Jump to content

операций ввода-вывода в секунду

(Перенаправлено со скорости ввода/вывода )

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

Чтобы осмысленно описать характеристики производительности любого устройства хранения, необходимо одновременно указать минимум три метрики: IOPS, время отклика и рабочую нагрузку (приложения). При отсутствии одновременных указаний времени отклика и рабочей нагрузки IOPS практически бессмысленен. В отдельности IOPS можно считать аналогом «оборотов в минуту» автомобильного двигателя, т.е. двигатель, способный вращаться со скоростью 10 000 об/мин при нейтральной передаче, не несет в себе ничего ценного, однако двигатель, способный развивать заданный крутящий момент и мощность при заданное количество оборотов в минуту 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 шаблонов последовательного и произвольного доступа, количества рабочих потоков и очереди. глубину, а также размеры блоков 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 некоторые предварительные условия. [3]

Произвольный доступ по сравнению с последовательным доступом.

Наиболее распространенными измеряемыми характеристиками производительности являются последовательные и случайные операции. Последовательные операции осуществляют доступ к местоположениям на устройстве хранения данных непрерывным образом и обычно связаны с большими объемами передаваемых данных, например ≥ 128 КБ . Места доступа к произвольным операциям на устройстве хранения данных не являются смежными и обычно связаны с небольшими объемами передачи данных, например 4 КБ.

Наиболее распространенными эксплуатационными характеристиками являются следующие:

Измерение Описание
Всего операций ввода-вывода в секунду Общее количество операций ввода-вывода в секунду (при выполнении тестов чтения и записи)
Произвольное чтение IOPS Среднее количество операций произвольного чтения ввода-вывода в секунду
Произвольная запись IOPS Среднее количество операций ввода-вывода случайной записи в секунду
Последовательное чтение IOPS Среднее количество последовательных операций чтения ввода-вывода в секунду
Последовательная запись IOPS Среднее количество последовательных операций ввода-вывода записи в секунду

случайного поиска устройства хранения Для жестких дисков и аналогичных электромеханических устройств хранения случайные значения IOPS в первую очередь зависят от времени , тогда как для твердотельных накопителей и аналогичных твердотельных устройств хранения случайные значения IOPS в первую очередь зависят от внутреннего контроллера устройства хранения и интерфейса памяти. скорости. На обоих типах устройств хранения последовательные значения IOPS (особенно при использовании большого размера блока) обычно указывают максимальную устойчивую пропускную способность, которую может обрабатывать устройство хранения. [1] Часто последовательные операции ввода-вывода в секунду выражаются в виде простого числа в мегабайтах в секунду следующим образом:

(затем конвертируется в МБ/с )

Производительность некоторых жестких дисков/твердотельных накопителей улучшится по мере увеличения количества ожидающих операций ввода-вывода (т. е. глубины очереди). Обычно это является результатом более сложной логики контроллера на диске, выполняющей постановку команд в очередь и переупорядочение, обычно называемое либо тегированной очередью команд (TCQ), либо собственной очередью команд (NCQ). Многие потребительские жесткие диски SATA либо не могут этого сделать, либо их реализация настолько плоха, что никакого выигрыша в производительности не видно. [ нужна ссылка ] Жесткие диски SATA корпоративного класса, такие как Western Digital Raptor и Seagate Barracuda NL, улучшатся почти на 100% при наличии больших очередей. [4] Высокопроизводительные диски SCSI , чаще встречающиеся в серверах, обычно демонстрируют гораздо больший прогресс: Seagate Savvio превышает 400 операций ввода-вывода в секунду, что более чем вдвое увеличивает его производительность. [ нужна ссылка ]

В то время как традиционные жесткие диски имеют примерно одинаковое количество операций ввода-вывода в секунду для операций чтения и записи, многие твердотельные накопители и USB-накопители на основе флэш-памяти NAND записывают гораздо медленнее, чем чтение, из-за невозможности перезаписи непосредственно в ранее записанное место, что приводит к необходимости процедуры, называемой сборкой мусора . [5] [6] [7] Это привело к тому, что сайты тестирования оборудования начали предоставлять результаты независимых измерений при тестировании производительности IOPS.

