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ディスク容量に応じてストレージIOPSはどのように変化しますか?

他のすべての条件が同じ場合、より大きなディスクを使用すると、ストレージアレイのIOPSパフォーマンスはどのように変化しますか。

たとえば、10 GBの100 GBディスクを持つアレイを考えます。

連続256kbブロック書き込みのIOPS(または任意のIOPSメトリック)を測定する

結果として測定されたIOPSが1000 IOPSであると仮定します。

アレイを10 X 200GBディスクのアレイに変更します。同じRAID構成、同じブロックサイズなどでフォーマットします。

IOPSが変わらない、増加する、または減少することを期待できますか?変化はおおよそ線形でしょうか?つまり、2倍の増加または2倍の減少(ディスク容量を2倍に増やしたため)

10 X 50GBディスクでこれらの質問を繰り返します。

編集:その他のコンテキスト

この質問は、すべてのストレージに精通していない私のシステム管理者チーム間の会話として生じました。 (ストレージの多くの面で快適ですが、SANなど)の管理の詳細ではありません。ディスクあたりのディスク容量が大きい、新しいNetappトレイの大きな山を受け取っています-ダブル容量-既存のトレイよりも大きいです。ディスクが大きかったからといって、新しいトレイのIOPSは低くなるというコメントが出ました。次に、これを説明するために車のアナロジーが登場しました。チーム、つまりStack-Exchange-landに送信します。

車の例えは、加速が異なり、最高速度が同じで、4分の1マイル走っている2台の車のようなものでした。次に、距離を0.5マイルに変更します。実際、正確なアナロジーを思い出すことはできませんが、interwebzで類似しているものを見つけたので、おそらく一般的なIOPSアナロジーであると考えました。

一部の点では、この情報を使用して購入を評価していないため、質問に対する実際の回答はそれほど重要ではありません。しかし、トレイを既存のヘッドに取り付けるための最良の方法、およびアグリゲートとボリュームを切り分けるための最良の方法を評価する必要があります。

12
JDS

あなたの質問に直接答えるために-等しいすべての他のもの= GBが変更されても何も変更されません。

GBではIOPSを測定しません。シーク時間と待ち時間を使用します。

ここですべてを書き直すことができますが、以下のこれらの例はすでにすべてのことを行っており、単に繰り返します。

https://ryanfrantz.com/posts/calculating-disk-iops.html

http://www.big-data-storage.co.uk/how-to-calculate-iops/

http://www.wmarow.com/strcalc/

http://www.thecloudcalculator.com/calculators/disk-raid-and-iops.html

8
Ian Macintosh

私はこれがおそらく架空の質問であることを知っています...しかし、ITの世界は実際にはそのように機能していません。考慮すべき現実的な制約に加えて、can IOPSに影響するその他の事項があります...

  • 50GBと100GBのディスクはもはや存在しません。詳細:72、146、300、450、600、900、1200GBエンタープライズディスクおよび500、1000、2000、3000、4000、6000GBニアライン/ミッドラインバルク-記憶媒体。

  • 最新のストレージには多くの抽象化があります。ディスクキャッシング、コントローラーキャッシング、SSDオフロードなど、違いを識別するのは困難です。

  • 考慮すべきドライブフォームファクター、インターフェース、回転速度はさまざまです。 SATAディスクは、SASまたはニアラインSASとは異なるパフォーマンスプロファイルを持っています。7,200RPMディスクは、10,000RPMまたは15,000RPMとは異なる動作をします。さまざまな回転速度の可用性は特定の容量に制限されています。

  • 物理コントローラーのレイアウト。 SASエキスパンダー、RAID/SASコントローラーは、接続がサーバーの内部であるか外部エンクロージャーであるかにかかわらず、ディスクレイアウト、オーバーサブスクリプションレートに応じて、IOPSに影響を与える可能性があります。 SATAの数が多いディスクは、エキスパンダーで、ドライブのエラー状態でパフォーマンスが低下します

  • これの一部は、断片化、ディスクアレイの使用済み容量の影響を受ける可能性があります。

  • short-stroking について聞いたことがありますか?

  • ソフトウェアとハ​​ードウェアのRAID、プリフェッチ、適応プロファイリング...

まず、容量がanyのパフォーマンスに影響を与えると思われるのはなぜですか?より多くのコンテキストを提供できますか?

編集:

ディスクタイプ、フォームファクター、インターフェイス、使用容量が同じであれば、IOPSに大きな違いはありません。 300 GBから600 GBのエンタープライズに移行したとしましょうSAS 10kディスク。スピンドル数が同じであれば、パフォーマンスに違いはないはずです...

