IOPS چیست و چه کاربردی دارد؟
IOPS: آیوپس(eye-ops) مخفف input/output operations per second میباشد که برای بیان عملکرد ذخیره سازی در دیسک های مکانیکی و SSD ها استفاده میشود. IOPS به عنوان یک معیار عملکرد، برای random workloads (حجم های کاری تصادفی) مانند پایگاه داده (database I/O) مورد استفاده قرار میگیرد.
انواع مختلف I/O operation به شرح زیر میباشد :
- Read
- Write
- Random
- Sequential
- Cache hit
- Cache miss
Read and Write IOPS: زمانی که رو یک فایل کلیک میکنیم و فایل باز میشود در واقع ما عمل خواندن (read IOPS) را انجام داده ایم و اگر فایلی را در کامپیوتر خود ذخیره کنیم عمل نوشتن (write IOPS) را انجام داده ایم.
Random vs. Sequential IOPS: شکل زیر یک نمای ساده از دیسک میباشد منطقه داخلی شامل 8 سکتور و منطقه خارجی شامل 16 سکتور میباشد. درsequential write اگر بخواهیم عمل نوشتن را در track 2 انجام بدیم این کار را با یک چرخش پلاتر انجام میدهد.به یاد داشته باشید که پلاتر ها هزاران دو در دقیقه چرخش میکنند.برای خواندن اطلاعات نیز با یک چرخش اطلاعات از روی track 2 , sector 3 خوانده میشود.
حال اگر بخواهیم از خواندن تصادفی استفاده کنیم بطور مثال در track 2 که در شکل بالا مشخص شده است برای خواندن تصادفی سکتور 3 در 8 سکتور (5, 2, 7, 8, 4, 0, 6, 3) اگر هد خواند/نوشتن به روی سکتور 0 قرار بگیرد دیسک الگوی خواندن تصادفی دیسک بصورت زیر میباشد.
Rev 1 will pick up sector 5.
Rev 2 will pick up sectors 2, 7, and 8.
Rev 3 will pick up sector 4.
Rev 4 will pick up sectors 0 and 6.
Rev 5 will pick up sector 3.
در واقع ما در این الگو با 5 چرخش پلاتر اطلاعات از سکتور 3 خوانده شده است که در مقایسه با خواندن ترتیبی زمان بیشتری را صرف میکند. این یک مثال بسیار ساده از هر دو نوع خواندن تصادفی و ترتیبی میباشد که حالت های بسیار پیچیده تری نیز ممکن است پیش آید.
در هارد دیسک های جدید از بافر برای ایجاد یک صف استفاده میشود که در این صف تمامی عملیات I/O در آن نگه داری میشود.هنگامی که یک random workload وارد بافر میشود عملیات I/O ارزیابی میگردد که آیا میتواند در در یک ترتیب کار آمد تر سرویس دهی شود یا نه .در مثال قبل بهترین حالت ممکن 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 میباشد که با یک چرخش پلاتر سکتور 3 خوانده میشود. در حالی که در بافر، به هر عملیات I / O یک برچسب داده می شود، و هر عملیات I / O پس از انجام آن ، به ترتیب برچسب نگهداری می شود.
Cache Hits and Cache Misses: در حافظه پنهان معمولا از چیپ DRAM استفاده میشود ، عملیات I / O توسط حافظه پنهان نگهداری می شود که دارای سرعت بسیار بالاتری از هارد دیسک ها میباشد.
اگر دیتا مورد نظر در cache قرار داشته باشد به آن Cache Hits گفته میشود و اگر دیتا مورد نظر در cache قرار نداشته باشد وCPU اطلاعات مورد نظر را مستقیما از RAM بگیرد به آن Cache Misses گفته میشود که آن اطلاعات نیز در cache دخیره میشود و در نتیجه نسبت به Cache Hits تاخیر بیشتری دارد.
نحوه محاسبه IOPS : یک روش سریع و آسان برای برآورد تعداد IOPS دیسک بصورت زیر میباشد:
1 / (x + y) × 1,000 – where x = average seek time, and y = average rotational latency
بطور مثال یک درایو با seek time= 3.5 و average latency rotational= 2 مقدار IOPS بدست آمده به شرح زیر میباشد.
1 / (3.5 + 2) × 1,000 = 181.81
MBps: مگابایت در ثانیه (MBps) یک واحد دیگر برای اندازه گیری عملکرد هارد درایو ها میباشد. megabytes per second برای storage array یا disk drive مورد استفاده قرار میگیرد. IOPS عملکرد بهتری در random workloads و MBps عملکرد بهتری در sequential workloads مانند media streaming یا large backupدارا میباشد.
Maximum and Sustained Transfer Rates: (حداکثر نرخ انتقال پایدار) حداکثر سرعت انتقال (STR) یک اصطلاح دیگر در رابطه عملکرد هارد درایو میباشد که معمولا برای بیان حداکثر نرخ انتقال دیسک درایو (Throughput یا MBps) در شرایط مطلوب مورد استفاده قرار میگیرد.
از STR برای خواندن یا نوشتن ترتیبیsequential) ) دیتا هایی که روی چند Track ذخیره میشود مورد استفاده قرار میگیرد .
برای خوندن هر Track هد خواندن نوشتن جابه میشود STR یکی از معیارهای مفید برای اندازه گیری عملکرد هارد درایو میباشد.
در مثال زیر تفاوت maximum transfer rate و sustained transfer rate برای هارد دیسک های 15K شرح داده شده است:
- Maximum: 600 MBps
- Sustained: 198 MBps
دیدگاهتان را بنویسید