Флэш-твердотельные накопители, такие как Intel X25-E (выпущенный в 2010 г.), имеют гораздо более высокий показатель IOPS, чем традиционные жесткие диски. В тесте, проведенном Xssist с использованием Iometer , случайной передачей 4 КБ, соотношением чтения/записи 70/30, глубиной очереди 4, количество операций ввода-вывода в секунду, обеспечиваемое Intel X25-E 64 ГБ G1, начиналось примерно с 10 000 операций ввода-вывода в секунду и резко снижалось через 8 минут. до 4000 IOPS и продолжал постепенно снижаться в течение следующих 42 минут. Число операций ввода-вывода в секунду варьируется от 3000 до 4000 примерно в течение 50 минут и далее, в течение остальных 8+ часов выполнения теста. [8] Даже несмотря на падение случайного количества операций ввода-вывода в секунду после 50-й минуты, X25-E по-прежнему имеет гораздо более высокий показатель IOPS по сравнению с традиционными жесткими дисками. Некоторые твердотельные накопители, в том числе OCZ RevoDrive 3 x2 PCIe с контроллером SandForce , показали гораздо более высокую устойчивую производительность записи, которая более точно соответствует скорости чтения. [9] Например, типичная операционная система имеет много небольших файлов (например, DLL размером менее 128 КБ), поэтому SSD больше подходит для системного диска. [10]

Механические жесткие диски

[ редактировать ]

Размер блока, используемый при тестировании, существенно влияет на количество операций ввода-вывода в секунду, выполняемых данным диском. Ниже приведены некоторые типичные показатели производительности: [11]

Привод (Тип/об/мин) операций ввода-вывода в секунду

(блок 4 КБ, случайный)

операций ввода-вывода в секунду

(блок 64 КБ, случайный)

МБ/с (блок 64 КБ, случайный) операций ввода-вывода в секунду

(блок 512 КБ, случайный)

МБ/с (блок 512 КБ, случайный) МБ/с (большой блок, последовательный)
САС /15К 188 - 203 175 - 192 11.2 – 12.3 115 – 135 58.9 – 68.9 91.5 – 126.3
ФК / 15К 163 - 178 151 - 169 9.7 – 10.8 97 – 123 49.7 – 63.1 73.5 – 127.5
ФК / 10К 142 - 151 130 – 143 8.3 – 9.2 80 – 104 40.9 – 53.1 58.1 – 107.2
САС /10К 142 - 151 130 – 143 8.3 – 9.2 80 – 104 40.9 – 53.1 58.1 – 107.2
ЧАСОВ / 7200 73 - 79 69 - 76 4.4 – 4.9 47 – 63 24.3 – 32.1 43.4 – 97.8
ЧАСОВ / 5400 57 55 3.5 44 22.6

