盘作为错误纠正码，能够支持多个硬盘故障。

RAID6下可用容
量计算公式为：RAID6可用容量=(磁盘物理容量×(磁盘数量-2))÷磁盘
数量。