队列深度对硬盘性能的影响
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磁盘性能----IOPS-和-吞吐量--说明磁盘性能-- IOPS 和吞吐量说明磁盘性能-- IOPS 和吞吐量说明一. Wikepedia上有关IOPS 的说明链接如下:/wiki/IOPSIOPS(Input/OutputOperationsPer Second, pronounced i-ops) is a common performance measurement used tobenchmarkcomputer storagedevices likeharddisk drives(HDD),solid state drives(SSD), andstorage area networks(SAN). As with anybenchmark, IOPS numbers published by storage device manufacturers do notguarantee real-world application performance.IOPS can bemeasured with applications such asIometer(originallydeveloped byIntel),as well asIOzoneandFIO[3]and isprimarily used withserversto find the best storageconfiguration.The specificnumber of IOPS possible in any system configuration will vary greatly dependingupon the variables the tester enters into the program, including the balance ofread and write operations, the mix ofsequentialandrandomaccesspatterns, the number of workerthreadsand queue depth, as well asthe data block sizes.[1]Thereare other factors which can also affect the IOPS results including the systemsetup, storage drivers, OS background operations, etc. Also, when testing SSDsin particular, there are preconditioning considerations that must be taken intoaccount.[4]1.1 Performance characteristics The most commonperformance characteristics measured are sequential and random operations.Random access compared tosequential access:Sequential operations access locations on the storage device in acontiguous mannerand are generally associated withlarge data transfer sizes, e.g., 128KB.Random operations access locations on the storage device in a non-contiguous mannerand are generally associated with small data transfer sizes, e.g., 4KB.The most commonperformance characteristics are as follows:MeasurementDescriptionTotal IOPSTotal number of I/O operations per second (when performing a mix of read and write tests) Random Read IOPSAverage number of random read I/O operations per secondRandom Write IOPSAverage number of random write I/O operations per secondSequential Read IOPSAverage number of sequential read I/O operations per secondSequential Write IOPSAverage number of sequential write I/O operations per secondFor HDDs and similar electromechanical storage devices, the random IOPS numbers are primarily dependent upon the storagedevice's randomseek time, whereas for SSDs and similar solid statestorage devices, the random IOPS numbers are primarily dependent upon thestorage device's internal controller and memory interface speeds.On both types ofstorage devices the sequential IOPS numbers (especially when using a largeblock size) typically indicate the maximum sustained bandwidth that the storagedevice can handle.