Comment les IOPS de stockage évoluent-ils en fonction de la capacité du disque ?

Je sais que c'est probablement une question hypothétique... Mais le monde de l'informatique ne fonctionne pas vraiment de cette façon. Il y a des contraintes réalistes à prendre en compte, ainsi que d'autres choses que vous ne pouvez pas faire. peut influence IOPS...

• Les disques de 50 et 100 Go n'existent plus vraiment. Pensez-y : 72, 146, 300, 450, 600, 900, 1200GB dans les disques d'entreprise et 500, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000GB dans les supports de stockage en vrac nearline/midline.

• Il y a tellement d'abstraction dans le stockage moderne : mise en cache des disques, mise en cache des contrôleurs, déchargement des SSD, etc. que toute différence serait difficile à discerner.

• Vous devez tenir compte de différents facteurs de forme, interfaces et vitesses de rotation des disques. Les disques SATA ont un profil de performance différent de celui des disques SAS ou des disques durs de l'entreprise. SAS de proximité . Les disques de 7 200 tr/min se comportent différemment de ceux de 10 000 tr/min ou de 15 000 tr/min. Et la disponibilité des différentes vitesses de rotation est limitée à certaines capacités.

• Disposition physique du contrôleur. Les expandeurs SAS, les contrôleurs RAID/SAS peuvent influencer les IOPS, selon la disposition des disques, les taux de sursouscription, le fait que la connectivité soit interne au serveur ou dans un boîtier externe. Les performances d'un grand nombre de disques SATA sont médiocres sur les expandeurs et en cas d'erreur du disque. .

• La fragmentation et la capacité utilisée sur le réseau de disques peuvent avoir une influence sur ce phénomène.

• Vous avez déjà entendu parler de short-stroking ?

• RAID logiciel versus matériel, prefetching, profilage adaptatif...

Qu'est-ce qui vous fait croire que la capacité aurait tout l'impact sur les performances en premier lieu ? Pouvez-vous fournir plus de contexte ?

Edita:

Si le type de disque, le facteur de forme, l'interface et la capacité utilisée sont identiques, il ne devrait pas y avoir de différence notable dans les IOPS. Supposons que vous passiez de disques SAS 10k d'entreprise de 300 Go à 600 Go. Avec le même nombre de broches, vous ne devriez pas voir de différence de performance...

Toutefois, si les étagères de disques NetApp que vous mentionnez utilisent des fonds de panier SAS 6Gbps ou 12Gbps au lieu des 3Gbps traditionnels, vous pouvez constater un changement de débit en passant à un équipement plus récent.

Un endroit où il y a est une relation directe entre la taille du disque et les IOPS est dans la Amazon AWS Cloud et autres "services en nuage". Deux types de services AWS ( Magasin de blocs élastiques y Service de base de données relationnelle ) fournissent des IOPS plus élevés pour les disques de grande taille.

Notez que c'est une restriction artificielle placés par Amazon sur leurs services. Il n'y a aucune raison matérielle pour que ce soit le cas. Cependant, j'ai vu types de devops qui ne sont pas familiers avec le matériel non virtualisé croient que cette restriction est également appropriée pour les systèmes de bureau et autres. La relation taille du disque / IOPS est une restriction marketing du cloud, pas une restriction matérielle.

Je dois préciser que les IOPS ne sont pas une bonne mesure de la vitesse des écritures séquentielles, mais faisons avec.

Je pense que les temps de recherche et d'écriture des têtes de disques sont assez constants malgré la taille des disques. Il y a 20 ans, nous utilisions tous des disques de 60 Go avec les mêmes vitesses de lecture/écriture (en gros, mais certainement pas de façon linéaire).

Je ne fais que supposer, mais je ne pense pas que la densité du disque soit liée de façon linéaire à ses performances.

Par exemple, prenons une matrice de 10 disques de 100 Go.

Mesurer l'IOPS pour des écritures séquentielles de blocs de 256 kb (ou toute autre mesure de l'IOPS)

Supposons que l'IOPS mesuré résultant soit de 1000 IOPS.

OK

Changez la matrice pour une matrice avec 10 disques de 200GB. Formatez avec la même configuration RAID la même taille de bloc, etc.

Peut-on s'attendre à ce que les IOPS restent les mêmes, augmentent ou diminuent ?

Ils restent probablement à peu près équivalents les uns aux autres.

Le changement serait-il à peu près linéaire ?

L'histoire du spinning media me dit qu'il n'y a probablement pas de relation.

Répétez ces questions avec 10 disques de 50 Go.

Là encore, c'est à peu près équivalent.

Votre vitesse, dans tous ces cas, vient du fait que le RAID agit comme un seul disque avec dix têtes d'écriture, de sorte que vous pouvez envoyer 1/10e du travail en parallèle à chaque disque.

Bien que je n'aie pas de chiffres précis à vous montrer, mon expérience passée me dit que l'augmentation des performances de vos disques n'est pas aussi simple que l'obtention d'une plus grande capacité.

En dépit de ce que les spécialistes du marketing vous disent être de l'innovation, avant le début des disques à état solide bon marché, il y a eu peu de développements significatifs dans les performances des supports rotatifs au cours des 20 dernières années, probablement parce qu'il n'y a eu que des améliorations de la qualité des données. donc vous pouvez tirer de la rouille et seulement si vite nous pouvons faire fonctionner nos modèles actuels de têtes de disques.

La performance ajoutée au stockage augmente avec chaque broche ajoutée. La vitesse de rotation du disque est le facteur le plus important. Ainsi, l'ajout d'un disque à 10k RPM donnera plus de performance (en termes d'IO/s en IO aléatoire ou de MB/s en IO en streaming) qu'un disque à 7,2k RPM. La taille du disque n'a pratiquement aucun effet.

Les gens disent que les petits disques vont plus vite simplement parce que vous avez besoin de plus de broches par TB utilisable. L'augmentation de la taille de ces broches ne diminuera pas les performances, mais elle vous permettra de placer plus de données sur les disques, ce qui peut entraîner une augmentation de la charge de travail.