Твердотельные устройства

[ редактировать ]
Устройство Тип операций ввода-вывода в секунду Интерфейс Примечания
Intel X25-M G2 ( MLC ) твердотельный накопитель ~8600 операций ввода-вывода в секунду [12] SATA 3 Гбит/с Технический паспорт Intel [13] заявлено 6600/8600 операций ввода-вывода в секунду (версия на 80 ГБ/160 ГБ) и 35 000 операций ввода-вывода в секунду для случайной записи и чтения 4 КБ соответственно.
Intel X25-E (СЛК) твердотельный накопитель ~5000 операций ввода-вывода в секунду [14] SATA 3 Гбит/с Технический паспорт Intel [15] заявлено 3300 IOPS и 35 000 IOPS для записи и чтения соответственно. Для микса измерено 5000 IOPS. Intel X25-E G1 имеет примерно в 3 раза больше операций ввода-вывода в секунду по сравнению с Intel X25-M G2. [16]
G.Skill Феникс Про твердотельный накопитель ~20 000 операций ввода-вывода в секунду [17] SATA 3 Гбит/с SSD-накопители на базе SandForce -1200 с улучшенной прошивкой заявляют о производительности до 50 000 операций ввода-вывода в секунду, но тесты показывают для этого конкретного диска ~25 000 операций ввода-вывода в секунду для произвольного чтения и ~15 000 операций ввода-вывода в секунду для произвольной записи. [17]
Твердотельный накопитель Samsung 850 PRO твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 100 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении
До [ нейтралитет оспаривается ] 90 000 операций ввода-вывода в секунду при записи [18] [ нужен неосновной источник ]
SATA 6 Гбит/с Выровненный произвольный ввод-вывод 4 КБ на QD32
10 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении, 36 000 операций ввода-вывода в секунду при записи на QD1
Последовательное чтение 550 МБ/с, последовательная запись 520 МБ/с на моделях емкостью 256 ГБ и более
Последовательное чтение 550 МБ/с, последовательная запись 470 МБ/с для модели емкостью 128 ГБ [18]
ВИРИДЕНТ Системс ТАЧИОН твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 320 000 операций ввода-вывода в секунду для чтения при использовании блоков по 4 КБ и до 200 000 операций ввода-вывода в секунду при записи при использовании блоков по 4 КБ. [19] PCIe
OCZ RevoDrive 3 X2 твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 200 000 произвольных записей, 4 тыс. операций ввода-вывода в секунду [20] PCIe
DDRdrive X1 твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 300 000+ (512 бит операций ввода-вывода в секунду при случайном чтении) и 200 000+ (512 бит операций ввода-вывода в секунду при произвольной записи) [21] [22] [23] [ нужен неосновной источник ] [24] PCIe
Твердотельный накопитель Samsung 960 EVO твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 380 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении
До [ нейтралитет оспаривается ] 360 000 операций ввода-вывода в секунду при записи [25] [ нужен неосновной источник ]
NVMe через PCIe 3.0 x4, M.2 4 КБ выровненного произвольного ввода-вывода с четырьмя рабочими процессами на QD4 (фактически QD16), [26] Модель 1 ТБ
14 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении, 50 000 операций ввода-вывода в секунду при записи на QD1
330 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении, 330 000 операций ввода-вывода в секунду при записи на модели емкостью 500 ГБ
300 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении, 330 000 операций ввода-вывода в секунду при записи на модели 250 ГБ
До [ нейтралитет оспаривается ] Последовательное чтение 3,2 ГБ/с, последовательная запись 1,9 ГБ/с [25]
Твердотельный накопитель Samsung 960 PRO твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 440 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении
До [ нейтралитет оспаривается ] 360 000 операций ввода-вывода в секунду при записи [25] [ нужен неосновной источник ]
NVMe через PCIe 3.0 x4, M.2 4 КБ выровненного случайного ввода-вывода с четырьмя рабочими процессами на QD4 (фактически QD16), [26] Модели емкостью 1 ТБ и 2 ТБ
14 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении, 50 000 операций ввода-вывода в секунду при записи на QD1
330 000 операций ввода-вывода в секунду при чтении, 330 000 операций ввода-вывода в секунду при записи на модели 512 ГБ
До [ нейтралитет оспаривается ] Последовательное чтение 3,5 ГБ/с, последовательная запись 2,1 ГБ/с [25]
Каминария К2 твердотельный накопитель До [ нейтралитет оспаривается ] 2 000 000 операций ввода-вывода в секунду. [27]
1 200 000 операций ввода-вывода в секунду в тесте SPC-1, моделирующем бизнес-приложения. [28] [29]
ФК MLC-вспышка
NetApp Кластер FAS6240 Флэш/Диск 1 261 145 операций ввода-вывода в секунду SPECsfs2008 nfsv3 с использованием 1 440 дисков емкостью 15 КБ на 60 полках с многоуровневым виртуальным хранилищем. [30] [ ненадежный источник? ] NFS, SMB, FC, FCoE, iSCSI SPECsfs2008 — это последняя версия набора тестов Standard Performance Evaluation Corporation, измеряющего пропускную способность файлового сервера и время отклика, предоставляющая стандартизированный метод сравнения производительности на платформах разных поставщиков.
ЭМС DSSD D5 Вспышка До [ нейтралитет оспаривается ] 10 миллионов операций ввода-вывода в секунду [31] [ нужен неосновной источник ] PCIe «из коробки», до 48 клиентов с высокой доступностью . Устройство PCIe Rack Scale Flash. Продукт снят с производства. [32]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с Лоу, Скотт (12 февраля 2010 г.). «Рассчитать IOPS в массиве хранения» . techrepublic.com . Проверено 3 июля 2011 г.