[1]Often sequential IOPS arereported as a simpleMB/snumber asfollows:IOPS*TransferSizeInBytes=BytesPerSec(withthe answer typically converted toMegabytesPerSec)Some HDDs willimprove in performance as the number of outstanding IO's (i.e. queue depth)increases. This is usually the result of more advanced controller logic on thedrive performing command queuing and reordering commonly called eitherTagged Command Queuing(TCQ) orNative Command Queuing(NCQ).MostcommoditySATAdriveseither cannot do this, or their implementation is so poor that no performancebenefit can be seen. Enterprise class SATA drives, such as theWestern Digital Raptorand SeagateBarracuda NL will improve by nearly 100% with deep queues.[5]High-endSCSIdrives morecommonly found in servers, generally show much greater improvement, withtheSeagateSavvio exceeding 400 IOPS—more thandoubling its performance.[citation needed]While traditional HDDs have about the same IOPS for read and write operations,mostNAND flash-basedSSDs are much slower writingthan reading due to the inability to rewrite directly into a previously writtenlocation forcing a procedure calledgarbage collection.[6][7][8]This hascaused hardware test sites to start to do IOPS testing, providing independentlymeasured results.Newerflash SSD drives such as the Intel X25-E have much higher IOPS than traditionalhard disk drives. In a test done by Xssist, using IOmeter, 4KB randomtransfers, 70/30 read/write ratio, queue depth 4, the IOPS delivered by theIntel X25-E 64GB G1 started around 10000 IOPs, and dropped sharply after8 minutes to 4000 IOPS, and continued to decrease gradually for the next 42minutes. IOPS vary between 3000 to 4000 from around the 50th minutes onwardsfor the rest of the 8+ hours test run.[9]Even with thedrop in random IOPS after the 50th minute, the X25-E still has much higher IOPScompared to traditional hard disk drives. Some SSDs, including theOCZRevoDrive 3 x2PCIe using theSandForcecontroller, have shown much higher sustainedwrite performance that more closely matches the read speed.[10]1.2 示例DeviceTypeIOPSInterfaceNotes7,200rpmSATAdrivesHDD~75-100 IOPS[2]SATA 3Gb/s10,000 rpm SATA drivesHDD~125-150 IOPS[2]SATA 3 Gb/s15,000 rpmSASdrivesHDD~175-210 IOPS[2]SAS二. IOPS 说明 2.1 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。
