在上篇文章[收藏] 深入淺出存儲(chǔ)性能評(píng)估方法論中，我們介紹了性能評(píng)估相關(guān)概念和原理,，但是在項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)中,，要根據(jù)業(yè)務(wù)真實(shí)訴求給出切合實(shí)際的性能配置，還需要針對(duì)業(yè)務(wù)模型進(jìn)行最佳實(shí)踐分析和洞察，從主機(jī)端口,、存儲(chǔ)系統(tǒng)、后端磁盤(pán)等端到端進(jìn)行分析和評(píng)估,，在本文中把常見(jiàn)的性能評(píng)估過(guò)程中的難點(diǎn)依次羅列,，希望對(duì)大家有所幫助。

IO聚合成滿分條寫(xiě)優(yōu)化寫(xiě)懲罰

     IO聚合成滿分條大小的情況下,，無(wú)需做預(yù)讀操作,，不會(huì)觸發(fā)RAID寫(xiě)懲罰，RAID寫(xiě)懲罰在不是滿分條寫(xiě)的時(shí)候,，才會(huì)觸發(fā)預(yù)讀的流程,。以RAID5-5小寫(xiě)為例，寫(xiě)一個(gè)數(shù)據(jù)位,，需要預(yù)讀兩次,，寫(xiě)校驗(yàn)位一次?？梢哉J(rèn)為是一個(gè)IO被放大成了四個(gè)IO,。

     而滿分條寫(xiě)的時(shí)候，同時(shí)寫(xiě)四個(gè)數(shù)據(jù)位,，不需要預(yù)讀,，只需要額外寫(xiě)一次校驗(yàn)位，可以認(rèn)為是四個(gè)IO被放大成了五個(gè)IO ,。對(duì)比非滿分條寫(xiě),，效率大大提高。

     存儲(chǔ)的IO合并能力對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)是否各家都能做到IO合并呢,？一般存儲(chǔ)針對(duì)不同類型的IO有不同的合并能力,；數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)主要是隨機(jī)IO，各廠商都做不到完全滿分條IO合并,。存儲(chǔ)收到的IO是否能夠合并,，主要取決于兩個(gè)方面。

     1,、主機(jī)側(cè)發(fā)下來(lái)的業(yè)務(wù)IO模型：IO是否順序,，是否連續(xù)，與主機(jī)業(yè)務(wù)軟件本身,、主機(jī)側(cè)塊設(shè)備,、卷管理策略、HBA卡拆分策略等相關(guān),。主機(jī)下發(fā)的IO越順序,、越連續(xù)，到達(dá)陣列后的合并效果越好。

     2,、存儲(chǔ)側(cè)對(duì)IO的合并能力：IO路徑上的Cache,、存儲(chǔ)塊設(shè)備、硬盤(pán)等模塊都會(huì)對(duì)IO進(jìn)行排序與合并的操作,，試圖盡可能將小IO合成大IO下盤(pán),。

     對(duì)于順序小IO而言，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)將IO都合并成滿分條后下盤(pán),。而對(duì)于IO隨機(jī)程度較高的數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù),，各廠商都無(wú)法確保所有IO都能夠合并，只能盡量通過(guò)排序和合并,，將相鄰地址的小IO合成大IO,，但合并程度由于算法實(shí)現(xiàn)和內(nèi)存大小等因素可能會(huì)有所差異。

OLTP,、OLAP,、VDI和SPC-1業(yè)務(wù)模型

     OLTP、OLAP,、VDI和SPC-1是當(dāng)前性能評(píng)估中常見(jiàn)的三類業(yè)務(wù)場(chǎng)景,。SPC-1是業(yè)界通用的隨機(jī)IOPS型的IO模型，在不清楚實(shí)際業(yè)務(wù)類型的條件下,，常用此模型來(lái)進(jìn)行性能評(píng)估,。四種模型的簡(jiǎn)單IO特征如下表所示。