ただし、ネットアップのディスクシェルフが6 Gbpsまたは12 Gbpsを採用している場合SASバックプレーンと従来の3 Gbpsの比較)、新しい機器に行くとスループットが変化する場合があります。

11
ewwhite

ディスクサイズとIOPSの間の直接的な関係がある1つの場所は Amazon AWS Cloud と他の「クラウドサービス」にあります。 2種類のAWSサービス( Elastic Block Store および Relational Database Service )は、より大きなディスクサイズに対してより高いIOPSを提供します。

これは、Amazonがサービスに課した人為的な制限であることに注意してください。これが当てはまるハードウェアに拘束される理由はありません。ただし、この制限がデスクトップシステムなどにも適切であると信じている仮想化されていないハードウェアに慣れていない devops types を見てきました。 ディスクサイズとIOPSの関係は、ハードウェアの制限ではなく、クラウドマーケティングの制限です。

9
dotancohen

IOPSはシーケンシャルライトの速度の優れた測定値ではないことを指摘しておきます。

ディスクのサイズにもかかわらず、ディスクヘッドのシーク時間と書き込み時間はかなり一定していると思います。 20年前、私たちは60 GBのディスクを使用しています(ほぼ直線的ではなく、ほぼ同じ)読み取り/書き込み速度です。

私は経験に基づいた推測をしていますが、ディスクの密度がディスクのパフォーマンスと直線的に関連しているとは思いません。

たとえば、10 GBの100 GBディスクを持つアレイを考えます。

連続256kbブロック書き込みのIOPS(または任意のIOPSメトリック)を測定する

結果として測定されたIOPSが1000 IOPSであると仮定します。

OK

アレイを10 X 200GBディスクのアレイに変更します。同じRAID構成、同じブロックサイズなどでフォーマットします。

IOPSが変わらない、増加する、または減少することを期待できますか?

おそらく、互いにほぼ同等のままです。

変化はおおよそ線形でしょうか?

メディアの回転の歴史から、おそらく関係はないことがわかります。

10 X 50GBディスクでこれらの質問を繰り返します

ここでも、ほぼ同じです。

これらすべてのケースでの速度は、RAIDが10個の書き込みヘッドを備えた単一のディスクのように機能するため、各ディスクに作業の1/10を並行して送信できるという事実に基づいています。

明確な数字はありませんが、過去の経験から、ディスクのパフォーマンスを向上させることは、容量を増やすほど単純ではないことがわかります。

マーケティングの人々があなたに言っているのは革新であるにもかかわらず、安価な(より)ソリッドステートディスクが登場する前は、過去20年間、回転メディアのパフォーマンスに大きな進展はほとんどありませんでしたso Rustととても速いのみから得ることができる多くのことは、ディスクヘッドの現在のモデルを実行することができます。

4
Matthew Ife

ストレージに追加されたパフォーマンスは、スピンドルが追加されるごとに拡張されます。ドライブの回転速度が最大の要因であるため、10,000 RPMドライブを追加すると、ランダムIOでのIO/s IOまたはMB/sで)よりもパフォーマンスが向上します。 7.2k RPMドライブ:ドライブのサイズは実質的に影響を与えません。

人々は、使用可能なTBあたりにより多くのスピンドルが必要なため、小さなドライブはより高速になると言います。これらのスピンドルのドライブサイズを増やしてもパフォーマンスは低下しませんが、ディスクにより多くのデータを格納できるようになり、ワークロードが増加する可能性があります。

3
Basil

他のすべてが等しいと仮定すると、大容量のディスクのパフォーマンス特性はあまり変わりません。 10K RPM FCドライブは、300GBでも3TBでも、非常によく似た特性を持っています。プラッターは同じ速度で回転し、ヘッドは同じ速度でシークします。

同様に持続的なスループット-それほど大きな違いはありません。これは多くのパフォーマンス問題の根本ですが、多くの場合、テラバイトを購入し、IOPまたはMB /秒は購入しません。

また、3TBドライブを300GBドライブとして再構築/コピーするには、10倍の時間がかかります。

その結果、実際にはストレージプロジェクトのかなりの過剰容量を検討する必要がありました。ドライブのサイズはまだ増え続けていますが、パフォーマンスはそれほど高くありません。したがって、少なくとも1つのケースでは、スピンドルが必要なため、100 TBの要件を満たすために約400 TBのストレージを購入しました。

2
Sobrique

SSDではなくディスクを回転している場合は、他のすべてが等しい場合、ディスクの外側のトラックを使用すると転送速度が速くなります。部分的にしか使用されていないディスクを使用する場合、それは自動的に行われます。同時に、ディスクが部分的にしか満たされていない場合、平均的なヘッドの動きは少なくなり、トラックあたりのデータ数が増えるため、ヘッドの動きの数は少なくなります。

これは、単一のディスクまたはRAIDドライブのどちらを使用する場合にも当てはまります。

100GBと2000GBのディスクを比較している場合、他のすべてがnotであることを確認できます。ただし、同じ製造元が500 GB、1 TB、1.5 TB、および2 TBのドライブを1、2、3、および4つのプラッターで提供している場合、他のすべてが同じになる可能性が高く、4 TBのデータを保存するために10 x 500 GBは10 x 2 TBよりも遅くなります。 (500 GBのドライブもほぼ空になるため、100 GBのみを保存しても違いはありません)。

ただし、RAIDドライブの場合、転送速度による制限はあまりなく、回転待ち時間による制限があります。したがって、RPMが高いほど重要になります。そして、あなたはしばしばより低いRPMとより高いRPMを見つけるでしょう。一方、高RPM /低容量を使用する場合は、SSDドライブも検討する必要があります。

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gnasher729