威刚固态硬盘好不好?威刚XPGSX8200Pro固态详细评测⼤家都知道,现在游戏容量越做越⼤,⽼旧的⼩容量固态往往只能作为系统盘使⽤了,要想再往⾥⾯放⼊各种软件以及游戏是完全不够⽤的。
⽽容量较⼤的机械硬盘的性能⼜太过羸弱,满⾜满⾜不了年轻发烧友、电竞爱好者对性能和速度的要求,所以⼀款⾼性能、⼤容量的固态硬盘就显得很重要。
除了游戏场景以外,设计师、后期剪辑等内容创作群体,往往对PC的响应速度也有着极其⼤的需求。
⽽PC响应速度的主要性能瓶颈就是电脑的就是硬盘。
Adobe Photoshop对于平⾯设计来说当然是再熟悉不过的软件了,举个例⼦来说,⽤传统的HDD打开⼀张⼤约180MB的图⽚⼤约⽤26s,⽽SSD则仅需10s左右。
不仅如此,对于在设计中随时需要加载素材以及进⾏修改,⾼性能固态的操作流畅感是机械硬盘⽆法⽐拟的。
威刚旗下的XPG品牌系列产品毫⽆疑问都代表着极致的性能,我们今天拿到了XPG 威龙 SX8200 Pro固态硬盘来进⾏评测,⼀起来看看它的表现吧。
01硬件信息我们今天拿到的是威刚的XPG固态硬盘,采⽤了⾼速读取的M.2接⼝,NVMe 1.3传输协议。
根据官⽅实测,读取速度可以达到3500MB/s,是普通SATA SSD读取速度的六到七倍左右。
容量⽅⾯最⾼提供2TB的选择,我们今天测试的是512GB版本。
这款固态硬盘采⽤了⽴体堆栈的3D闪存,板载内存是来⾃南亚颗粒。
在主控芯⽚⽅⾯搭载的是慧荣的SM2262ENG,这款SM2262ENG控制芯⽚⽀持PCIe3x4通道。
符合NVMe 1.3规范和8个NAND通道设计,最⼤连续读取速度可以达到惊⼈的3.5GB/s。
这款固态硬盘的解决⽅案同样强⼤,⽀持包括端到端资料路径保护、SRAMECC、结合LDPC和RAID技术,⽀持全线最新3DTLC NAND,可以提供最完整及最稳定的资料保护,满⾜存储设备所需的⾼效、稳定的需求。
02性能测试连续读写测试在对这款产品的硬件参数了解之后,我们来对其进⾏性能测试。
crystaldiskmark参数Crystaldiskmark参数Crystaldiskmark是一款流行的硬盘性能测试工具,可以用于评估硬盘的读写速度和性能表现。
它提供了多种参数选项,可以根据不同的需求进行测试设置。
本文将介绍一些常用的Crystaldiskmark 参数及其作用。
1. 测试文件大小(Test File Size)这个参数用于指定测试文件的大小,单位是MB。
测试文件大小的选择应根据实际情况和需求来决定。
较小的文件大小可以更快地完成测试,但可能无法全面评估硬盘的性能。
较大的文件大小可以更准确地反映硬盘的性能,但测试时间会更长。
2. 随机数据(Random Data)这个参数用于指定测试时是否使用随机数据。
随机数据测试可以更真实地模拟实际使用场景,因为在实际使用中,硬盘的读写操作通常是随机的。
如果需要测试硬盘在随机读写场景下的性能,可以选择启用随机数据测试。
3. 测试次数(Number of Tests)这个参数用于指定进行多少次测试。
多次测试可以更准确地评估硬盘的性能,因为不同的测试结果可能存在一定的差异。
通常建议进行多次测试,并计算平均值来得到更可靠的结果。
4. 测试队列深度(Test Queue Depth)这个参数用于指定测试时的队列深度。
队列深度是指在同一时间内可以同时进行的I/O操作数量。
较大的队列深度可以更好地发挥硬盘的性能,但也会增加测试的负载和时间。
通过调整队列深度,可以评估硬盘在不同负载下的性能。
5. 测试模式(Test Mode)这个参数用于选择测试模式,有连续和随机两种模式可选。
连续模式下,测试将持续进行,直到达到指定的测试时间或测试文件大小。
随机模式下,测试会在指定的测试时间或测试文件大小内进行随机读写操作。
选择适合自己需求的测试模式可以更准确地评估硬盘的性能。
6. 测试数据压缩(Test Data Compression)这个参数用于指定测试数据是否进行压缩。
crystaldiskmark队列参数Crystaldiskmark队列参数是硬盘性能测试工具Crystaldiskmark 中的一个重要参数,它用于测试硬盘在并发读写操作下的性能表现。
队列参数指定了测试中的并发操作数,通过测试不同的队列参数可以评估硬盘在不同负载下的性能表现。
队列参数是衡量硬盘性能的一个重要指标,它通常以“Q”开头,后面跟着一个数字。
这个数字表示在测试中同时进行的读写操作的数量。
例如,Q8表示测试中同时进行8个读写操作。
队列参数的取值范围通常为1到32,不同的硬盘可能支持的最大队列参数也不同。
在实际应用中,硬盘的性能往往需要同时处理多个读写请求。
例如,在操作系统的启动过程中,硬盘需要读取多个文件、加载多个应用程序等。
此外,一些应用程序也会同时进行多个读写操作,如视频编辑软件、数据库等。
因此,硬盘的队列性能对于系统的整体性能至关重要。
通过使用Crystaldiskmark测试工具,我们可以评估硬盘在不同队列参数下的性能表现。
测试时,Crystaldiskmark会模拟多个并发的读写操作,并测量硬盘的读写速度。
测试结果通常以MB/s为单位,表示硬盘在不同队列参数下的读写速度。
队列参数对硬盘性能的影响是显而易见的。
当队列参数较小时,硬盘只需要处理少量的读写请求,因此它的读写速度较高。
随着队列参数的增加,硬盘需要同时处理更多的读写请求,这可能会导致性能下降。
然而,当队列参数继续增大时,硬盘的性能可能会再次提升,因为硬盘可以更充分地利用其内部的缓存和IO调度算法。
根据Crystaldiskmark的测试结果,我们可以选择适合我们需求的队列参数。