     下面將分別介紹四種模型的業(yè)務(wù)特性與IO特征：

一,、OLTP業(yè)務(wù)模型和特征：

     1,、業(yè)務(wù)特征：每個(gè)事務(wù)的讀，寫(xiě),，更改涉及的數(shù)據(jù)量非常小,，同時(shí)有很多用戶連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，使用數(shù)據(jù)庫(kù),，要求數(shù)據(jù)庫(kù)有很快的響應(yīng)時(shí)間,，通常一個(gè)事務(wù)在幾秒內(nèi)完成，時(shí)延要求一般在10-20ms,。

     2,、IO特征：針對(duì)DATA LUN，隨機(jī)小IO,，IO大小主要為8KB（IO大小與數(shù)據(jù)庫(kù)的Block塊大小一致）,，讀寫(xiě)比約為3:2，讀全隨機(jī),，寫(xiě)有一定合并,。 針對(duì)LOG LUN,，多路順序小IO，大小不定,，幾乎都是寫(xiě)IO,。

二、OLAP業(yè)務(wù)模型和特征：

     1,、業(yè)務(wù)特征：一般很少有數(shù)據(jù)修改,，除非在批量加載數(shù)據(jù)時(shí)；系統(tǒng)調(diào)用非常復(fù)雜的查詢語(yǔ)句,，同時(shí)掃描非常多的行；一個(gè)查詢將花費(fèi)數(shù)小時(shí),，甚至數(shù)天,；主要取決于查詢語(yǔ)句的復(fù)雜程度；查詢的輸出通常是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值,，由group by與order by得出,；當(dāng)讀取操作進(jìn)行時(shí)，發(fā)生的寫(xiě)操作通常在臨時(shí)表空間內(nèi),；平常對(duì)在線日志寫(xiě)入很少,，除非在批量加載數(shù)據(jù)時(shí)；分析型業(yè)務(wù),，一般對(duì)時(shí)延沒(méi)有要求,。

     2、IO特征：針對(duì)DATA LUN,，多路順序大IO（可以近似認(rèn)為是隨機(jī)大IO）,，IO大小與主機(jī)側(cè)設(shè)置的分條大小有關(guān)（如512KB），90%以上為讀業(yè)務(wù),，混合間斷讀寫(xiě),。針對(duì)TMP LUN，隨機(jī)IO,，讀寫(xiě)混合（先寫(xiě)后讀,，計(jì)算時(shí)寫(xiě)，讀臨時(shí)表時(shí)讀,，大部分是寫(xiě),，占整個(gè)業(yè)務(wù)中很少部分的IO），IO大小基本為200KB以上大IO,。

三,、VDI業(yè)務(wù)模型和特征

     1、業(yè)務(wù)特性：可以分為啟動(dòng)風(fēng)暴,、登錄風(fēng)暴和平穩(wěn)狀態(tài)幾個(gè)常見(jiàn)場(chǎng)景,，在不同的狀態(tài)下,，業(yè)務(wù)壓力相差很大。啟動(dòng)風(fēng)暴,，即大量虛擬機(jī)同時(shí)啟動(dòng)時(shí)的突發(fā)狀態(tài),，是讀密集型操作，可以通過(guò)VSA（View Storage Accelerator 可以降低70%的讀負(fù)載）,、分批錯(cuò)峰等操作規(guī)避,。登錄風(fēng)暴，即大量用戶同時(shí)登錄到桌面,，導(dǎo)致共享存儲(chǔ)產(chǎn)生大量爆發(fā)性負(fù)載的情況,，是寫(xiě)密集型的，很難通過(guò)技術(shù)方式避免,。平穩(wěn)狀態(tài),，即所有用戶在同時(shí)使用桌面時(shí)，產(chǎn)生負(fù)載波動(dòng)較小的狀態(tài),。不同的用戶類型,，平穩(wěn)狀態(tài)的負(fù)載有所不同。時(shí)延要求一般在10ms左右,。

     2,、IO特征：平穩(wěn)狀態(tài)下，讀寫(xiě)比例約為2:8,，多路順序小IO,，主要是寫(xiě)，存在一定的合并,，IO大小從512B到16KB都有,；少量的讀IO，基本都是16KB,，在負(fù)載穩(wěn)定之后,，Cache命中率在80%以上（采用鏈接克隆技術(shù)的情況下，如果是完整克隆的情況,，命中率有所下降）,。

