硬盘的性能指标有哪些硬盘的性能指标( 四 ) _生活百科

从经验上讲，我们在测试工作中，我们主要关注 IOPS 和吞吐量以及磁盘的 busy% 这三个数值。如果 IOPS 和吞吐量均很低，磁盘的 busy% 也很低，我们会认为磁盘压力过小，造成吞吐量和 IOPS 过低；只有在 IOPS 和吞吐量均很低，磁盘的 busy% 很高（接近 100%）的时候，我们才会从磁盘 I/O 方面分析 I/O 性能
介绍通常在讨论不同RAID保护类型的性能的时候，结论都会是RAID-1提供比较好的读写性能， RAID-5读性能不错，但是写入性能就不如RAID-1 ， RAID-6保护级别更高，但写性能相对更加差， RAID10是提供更好的性能和数据保护，不过成本更高等等。其实决定这些性能考虑的因素很简单，它就是RAID Write Penalty（写惩罚）。本文从原理上解释了不同RAID保护级别的写惩罚，以及通过写惩罚计算可用IOPS的 ***。
更多信息RAID-5 Write Penalty的例子:
存储方案规划的过程中，最基本的考虑因素有两个，性能和容量。性能上的计算看可以分为IOPS和带宽需求。计算IOPS ，抛开存储阵列的缓存和前端口不谈。计算后端物理磁盘的IOPS不能简单的把物理磁盘的更大IOPS相加而获得。原因是，对于不同的RAID级别，为了保证当有物理磁盘损坏的情况下可以恢复数据，数据写入的过程中都需要有一些特别的计算。比如对于RAID-5 ，条带上的任意磁盘上的数据改变，都会重新计算校验位。如下图所示，一个7+1的RAID-5的条带中，七个磁盘存储数据，最后一个磁盘存储校验位。

文章插图
对于一个数据的写入，我们假设在第五个磁盘上写入的数据为1111 ，如下图所示。那么整个RAID-5需要完成写入的过程分为以下几步：

文章插图
读取原数据0110 ，然后与新的数据1111做XOR操作： 0110 XOR 1111 = 1001读取原有的校验位0010用之一步算出的数值与原校验位再做一次XOR操作： 0010 XOR 1001 = 1011然后将1111新数据写入到数据磁盘，将第三步计算出来的新的校验位写入校验盘。由上述几个步骤可见，对于任何一次写入，在存储端，需要分别进行两次读+两次写，所以说RAID-5的Write Penalty的值是4 。
不同RAID级别的Write Penalty：
下表列出了各种RAID级别的Write Penalty值：
RAID
Write Penalty
0
1
1
2
5
4
6
6
10
2
RAID-0：直接的条带，数据每次写入对应物理磁盘上的一次写入
RAID-1和10：RAID-1 和RAID-10的写惩罚很简单理解，因为数据的镜像存在的，所以一次写入会有两次。
RAID-5：RAID-5由于要计算校验位的机制存在，需要读数据、读校验位、写数据、写校验位四个步骤，所以RAID-5的写惩罚值是4 。
RAID-6：RAID-6由于有两个校验位的存在，与RAID-5相比，需要读取两次校验位和写入两次校验位，所以RAID-6的写惩罚值是6 。
计算IOPS:
根据上文的描述，在实际存储方案设计的过程中，计算实际可用IOPS的过程中必须纳入RAID的写惩罚计算。计算的公式如下：
物理磁盘总的IOPS = 物理磁盘的IOPS × 磁盘数目
可用的IOPS = （物理磁盘总的IOPS × 写百分比 ÷ RAID写惩罚） + （物理磁盘总的IOPS × 读百分比）
假设组成RAID-5的物理磁盘总共可以提供500 IOPS ，使用该存储的应用程序读写比例是50%/50% ，那么对于前端主机而言，实际可用的IOPS是：
（500 ×50% ÷ 4）+ ( 500 * 50%) = 312.5 IOPS
具体不同应用程序的读写比例，可以参考：关于不同应用程序存储IO类型的描述
===================================
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：