如果我们的应用程序主要是串行读写操作,那么较小的队列参数可能更适合。
如果我们的应用程序需要同时处理大量的读写请求,那么较大的队列参数可能更合适。
除了队列参数,Crystaldiskmark还提供了其他一些参数来评估硬盘性能,如块大小、测试次数等。
不同的参数组合可以提供不同的测试结果,帮助我们更全面地了解硬盘的性能表现。
服务器存储性能优化磁盘阵列和缓存的应用和优化在当今信息技术高速发展的背景下,服务器存储性能的优化变得越来越重要。
磁盘阵列和缓存是其中两个关键技术,可以显著提升服务器的存储性能。
本文将介绍磁盘阵列和缓存的基本概念、应用场景以及优化方法。
一、磁盘阵列的应用磁盘阵列是一种将多个磁盘组合起来作为一个整体来使用的技术。
通过磁盘阵列,可以实现磁盘的并行访问和负载均衡,从而提高存储性能和可靠性。
常见的磁盘阵列类型包括RAID 0、RAID 1、RAID 5和RAID 10等。
RAID 0将数据分散到多个磁盘上,实现并行读写,可以提高存储性能。
RAID 1通过镜像技术将数据复制到多个磁盘上,提高了数据的冗余性和可靠性。
RAID 5则是将数据和校验信息分散到多个磁盘上,实现数据的冗余和读写的负载均衡。
RAID 10则是将RAID 0和RAID 1技术相结合,实现了数据的并行读写和冗余存储。
磁盘阵列的应用场景包括数据库服务器、文件服务器、视频服务器等。
在这些应用中,对于大量数据的读写操作要求较高,磁盘阵列可以显著提升存储性能,满足业务需求。
二、缓存的应用缓存是一种将数据临时存储在高速存储介质中的技术。
通过缓存,可以避免频繁的磁盘读写操作,提高访问速度和响应时间。
常见的缓存技术包括硬盘缓存和内存缓存。
硬盘缓存是将部分数据存储在硬盘的高速缓存区中,可以加快数据的读写速度。
内存缓存是将数据存储在内存中,由于内存的读写速度比硬盘快得多,因此可以极大地提升访问速度。
缓存的应用场景包括热点数据缓存、页面缓存、文件缓存等。
在这些应用中,对于频繁访问的数据或者对于读写速度要求较高的数据,可以通过缓存技术实现快速访问和响应。
三、磁盘阵列和缓存的优化方法1. 合理配置磁盘阵列:在选择磁盘阵列类型时,需要根据业务需求和性能要求做出选择。
对于高性能要求的应用,可以采用RAID 0或者RAID 10技术实现数据的并行读写和冗余存储。
同时,还需要考虑磁盘的数量和容量,以及磁盘的接口类型和转速等因素,从而实现合理的磁盘阵列配置。
crystaldiskmark解读CrystalDiskMark(CDM)是一款用于测试磁盘性能的工具,通常用于评估硬盘或固态硬盘(SSD)的读写速度。
它通过模拟特定条件下的数据传输来测量存储设备的性能。
以下是一些关键的指标和解读:1. 顺序读写速度(Sequential Read/Write):-解读:顺序读写速度表示在连续读写大块数据时的性能。
这通常与大文件的传输速度相关,比如视频编辑或大型文件的复制。
较高的顺序读写速度意味着设备更适合处理大文件。
2. 随机读写速度(Random Read/Write):-解读:随机读写速度是在小块数据随机读写时的性能。
这对于操作系统和应用程序的启动、小文件的读写等方面非常重要。
高随机读写速度通常提高了系统的响应速度。
3. 4K QD1性能:-解读:这是指在队列深度为1时的4K块大小数据的读写性能。
4K QD1性能对于一些日常任务,尤其是在计算机轻负载时的性能表现很重要。
4. 4K QD32性能:-解读:这是指在队列深度为32时的4K块大小数据的读写性能。
在高负载情况下,特别是在多任务操作时,这个性能参数更能反映硬盘的综合性能。
5. Seq. Read/Write - 1MiB(Sequential Read/Write 1 Megabyte):-解读:表示在顺序读写1MB块大小数据时的性能。
对于某些需要大量数据传输的应用,如视频编辑,这个参数可能更为重要。
6. TotaI Read/Write(Total Read/Write):-解读:表示整个测试中读取和写入的总数据量。
这可以用来评估设备在长时间负载下的性能表现。
在解读这些指标时,需要根据具体的应用场景和需求来选择合适的性能特性。
例如,一些应用可能更侧重于大文件的传输速度,而另一些应用可能更关注小文件或随机读写的性能。
总体而言,较高的读写速度通常表示更好的性能。
磁盘阵列的不同级别及其特点磁盘阵列(RAID,Redundant Array of Independent Disks)技术是一种将多个物理硬盘组合在一起,以提高数据存储和处理的性能、可靠性和容错性的技术。
磁盘阵列通过分割、复制和分布数据,以实现数据的并行读写和冗余备份。
不同的磁盘阵列级别提供了不同的数据保护和性能方案,适用于不同的应用场景。
本文将针对不同级别的磁盘阵列,分别介绍其特点和适用场景。
1. RAID 0RAID 0级别使用条带化的数据分布方式(striping),将数据分散存储在多个硬盘上,提供了更快的读写性能。
数据被拆分成固定大小的块,然后块按照顺序分布在不同的硬盘上。
由于数据同时存储在多个硬盘上,RAID 0可以实现并行读写,从而提高了整体的数据传输速度。
然而,RAID 0并不提供冗余备份和容错能力。
任一硬盘的故障都会导致整个阵列不可用,并且无法恢复数据。
因此,RAID 0通常用于对性能需求较高而对数据可靠性没有特别要求的场景,如视频编辑和游戏开发等。
2. RAID 1RAID 1级别通过镜像数据的方式提供冗余备份。
每个数据块都被复制到至少两个硬盘上,确保在其中一个硬盘故障时仍然可以通过另一个硬盘访问数据。
RAID 1具有很高的数据可靠性和容错性,但相比RAID 0,写入性能有所降低。
RAID 1适用于对数据保护较为重视的场景,如企业级存储和数据库服务器。