四、SPC-1業(yè)務(wù)模型和特征

     1,、業(yè)務(wù)特性：SPC-1設(shè)計(jì)一個(gè)專門(mén)為測(cè)試存儲(chǔ)系統(tǒng)在典型業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)合下的負(fù)載模型,，這個(gè)負(fù)載模型連續(xù)不斷地對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)并發(fā)的做查詢和更新的工作，因此其主要由隨機(jī)I/O組成,。這些隨機(jī)I/O的操作主要涉及數(shù)據(jù)庫(kù)型的OLTP應(yīng)用以及E-mail系統(tǒng)應(yīng)用,，能夠很好地衡量存儲(chǔ)系統(tǒng)的IOPS指標(biāo)。

     2,、IO特征：它抽象的測(cè)試區(qū)域稱為ASU,，包括ASU1臨時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)域,，ASU2用戶數(shù)據(jù)區(qū)域和ASU3日志區(qū)域。對(duì)整體而言,，讀寫(xiě)比約為4:6,，順序IO與隨機(jī)IO的比例約為3:7，IO大小主要為4KB,，有較明顯的熱點(diǎn)訪問(wèn)區(qū)域,。

SSD、SAS,、NL-SAS的性能特點(diǎn),、優(yōu)勢(shì)對(duì)比

你知道FC鏈路帶寬是如何計(jì)算的呢？

     今天就跟你一起詳細(xì)解析一下,。FC協(xié)議是主機(jī)服務(wù)器與存儲(chǔ)系統(tǒng)連接傳輸?shù)某Ｓ脜f(xié)議之一,。在評(píng)估存儲(chǔ)系統(tǒng)整體帶寬時(shí)，F(xiàn)C鏈路的帶寬是計(jì)算前端帶寬的最重要的因素之一,。8G FC鏈路的理論帶寬計(jì)算方法如下：

     8Gbps FC參考時(shí)鐘：8.5G Hz

     8Gbps FC協(xié)議編碼：8b/10b編碼

     協(xié)議幀的傳輸如上圖所示。8Gbps FC協(xié)議傳輸效率計(jì)算如下：

     ACK在FC協(xié)議中是class 1和class 2服務(wù)（面向連接）使用的,，class 3服務(wù)不使用ACK幀,，因此可以獲得更高的傳輸效率。通常使用的是class 3服務(wù),，按照class 3服務(wù)計(jì)算實(shí)際傳輸效率為97.15%,。

     單向理論數(shù)據(jù)傳輸帶寬計(jì)算公式如下：

     鏈路時(shí)鐘*鏈路編碼效率* FC協(xié)議層傳輸效率/8 /1024 /1024，即8Gbps FC單向理論數(shù)據(jù)傳輸帶寬=(8.5*1000*1000*1000) * (8/10) * 97.15%/8 /1024 /1024 = 787.5MB/s

     由于傳輸命令請(qǐng)求也要開(kāi)銷鏈路帶寬,，幀與幀之間的傳輸還需要協(xié)議的原語(yǔ)開(kāi)銷,，故單向鏈路的數(shù)據(jù)帶寬無(wú)法超越理論值787.5MB/s。雙向帶寬理論上為單向鏈路的兩倍,，但是由于光模塊和上層模塊的處理調(diào)度開(kāi)銷等因素,，實(shí)際測(cè)試時(shí)達(dá)不到兩倍的理論值。當(dāng)前產(chǎn)品中常見(jiàn)的FC鏈路為8G FC和4G FC鏈路,，它們的極限帶寬如下表所示：

     例如,，某客戶采購(gòu)了一臺(tái)陣列，此款產(chǎn)品能夠提供的最大讀帶寬為3000MB,，客戶規(guī)劃配置48塊600GB 15k SAS盤(pán)（推薦單盤(pán)讀帶寬為40MB）,，前端雙控各配置1張8G FC卡，分別連接了1根光纖到A,、B控,，估算當(dāng)前場(chǎng)景下能夠提供的最大讀帶寬。