  2. ^ «Освоение IOPS v1.3» . 3 августа 2012 г. Проверено 15 августа 2013 г.
  3. ^ Смит, Кент (11 августа 2009 г.). «Сравнительный анализ твердотельных накопителей: дьявол кроется в деталях подготовки» (PDF) . SandForce.com . Проверено 5 мая 2015 г.
  4. ^ «SATA на предприятии — обзор дисков емкостью 500 ГБ | StorageReview.com — Обзоры систем хранения данных» . StorageReview.com. 13 июля 2006 г. Архивировано из оригинала 5 мая 2013 г. Проверено 13 мая 2013 г.
  5. ^ Сяо-юй Ху; Элефтериу, Евангелос; Хаас, Роберт; Илиадис, Илиас; Плетка, Роман (2009). «Написание анализа усиления на твердотельных накопителях на базе флэш-памяти». ИБМ . CiteSeerX   10.1.1.154.8668 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  6. ^ «Твердотельные накопители — усиление записи, TRIM и GC» (PDF) . Технология OCZ. Архивировано из оригинала (PDF) 26 мая 2012 г. Проверено 31 мая 2010 г.
  7. ^ «Твердотельные накопители Intel» . Интел . Проверено 31 мая 2010 г.
  8. ^ «Intel X25-E 64 ГБ G1, 4 КБ, произвольные операции ввода-вывода в секунду, тест iometer» . 27 марта 2010 г. Проверено 1 апреля 2010 г.
  9. ^ «Обзор SSD-накопителя OCZ RevoDrive 3 x2 PCIe — 1,5 ГБ чтения/1,25 ГБ записи/200 000 операций ввода-вывода в секунду всего за 699 ​​долларов» . 28 июня 2011 г. Проверено 30 июня 2011 г.
  10. ^ «SSD или HDD: что вам нужно?» . SSD или HDD: что вам нужно? . Проверено 24 июня 2024 г.
  11. ^ «Калькулятор производительности RAID — WintelGuy.com» . wintelguy.com . Проверено 1 апреля 2019 г.
  12. ^ Шмид, Патрик; Роос, Ахим (8 сентября 2008 г.). «Обзор твердотельного накопителя Intel X25-M» . Проверено 2 августа 2011 г.
  13. ^ «Твердотельный накопитель Intel X18-M/X25-M SATA — линейка продуктов 34 нм» (PDF) . Интел . Январь 2010 г. Архивировано из оригинала (PDF) 12 августа 2010 г. Проверено 20 июля 2010 г.
  14. ^ Шмид, Патрик; Роос, Ахим (27 февраля 2009 г.). «Твердотельный накопитель Intel X25-E обошёл конкурентов: они сделали это снова: X25-E для серверов набирает популярность» . TomsHardware.com . Проверено 13 мая 2013 г.
  15. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 февраля 2009 г. Проверено 18 марта 2009 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  16. ^ «Intel X25-E G1 против Intel X25-M G2, случайные операции ввода-вывода в секунду 4 КБ, iometer» . Май 2010 года . Проверено 19 мая 2010 г.
  17. ^ Перейти обратно: а б «Тест G.Skill Phoenix Pro 120 ГБ — твердотельный накопитель SandForce SF-1200 с 50 000 операций ввода-вывода в секунду — время доступа к HD Tune IOPS (диаграмма) (5/12)» . Tweakpc.de . Проверено 13 мая 2013 г.
  18. ^ Перейти обратно: а б «Технические характеристики Samsung SSD 850 PRO» . Самсунг Электроникс . Проверено 7 июня 2017 г.
  19. ^ «Мгновенно мигает твердотельный накопитель Virident tachIONn» . theregister.co.uk .
  20. ^ «Обзор OCZ RevoDrive 3 X2 480 ГБ | StorageReview.com — Обзоры систем хранения данных» . StorageReview.com. 28 июня 2011 г. Проверено 13 мая 2013 г.
  21. ^ http://www.ddrdrive.com/ddrdrive_press.pdf [ только URL-адрес PDF ]
  22. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 20 мая 2009 г. Проверено 22 мая 2009 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  23. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 20 мая 2009 г. Проверено 22 мая 2009 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  24. ^ Аллин Мальвентано (4 мая 2009 г.). «DDRdrive берется за дело — твердотельный накопитель на базе оперативной памяти PCI-E | Перспектива ПК» . PCper.com. Архивировано из оригинала 14 июля 2013 г. Проверено 13 мая 2013 г.
  25. ^ Перейти обратно: а б с д Самсунг Электроникс . «NVMe SSD 960 PRO/EVO» . Проверено 7 июня 2017 г.
  26. ^ Перейти обратно: а б Рэмсиер, Крис (18 октября 2016 г.). «Обзор твердотельного накопителя Samsung 960 Pro» . Аппаратное обеспечение Тома . Проверено 9 июня 2017 г. Samsung тестирует продукты NVMe с четырьмя рабочими на QD4
  27. ^ Лайл Смит. «Kaminario может похвастаться производительностью более 2 миллионов операций ввода-вывода в секунду и пропускной способностью 20 ГБ/с на одной флэш-системе хранения данных K2» . Архивировано из оригинала 22 апреля 2016 г. Проверено 19 декабря 2015 г.
  28. ^ Меллор, Крис (30 июля 2012 г.). «Крис Меллор, The Register, 30 июля 2012 г.: «Более миллиона операций ввода-вывода в секунду: Каминарио разбивает IBM в уничтожении DRAM» » . Thereregister.co.uk . Проверено 14 ноября 2013 г.
  29. ^ Совет по производительности хранилища. «Совет по производительности хранилища: активные результаты SPC-1» . Storage Performance.org . Архивировано из оригинала 25 сентября 2014 г. Проверено 25 сентября 2012 г.
  30. ^ «СпецСФС2008» . Проверено 7 февраля 2014 г.
  31. ^ «Устройство флэш-памяти стоечного масштаба — DSSD D5 EMC» . ЭМС . Проверено 23 марта 2016 г.
  32. ^ "Dell отключает автономный DSSD D5, раскидывает остатки на другое оборудование" . Регистр .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0360c230ff5b2231fd22f0de12a82600__1719240420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/03/00/0360c230ff5b2231fd22f0de12a82600.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
IOPS - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)