但需要注意的是,RAID 1并不能提供增加存储空间的功能,因为每个数据块都需要镜像存储。
3. RAID 5RAID 5级别结合了条带化和分布式奇偶校验(parity)的方式实现数据的分布存储和冗余备份。
RAID 5需要至少三个硬盘,并将奇偶校验信息按照轮换的方式存储在不同的硬盘上,以保证阵列中同时容忍一次硬盘故障。
当读取数据时,RAID 5可以通过奇偶校验信息恢复任何一个硬盘上的数据。
而在硬盘故障时,阵列可以通过奇偶校验信息实现数据的重建和恢复。
fio队列深度原理FIO(Flexible I/O Tester)是一个用于评估计算机存储性能的工具,它可以模拟各种不同的I/O模式,包括顺序读写、随机读写、混合读写等。
在FIO中,队列深度是指在进行I/O操作时,系统同时处理的I/O请求的数量。
队列深度原理涉及到计算机存储系统的工作原理和性能优化。
首先,让我们从硬件层面来看队列深度原理。
在现代计算机存储系统中,通常会有一个磁盘控制器(或者固态硬盘控制器),它负责管理磁盘的I/O操作。
当应用程序发起I/O请求时,请求会被发送到磁盘控制器的队列中进行排队。
队列深度就是指这个队列中可以同时存放的I/O请求的数量。
较大的队列深度意味着系统可以同时处理更多的I/O请求,从而提高了存储系统的并发性能。
其次,从软件层面来看队列深度原理。
操作系统和文件系统也会对I/O请求进行管理和调度。
较大的队列深度可以使操作系统和文件系统能够更好地利用存储设备的性能,减少I/O操作的等待时间,提高整体的I/O性能。
另外,队列深度还与存储设备本身的性能有关。
不同类型的存储设备(如机械硬盘、固态硬盘)对队列深度的要求可能不同。
较大的队列深度可以更好地发挥固态硬盘的性能优势,而对于机械硬盘来说,适当的队列深度可以减少磁头寻道的时间,提高性能。
在实际应用中,合理设置队列深度可以提高存储系统的性能。
但是需要注意的是,队列深度并非越大越好,过大的队列深度可能会导致存储设备的负载过重,反而影响性能。
因此,合理的队列深度设置需要结合具体的应用场景和存储设备特性来进行调整。
总之,队列深度原理涉及到硬件、软件和存储设备本身的多个方面,合理设置队列深度可以提高存储系统的性能和并发能力,但需要根据具体情况进行调整和优化。
nvme队列深度计算NVMe(Non-Volatile Memory Express)是一种高性能、低延迟的存储接口协议,广泛应用于固态硬盘(SSD)中。
而队列深度是衡量NVMe性能的一个重要指标,本文将重点讨论NVMe队列深度的计算方法及其对性能的影响。
一、什么是NVMe队列深度?队列深度是指在NVMe协议中,主机与SSD之间可以同时传输的命令数。
NVMe协议支持多个命令的并行执行,队列深度决定了同时处理的命令数量,从而影响了存储性能。
通常,队列深度越大,SSD的性能越好。
二、如何计算NVMe队列深度?计算NVMe队列深度需要考虑多个因素,包括主机的处理能力、应用程序需求以及SSD的性能特性等。
下面是一种常见的计算方法:1. 确定主机处理能力需要了解主机的处理能力,即主机能够同时处理的命令数。
这个值可以通过查阅主机处理器的规格书或咨询厂商获得。
2. 确定应用程序需求需要确定应用程序对存储性能的需求。
根据应用程序的读写模式、并发性以及数据量等,可以估算出应用程序对存储性能的需求。
3. 考虑SSD的性能特性需要考虑SSD的性能特性,包括命令处理延迟、队列深度对性能的影响等。
不同型号的SSD具有不同的性能参数,可以通过查阅SSD 规格书或咨询厂商获取相关信息。
综合考虑主机处理能力、应用程序需求和SSD性能特性,可以确定适合的NVMe队列深度。
一般来说,为了充分发挥SSD的性能,队列深度应该设置为主机处理能力和应用程序需求之间的较大值。
三、NVMe队列深度对性能的影响NVMe队列深度对存储性能有着重要的影响。
较浅的队列深度可能导致存储系统无法充分利用SSD的并行处理能力,从而限制了性能的提升空间。
而较深的队列深度可能会增加命令处理的延迟,导致存储性能下降。
因此,在实际应用中,需要根据具体情况进行调整。
可以通过多次测试和性能评估,找到最佳的队列深度设置,以达到最佳性能。
四、其他影响NVMe性能的因素除了队列深度,还有其他一些因素也会影响NVMe的性能,包括主机的总线带宽、SSD的读写速度、命令处理的延迟等。
磁盘IOPS的单位介绍在计算机领域中,磁盘IOPS(Input/Output Operations Per Second,每秒输入/输出操作次数)是衡量磁盘性能的重要指标。
它代表了磁盘每秒能够进行的读写操作的次数,是评估磁盘速度和性能的重要因素之一。
IOPS的定义IOPS是衡量存储设备性能的一种标准,其定义为每秒钟设备完成的输入和输出操作的次数。
IOPS的单位通常用“次/秒”来表示。
IOPS的重要性磁盘IOPS是衡量磁盘性能的一项关键指标,其对于数据存取的速度和响应时间有着重要影响。
较高的IOPS意味着磁盘能够更快地处理输入输出请求,从而提供更好的性能和响应能力。
对于涉及大量输入输出操作的应用场景,如数据库服务器、虚拟化环境等,高IOPS的磁盘是至关重要的。
IOPS的计算方法计算磁盘的IOPS需要考虑多个因素,包括磁盘类型、队列深度、块大小等。
常用的计算磁盘IOPS的方法是通过测试工具对磁盘进行压力测试并记录其每秒完成的读写操作次数。
下面介绍常见的几种计算方式:1. 单线程随机读写IOPS该指标用于衡量磁盘在单线程随机读写操作下的性能。
通过在磁盘上进行随机读写操作,并统计每秒的操作次数来得到IOPS值。
这个指标可以反映出磁盘的读写性能。
2. 多线程随机读写IOPS多线程随机读写IOPS是指在多个线程同时对磁盘进行随机读写操作时,每秒能完成的操作次数。
这个指标反映了磁盘在多线程并发读写情况下的性能。