     硬盤(pán)提供的有效讀帶寬 = 單盤(pán)順序讀帶寬 * 硬盤(pán)數(shù)量 = 40MB * 48 = 1920 MB,。

     前端鏈路提供的最大讀帶寬 = 780MB * 2 = 1560 MB,。

     該場(chǎng)景能提供的最大讀帶寬 = MIN（產(chǎn)品能提供的最大讀帶寬,，硬盤(pán)提供的有效寫(xiě)帶寬，前端鏈路提供的最大讀帶寬）= MIN（3000MB,，1920MB , 1560MB）= 1560 MB,。

帶寬計(jì)算中如何考慮校驗(yàn)的影響

     對(duì)于順序?qū)憳I(yè)務(wù)，IO經(jīng)過(guò)cache的IO合并后下發(fā)到RAID層,，基本能夠確保都是滿分條寫(xiě),。對(duì)于RAID5-5（4D+1P）這種配置來(lái)說(shuō)，每4個(gè)數(shù)據(jù)IO（D）下盤(pán)同時(shí)會(huì)有一個(gè)校驗(yàn)IO（P）需要下盤(pán),。校驗(yàn)IO下盤(pán)所占的硬盤(pán)帶寬用于保障數(shù)據(jù)的可靠性,，而對(duì)于用戶上層業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)并沒(méi)有提供可用帶寬，因此需要扣除掉校驗(yàn)位下盤(pán)所占的帶寬開(kāi)銷,。

     對(duì)于順序讀業(yè)務(wù),，在滿分條的情況下，在每個(gè)分條內(nèi)部只需要讀數(shù)據(jù)位所在的磁盤(pán),，不需要讀校驗(yàn)位所在的磁盤(pán),。

     例如，某一款產(chǎn)品,，能夠提供的最大寫(xiě)帶寬為3200MB,，規(guī)劃配置96塊600GB 15k SAS盤(pán)（推薦單盤(pán)寫(xiě)帶寬為30MB），部署RAID6-6（4D+2P）,，估算這款產(chǎn)品能夠提供的有效寫(xiě)帶寬,。

     硬盤(pán)提供的有效寫(xiě)帶寬 = 單盤(pán)順序?qū)憥?nbsp;* 硬盤(pán)數(shù)量 * (RAID數(shù)據(jù)盤(pán)數(shù)量/RAID總盤(pán)數(shù)）= 30MB * 96 * （4/6）= 1920 MB

     產(chǎn)品能提供的有效寫(xiě)帶寬 = MIN（產(chǎn)品能提供的最大寫(xiě)帶寬，硬盤(pán)提供的有效寫(xiě)帶寬）= MIN（3200MB,，1920MB）= 1920 MB

什么是讀寫(xiě)比和對(duì)性能影響

     讀寫(xiě)比（Read/Write）：指的是上層應(yīng)用下發(fā)的讀IO和寫(xiě)IO的比例分布,。此數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)規(guī)劃的重要參考依據(jù)。讀業(yè)務(wù)與寫(xiě)業(yè)務(wù)消耗的存儲(chǔ)資源差異很大,。下面是一些典型業(yè)務(wù)模型的常見(jiàn)讀寫(xiě)比例

     確切了解上層應(yīng)用的讀寫(xiě)比例直接影響到對(duì)cache策略,、RAID級(jí)別和LUN配置的選擇。寫(xiě)業(yè)務(wù)比讀業(yè)務(wù)會(huì)消耗更多的存儲(chǔ)系統(tǒng)資源：

     1,、在回寫(xiě)的場(chǎng)景下,，寫(xiě)IO下發(fā)到cache之后需要通過(guò)交換通道“鏡像”到對(duì)端控制器，IO路徑更長(zhǎng),，并需要占用交換通道的帶寬,；

     2、為保證寫(xiě)數(shù)據(jù)的可靠性和一致性,，智能存儲(chǔ)通常會(huì)采用一些可靠性技術(shù),，例如writehole方案，需要將寫(xiě)數(shù)據(jù)額外保存一份在cache或磁盤(pán)上,；

     3,、對(duì)于不同的RAID級(jí)別而言,，寫(xiě)懲罰的存在會(huì)造成更大的時(shí)延和資源的開(kāi)銷；此外,，對(duì)于磁盤(pán)（包括SSD盤(pán)）而言,，寫(xiě)速度低于讀速度。

     而對(duì)于讀業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō),，通常消耗較少的系統(tǒng)資源,。例如，讀業(yè)務(wù)不需要生成額外的數(shù)據(jù)來(lái)保證數(shù)據(jù)一致,。此外,，絕大部分存儲(chǔ)設(shè)備的讀速度都比寫(xiě)速度要快。當(dāng)讀IO發(fā)現(xiàn)它所需讀取的數(shù)據(jù)已經(jīng)在Cache中（讀命中）時(shí),，可以直接返回而不需要再下盤(pán)讀取,。在讀命中的情況下，通常意味著最短的響應(yīng)時(shí)延,。

     同樣數(shù)量的主機(jī)IO,，如果讀寫(xiě)比例不同，最終需要下盤(pán)的IO數(shù)量不同,，意味著需要提供的磁盤(pán)能力不同,。

     例如，RAID6單次寫(xiě)入需要分別對(duì)數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位進(jìn)行3次讀和3次寫(xiě),，即寫(xiě)懲罰是6。在RAID6的場(chǎng)景下,，如果有1000個(gè)隨機(jī)的主機(jī)IO,，讀寫(xiě)比為2:8，則需要下盤(pán)的IO數(shù)量為1000*0.2 + 1000*0.8*6 = 5000,；而如果讀寫(xiě)比例為8:2的話,，則需要下盤(pán)的IO數(shù)量為1000*0.8 + 1000*0.2*6 = 2000。

不同RAID級(jí)別對(duì)性能和容量影響

     由于各RAID級(jí)別的寫(xiě)懲罰不同,，對(duì)于相同的業(yè)務(wù)類型,、同樣數(shù)量的硬盤(pán)而言，選擇不同的RAID算法,，能夠提供給主機(jī)的性能是不相等的,。

     針對(duì)各種典型場(chǎng)景的RAID10、RAID5和RAID6的性能對(duì)比,，其中假設(shè)某存儲(chǔ)設(shè)備上所有硬盤(pán)能夠提供的性能為100%,，按照各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的讀寫(xiě)比例，經(jīng)過(guò)寫(xiě)懲罰系數(shù)的折算,，得到配置成各個(gè)RAID級(jí)別后能提供給用戶的實(shí)際性能,。

     從數(shù)據(jù)中也可以看出,，對(duì)于不同的業(yè)務(wù)類型、同樣數(shù)量的硬盤(pán),、相同的RAID算法,，寫(xiě)比例越大，性能越差,。以SPC-1場(chǎng)景配置RAID6為例,，假設(shè)用戶實(shí)際性能為x（0.4x + 0.6x * 6 = 100%），實(shí)際性能只是磁盤(pán)能提供的x = 25%,。

     由于RAID算法的實(shí)現(xiàn)原理不同（RAID10的鏡像,、RAID5/6的校驗(yàn)盤(pán)），對(duì)于同樣大小的裸容量來(lái)說(shuō),，選擇不同的RAID算法,，可提供給用戶的可用容量是不同的（不考慮熱備空間和系統(tǒng)預(yù)留的影響）。

     從可靠性的層面來(lái)看,，RAID6的可靠性最佳,，RAID10次之，RAID5最差,。RAID6和RAID10都支持同時(shí)壞2塊盤(pán)不丟數(shù)據(jù),，但是RAID10對(duì)壞的2塊盤(pán)是有條件要求的。

如何區(qū)分順序IO和隨機(jī)IO

     IO的尋址方式是IO特性的一個(gè)重要方面,，分為順序,、隨機(jī)或混合，這取決于上層應(yīng)用程序獲取數(shù)據(jù)的方式,。例如,，數(shù)據(jù)庫(kù)OLTP業(yè)務(wù)是典型的隨機(jī)讀寫(xiě)，視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)是典型的順序讀,，SPC-1模型是混合讀寫(xiě),。