3. 队列深度对IOPS的影响队列深度是指在某一时刻等待被执行的操作数。
磁盘IOPS通常会受到队列深度的影响,较深的队列可以提高磁盘的IOPS,而较浅的队列则可能降低磁盘的IOPS。
在测试磁盘IOPS时,通常会对不同队列深度下的性能进行测试,以了解磁盘在不同负载下的表现。
IOPS的单位磁盘IOPS的单位通常使用“次/秒”来表示,也可以简写为“iops”。
这个单位可以帮助我们更直观地了解磁盘的性能指标。
IOPS的参考值磁盘IOPS的标准参考值没有一个固定的标准,因为不同的磁盘类型、队列深度、块大小等因素都会对IOPS的结果产生影响。
磁盘性能指标--IOPS 理论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。
segment size(strip size)对磁盘阵列性能的影响2010-07-12 11:15:17| 分类:DiskArray|字号订阅附:IBM DS4300串口的默认密码:infiniti下面针对某些可以对segment size大小改变的磁盘阵列的控制器进行说明,请各位指正。
Sigment Size(strip size):控制器写到逻辑卷中一个物理磁盘的大小。
Sigment Size(strip size)能够影响磁盘阵列的在IOPS和throughput上面的性能。
小的sigment size允许多个硬盘来响应多个需求增加了IO要求(IOPS);大的sigment size通过多个磁盘来共同分担一个IO需求增加了数据传输效率(throughput)。
segment size=I/O request size的时候,每个IO需求使用最少的磁盘;更高的IOPS;用于处理随机的I O处理(如数据库的应用等)sigment size<I/O request size的时候,每个IO尽可能的使用更多的磁盘;更高的吞吐量;用于处理连续性的写操作(如多媒体等)在磁盘阵列上面进行性能的调整举例说明:(RAID Group已经做好,并用于业务开展):如果在一个多用户,多应用的环境下,一次IO需求比sigment size大很多,增加sigment size来最小化完成一次IO需求所使用的磁盘,那么在RAID Group中其他剩余的磁盘可以其他的IO需求,这样在性能上可能会有提高。
尽可能做到一个磁盘的segment size能满足或者接近一次IO需求。
如果在一个单用户的环境下,那么一次IO需求的大小在等于或者接近所有磁盘的segment size的时候,那么性能可能是比较好的。
也就是所有的磁盘只需要一次写的操作就能完成相应的IO需求。
但是在这情情况下,磁盘只能为一次IO需求进行服务。
-------------------------------------------------一般RAID控制器strip单元容量为8KB(缺省)、16KB、32KB和64KB应该接近系统I/O请求的容量基于交易的服务器一般使用较小的数据块文件和打印服务器一般使用较大的数据块总的来说,strip大小至少应与服务器应用生成的平均磁盘I/O请求的大小相当。
SSD硬盘和HDD硬盘对比哪种更适合数据存储要求?SSD硬盘和HDD硬盘之间的定价比较在企业存储中起着关键作用。
显而易见,传统的机械硬盘驱动器(HDD)是现代企业存储环境的主要产品,也是大多数个人电脑中的固定设备,它受到更快但成本更高的固态硬盘驱动器(SSD)的挑战。
那么哪个适合企业的数据存储要求?SSD vs HDD的价格和性能考虑因素在进行价格比较时,企业应该选择HDD硬盘还是SDD 硬盘?与生活中的许多事情一样,选择一个而不选择另一个则需要权衡利弊。
以汽车为例。
高性能汽车的成本高于经济型汽车。
这同样适用于SSD和HDD硬盘。
当然,这两种类型的硬盘驱动器都会存储数据,就像这两种类型的汽车都会让人们从A点到达B 点一样。
但是,高性能的汽车可以更快地到达目的地。
几年前,Dell公司审查了企业级SAS硬盘,企业级SATASSD硬盘和10K硬盘之间的差异。
当然,在这几年中发生了很大的变化,但Dell公司的研究结果仍然适用于当今的市场。
在每GB的基础上,企业性能SSD硬盘当时的成本超过30美元,而企业级SSD硬盘的成本仅为20美元以下,而10KSAS硬盘则低于5美元。
例如,在顺序工作负载(如媒体流服务器)中,负载越高,有助于降低企业级性能SSD硬盘的成本。
队列深度为1时,企业性能SSD硬盘的成本为每MB每秒40美元,价格降至每MB每秒10美元,队列深度为64时,同时提供超过250MB/s的速度。
企业级SSD硬盘最终以每MB/s10美元收费,速度超过22MB/s,而每MB/s的10KSASHDD硬盘能够实现100美分/秒的收费。
然而,在考虑随机访问工作负载(例如运行交换电子邮件服务器)时,SSD硬盘和HDD 硬盘的价值主张被颠倒了。
队列深度为64时,企业级硬盘性能最高,每个IOPS(每秒输入/输出操作)的价格大约为10美分,同时提供超过30,000个IOPS,而企业级SSD硬盘为20美分和10,000IOPS,而对于10KSASHDD硬盘来说,其价格为40美分,低于1,000IOPS。
了解电脑硬盘接口SATAvsNVMe 了解电脑硬盘接口SATA vs NVMe随着科技的不断发展,电脑硬盘接口也在不断改进与升级。
其中,SATA(串行ATA)和NVMe(非易失性内存表达)是目前最常见的两种接口类型。
本文将为您详细介绍SATA和NVMe接口,并比较它们的优缺点,帮助您更好地了解电脑硬盘接口。
一、SATA接口SATA接口是目前使用最广泛的电脑硬盘接口类型之一。
它以串行方式传输数据,通常用于连接传统机械硬盘(HDD)和部分固态硬盘(SSD)。
SATA接口的速度相对较慢,通常为SATA III接口的最大传输速度达到6Gb/s。