     在通常情況下，如果數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)是在連續(xù)的磁盤(pán)空間上,，可以認(rèn)為是順序IO,；如果應(yīng)用讀取的數(shù)據(jù)分布在不連續(xù)的磁盤(pán)空間，且無(wú)固定的順序,，則視為隨機(jī)IO,；如果一部分?jǐn)?shù)據(jù)是順序讀寫(xiě)，一部分?jǐn)?shù)據(jù)是隨機(jī)讀寫(xiě),，則視為混合類型IO,。

順序/隨機(jī)特性對(duì)性能的影響

     在磁盤(pán)層面，順序IO的性能優(yōu)于隨機(jī)IO。這是由于傳統(tǒng)的機(jī)械磁盤(pán)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)需要盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)和磁頭移動(dòng),，使得隨機(jī)讀寫(xiě)的盤(pán)片旋轉(zhuǎn)和磁頭尋道時(shí)間要遠(yuǎn)大于順序讀寫(xiě),。

     在智能存儲(chǔ)系統(tǒng)層面，通常情況下,，順序IO的性能同樣大大優(yōu)于隨機(jī)IO,，特別是對(duì)于小IO的IOPS性能而言：

     1、小IO讀：通過(guò)順序流識(shí)別和預(yù)取算法,，系統(tǒng)提前在磁盤(pán)上讀取大塊的連續(xù)數(shù)據(jù)存放在cache中,，后續(xù)的大量順序小IO在cache中命中，無(wú)需下盤(pán)處理,。而隨機(jī)小IO在cache中命中率極低,，只能逐個(gè)下盤(pán)讀。

     2,、小IO寫(xiě)：通過(guò)IO合并,，系統(tǒng)將多個(gè)順序小IO合并成一個(gè)較大的IO下盤(pán)。如果在RAID5或RAID6場(chǎng)景,，IO聚合成滿分條大小的情況下,，無(wú)需做預(yù)讀操作，不會(huì)觸發(fā)RAID寫(xiě)懲罰,，效率很高,。而隨機(jī)小IO無(wú)法合并，只能逐個(gè)下盤(pán)寫(xiě),，且會(huì)觸發(fā)寫(xiě)懲罰,，導(dǎo)致性能更為低下。典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景的順序/隨機(jī)特性,，以下是一些典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景的順序/隨機(jī)特性,。

如何區(qū)分大IO和小IO

     在做性能評(píng)估和討論IO模型時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到是大IO還是小IO的問(wèn)題,。我們通常把<=16kb的io認(rèn)為是小io（典型的如512bytes,、4kb）,，而>=32KB的IO認(rèn)為是大IO（典型的如256KB,、1MB），處于16K和32K間的IO也認(rèn)為是小IO,。例如,，典型的OLTP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是小IO，而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)業(yè)務(wù)是大IO,。典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景的IO大小，以下是一些典型業(yè)務(wù)場(chǎng)景的IO大小,。

IO大小對(duì)性能的影響

     IO的大小取決于上層應(yīng)用程序本身,。對(duì)性能而言，小IO一般用IOPS來(lái)衡量,，大IO一般用帶寬來(lái)衡量,。例如我們熟悉的SPC-1，主要衡量存儲(chǔ)系統(tǒng)在隨機(jī)小IO負(fù)荷下的IOPS,，而SPC-2則主要衡量在各種高負(fù)荷連續(xù)讀寫(xiě)應(yīng)用場(chǎng)合下存儲(chǔ)系統(tǒng)的帶寬,。

     就單個(gè)IO而言，大IO從微觀角度相比小IO會(huì)需要更多的處理資源,。對(duì)于隨機(jī)IO而言,，隨著隨機(jī)IO塊大小的增加，IOPS會(huì)隨之降低,。例如,，當(dāng)隨機(jī)IO大小大于16KB時(shí)，機(jī)械硬盤(pán)的IOPS會(huì)呈線性下降,。因此,，我們通常SPC-1測(cè)試的IOPS值很高，但因?yàn)橛脩魳I(yè)務(wù)模型不同,，IO大小不同,，性能值也是變化的。