SATA接口简单易用,兼容性强,适合一般用户的需求。
然而,SATA接口存在一些限制。
首先,由于其较低的传输速度,无法充分发挥高速固态硬盘的性能优势。
其次,SATA接口的物理接线较多,导致连接距离和灵活性受限。
此外,SATA接口的I/O队列深度较浅,限制了同时处理多个IO请求的能力。
二、NVMe接口NVMe接口是一种新一代的高性能硬盘接口,专为固态硬盘(SSD)设计。
与SATA接口相比,NVMe接口采用了基于PCI Express(PCIe)总线的架构,大大提高了数据传输速度和响应时间。
NVMe接口的最大传输速度可达到32Gb/s以上,远远超过SATA。
NVMe接口的优点不仅仅在于速度。
它还支持更大的I/O队列深度,能够同时处理更多的IO请求。
此外,NVMe接口还提供更低的延迟和更强的稳定性,提升了系统的整体性能和响应能力。
对于需求高性能的用户,如专业设计师、游戏玩家或数据中心运营商,NVMe接口是一个更好的选择。
然而,NVMe接口并非没有缺点。
首先,NVMe接口的价格相对较高,相比SATA接口,NVMe接口的SSD价格更高昂。
其次,NVMe接口的兼容性相对较差,老旧系统可能无法直接支持NVMe接口的固态硬盘。
因此,在购买之前,请先确保您的计算机硬件和操作系统支持NVMe接口。
队列深度(QueueDepth)对硬盘性能的影响在做性能测试的时候,主机端有时会成为瓶颈。
有时,可能即使弄了很猛的主机,但是测试结果还是达不到最优,可以注意一下主机端对于挂过来的卷的Queue Depth设置。
下面的文章是将硬盘的NCQ技术的,有涉及到这方面的一些基础东西:NCQ技术深度解析:纵观我们电脑中的储存设备,对机械设备驱动性能要求最强的当属硬盘了。
机械设备所固有的属性在很大程度上制约了数据的读取速度,从而影响了硬盘的性能。
要想提升硬盘的性能,我们通常会想到两个最为有效的方法:对硬盘机械的物理性进行改进和硬盘机械的流程顺序添加智能化。
第一种有效方法的实现是以大幅增加产品成本为代价的;而第二种则不同,产品成本的增加在大规模生成的时候几乎可以忽略不计。
而本文所要讨论的命令排序就是属于第二种有效提升硬盘性能的技术。
NCQ技术为SATAⅡ规范中重要组成部分,也是SATAⅡ唯一对性能有关系的技术。
NCQ为Native Command Queuing(本地命令队列)的缩写,其实它仅仅是在以前运用于SCIS的TCQ(Tagged Command Queuing)技术改进而来得。
好了,闲话就不多说了。
让我们一起进入NCQ的旅程中。
NCQ、SCSI TCQ、PATA TCQ和SATA TCQ四者的关系:当读者看到TCQ的时候,可能会感到有些陌生。
TCQ和本文所要谈的NCQ相同,也是一种命令排列技术,而且从严格意义上来讲,NCQ技术也就是在ATA TCQ技术上改进而来的,两者同样支持32级的命令深度,但是NCQ对ATA TCQ在技术上存在的缺陷进行了改进从而与TCQ相区分。
说到这里,我们要对"命令深度"进行一下简单的说明,其实这个概念很简单,它就是指硬盘需要处理的寻址命令的个数;而下面我们提到的"命令深度级数"就是将"命令深度"具体化,比如NCQ最高可以支持命令深度级数为32级,那么换句话说就是,NCQ可以最多对32个命令指令进行排序。
接着上面说,我们需要注意的是,NCQ为SATA专有的技术而TCQ 的运用范围就较广了——TCQ运用在SCSI硬盘和PATA硬盘上。
其实,TCQ最初是使用在SCSI 硬盘上,而PATA TCQ也就是在1997年才被加入到了ATA/ATAI-4规范中。
ATA TCQ与最初使用在SCSI硬盘上的TCQ存在了很大的差别:首先,SCSI TCQ支持三种队列类型,他们分别是简单队列(Simple Queue)、有序队列(Ordered Queue)和队列头(Head of Queue)而ATA TCQ仅仅支持简单队列(Simple Queue),这样的设计还是很合理的,毕竟简单队列是最为常用的队列排序,在高端服务器上当命令深度达到256级的时候其余两者队列排序也很难用到,更何况ATA TCQ和NCQ都定位在主流市场,最大命令深度只能支持到32级呢。
其次,SCSI TCQ在队列深度上能够支持256级而ATA TCQ只能支持到32级,支持队列深度越高其造成成本也就越大——硬盘缓存的提升是必不可少的,在支持NCQ技术的硬盘上全部采用了8M或者更多的缓存上可以看见,而且如果当深度过大会造成大量指令等待执行,反而会造成系统的瓶颈,所以定位于主流市场的ATA TCQ和NCQ支持32级命令深度已经很合适了;再其次,当ATA TCQ出现错误的时候,将会导致硬盘放弃队列中的全部指令而等待主机对其进行重新管理和恢复,并且排队指令与非排队指令不能混合使用。
那么排队指令与非排队指令不能混合使用会给我们的性能带来哪些影响呢?显然,硬盘对命令指令的排序需要时间的,当命令深度级数不是很大的时候可能这个排序的时间很短,但是随着命名深度级数的增大,这个时间就会显得尤为突出。
在有的情况下,系统对数据的请求对应硬盘的LBA是连续的,此时并不需要对命令指令进行排序就可以达到排序后的效果,这样就为系统争取到了宝贵的时间使得性能得以提升。
SCSI TCQ技术支持该功能显然比ATA TCQ不支持要强劲,毕竟它定位不同。
而PATA TCQ与SATA TCQ的关系就更为密切了。
众所周知,现有的SATA硬盘可以分为两大类——本地SATA(Native SATA)和桥接SATA(Bridge SATA),而本地SATA对应了NCQ;桥接SATA对应了SATA TCQ。
在前文我们已经提到,在1997年业内厂商便把PATA TCQ加入到了ATA/ATAI-4规范中,而纵观ATA时代的产品也就只有IBM硬盘支持该技术。
造成这种情况的原因主要有两个:(1)当时的Intel并不支持超线程技术;(2)当是绝大多数的软件都是绝大多少属于同步I/O软件,也就是说程序的I/O功能的再次调用直到上次实际的I/O操作的完成后才进行,这样在硬盘中仅仅只有一个命令而再将命令排序执行就没有什么意义了。
但随着Intel的超线程技术的普及和应用环境的多任务化,以及异步I/O软件的大量涌现,市场对于命令队列技术有了需求。
而且现在已经是SATS结构时代,于是SATA TCQ便应运而生了。
我们都知道,桥接SATA硬盘上有一颗桥接芯片,该芯片除了提供将串行数据转换成为并行数据的功能外,有些还可以支持TCQ技术(如,Marvell 88i8030桥接芯片),只要再有一块硬盘控制器便能够实现对TCQ技术的支持,所以SATA TCQ的产生和发展也就成为必然了。
可能这时读者会说到,PATA TCQ与SATA TCQ就是一回事。
不错,PATA TCQ与SATA TCQ原本就是一回事,只是硬盘的接口不同而已。
小知识:三种队列比较(1)简单队列(Simple Queue)是最为常用的一个技术,属于本地命令排序技术,是三种队列类型中性能最高的一种;(2)有序队列(Ordered Queue)则与简单队列(Simple Queue)不同,其属于主机命令排列技术——命令指令可以在硬盘控制器方面进行一次排序,等指令到了本地设备的时候将会调用简单队列(Simple Queue)对前面的一次排序进行矫正,这样可以缩短简单队列(Simple Queue)在本地对命令指令排序的时间;(3)队列头(Head of Queue)则可使一个系统在接口内重新安排命令顺序和重新确定某些命令的优先级,和有序队列(Ordered Queue )一样,当指令到达本地以后还是会调用简单队列(Simple Queue)对其排列的指令进行矫正。
揭开命令排队的秘密在我们了解硬盘的NCQ技术以前,有必要对硬盘读写数据的过程进行简单的了解。
当我们需要调用硬盘上的某个数据的时候,硬盘将会依次做出如下反映:寻找该数据的目标磁碟(platter,每个硬盘所拥有的磁碟数量不同)并且访问该磁碟,然后开始寻找该数据的目标磁道(track)找到后对其进行访问,下一步则寻找该数据的目标簇(cluster),然后在该簇内寻址该数据的目标扇区(sector),最后我们的数据就可以在目标扇区中被找到并且传送给硬盘控制器。
当我们向硬盘写入数据的时候与数据的读取相同。
可以看出,平时一个看似很简单的读取数据在实际的操作中是很复杂的。
如果当我们使用异步I/O向硬盘提取或者写入数据的时候(使用具有HT技术的处理器或者多任务软件的时候可以出现这样的情况),我们的硬盘缓存中就可能同时存在了两个或者两个以上的命令等待操作。
而往往这些指令所对应的数据分布到了硬盘的不同地方,要完成这些命令的读取就得依次对这些命令进行执行,这样问题就出现了!为了能够清楚的阐述这个问题,我们引入具体的事例为大家说明。
我们可以将硬盘上所存储数据的逻辑块地址(LBA,Logical Block Address)当作是一个地区内的你几个朋友地的房子,作为磁头的你在一天中受到几个朋友的邀请去"做客"。
如果你不懂得安排,那么你就可能会按照收到请帖的顺序对朋友进行访问,这个时候你就可能会沿着绿房子→蓝房子→橙房子→红房子的顺序去朋友家做客(如图1所示);但是如果你知道安排的话,就会提前想想几个朋友家的具体位置,计划出一个行程表,此时你就会沿着绿房子→红房子→蓝房子→橙房子的路线去朋友家做客了(如图2所示)。
显而易见,采用安排的方法可以为你节约大量的时间。
而NCQ就是那一张神奇的行程表的自动生成器——当硬盘接收到软件发出的数据请求的时候,NCQ技术可以按照数据的逻辑块地址的位置进行重新的排列,避免出现那种不科学的访问方法。
显然,经过重新排序以后可以大大减少了磁头臂来回移动的时间,使数据读取速度更快。
但是需要提醒大家的是,并不是只要使用了具有NCQ技术的硬盘就可以使系统的性能有较大幅度的提升,出现这种现象的原因是由于应用软件的模式所造成的。
就目前的应用软件而已,绝大多少属于同步I/O软件,也就是说程序的I/O功能的再次调用直到上次实际的I/O操作的完成后才进行,这样在硬盘中仅仅只有一个命令而排序就无从谈起。
为了大家能够更清楚的理解,我们接着上面的事例继续给大家讲述。
你仍然作为"磁头"去几个朋友家"做客",但是此时的情况与上次就不同了——当一个朋友向你发出请求的时候,其余的朋友会保持"沉默",直到你已经从朋友那里回到家以后,第二个朋友才开始向你发出邀请,依此类推下去。
这个时候,你在同一段时间中就只有一个"任务",根本谈不上安排。
而当我们使用了具有HT技术的处理器或者异步I/O软件的时候情况就不同了,HT技术或者异步I/O软件具有允许多个线程并发运行能力,可以让多个应用程序或者同一个程序同时向硬盘发出数据的请求,使得NCQ派上用场。
随着超线程技术的普及和操作系统越来越多的运用到多线程软件,相信NCQ技术将会给我们带来意想不到的惊喜。
另外,由于NCQ技术可以减少磁头来回做出不必要的移动,所以对于增加硬盘寿命也是很关键的。
ATA TCQ VS NCQ由于ATA TCQ是一种非对等的协议,所以在命令中有一条Service命令。
作为一种非对等协议,硬盘自然不能主动与硬盘控制器进行联系,必须由硬盘控制器定期对其询问。
如果当硬盘接收到应用程序发出的两个或者两个以上请求的时候,这时硬盘必须通过设置Service 和标签来通知硬盘控制器。
当硬盘控制器发现Service位后,就会发出一条Service命令,以便将硬盘将已找到的数据写入缓存进行传输。
这样的数据传输的模式使硬盘完全失去了自主性,本来数据已经可以写入缓存进行传输,但是需要等待硬盘控制器的Service命令,所以NCQ技术通过减少磁头来回移动所争取来的时间轻易被抵消掉。