     不過(guò)對(duì)于智能存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),，會(huì)盡可能通過(guò)排序,、合并、填充等方法對(duì)IO進(jìn)行整合,，將多個(gè)小IO組合成單個(gè)大IO,。例如，典型的Web Server Log業(yè)務(wù),，一般是8KB大小的順序小IO,，在分條大小設(shè)置為128KB的存儲(chǔ)設(shè)備上，最終會(huì)將16個(gè)8KB大小的小IO合并成一個(gè)128KB的大IO下發(fā)到硬盤(pán)上,。在這種情況下,，對(duì)比處理多個(gè)小IO，處理單個(gè)大IO的速度更快,、開(kāi)銷更小,。

     IO的大小，影響到磁盤(pán)選型,，緩存,、RAID類型,、LUN的一些屬性和策略的調(diào)優(yōu)。例如,，隨機(jī)小IO的場(chǎng)景,，由于SSD盤(pán)具有快速隨機(jī)讀寫(xiě)的特性，選用SSD盤(pán)對(duì)比SAS盤(pán)能夠大幅提升性能,；但如果是隨機(jī)大IO,，選用帶寬性能相當(dāng)、價(jià)錢(qián)便宜的SAS盤(pán)更有優(yōu)勢(shì),。

Cache加速的原理

     Cache是存儲(chǔ)中最重要的模塊之一,，對(duì)于IOPS性能而言，CACHE的主要作用是加速,。

     對(duì)于寫(xiě)業(yè)務(wù),，CACHE加速體現(xiàn)在三個(gè)方面：

     1、回寫(xiě)情況下,，主機(jī)側(cè)下到陣列側(cè)的數(shù)據(jù)只需要下到CACHE處而不需要真正寫(xiě)到磁盤(pán)即可以返回通知主機(jī)寫(xiě)完成,，當(dāng)寫(xiě)CACHE的數(shù)據(jù)積累到一定程度（水位），陣列才把數(shù)據(jù)刷到磁盤(pán),。由此可以將速度較差的“同步單個(gè)寫(xiě)”轉(zhuǎn)為“異步批量寫(xiě)”,，在通常情況下，回寫(xiě)的性能約是透寫(xiě)性能的兩倍以上,。

     2,、寫(xiě)命中?；貙?xiě)條件下,，新寫(xiě)到CACHE中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在CACHE中已經(jīng)有準(zhǔn)備寫(xiě)到相同地址但還沒(méi)有刷盤(pán)的數(shù)據(jù)。在這種情況下,，只需要將新寫(xiě)入的數(shù)據(jù)下盤(pán)即可,。

     3、寫(xiě)合并,。例如小IO下到CACHE中,，CACHE會(huì)盡可能對(duì)IO進(jìn)行排序與合并，將多個(gè)小IO合成單個(gè)大IO再下盤(pán),。

     對(duì)于讀業(yè)務(wù),，CACHE加速主要體現(xiàn)在讀命中。例如智能預(yù)取策略,，CACHE會(huì)主動(dòng)識(shí)別IO流的特征,，如果發(fā)現(xiàn)是順序IO流,，CACHE會(huì)在下盤(pán)讀IO的同時(shí),，主動(dòng)讀取相鄰區(qū)域的大塊數(shù)據(jù)放到CACHE中。當(dāng)順序IO下發(fā)到CACHE時(shí)，發(fā)現(xiàn)CACHE中已存放了需要的數(shù)據(jù),，則直接將此數(shù)據(jù)返回即可,，不需要再下盤(pán)讀。其中的一個(gè)特例是“全命中”,。在全命中條件下,，業(yè)務(wù)需要讀取的數(shù)據(jù)已經(jīng)全部保存到CACHE中，完全不需要再下盤(pán)處理,，即所有IO到CACHE層就返回了,，路徑和時(shí)延最短。全命中讀的IOPS值,，往往是一款存儲(chǔ)產(chǎn)品能夠提供的最大IOPS值,。