磁盘性能指标--IOPS

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       IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的输入输出量(或读写次数),是衡量磁盘性能的主要指标之一。IOPS是指单位时间内系统能处理的I/O请求数量,一般以每秒处理的I/O请求数量为单位,I/O请求通常为读或写数据操作请求。

 

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:

 

zabbix windows 硬盘IO 硬盘ipos_磁道

磁盘服务时间
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传统磁盘本质上一种机械装置,如FC, SAS, SATA磁盘,转速通常为5400/7200/10K/15Krpm不等。影响磁盘的关键因素是磁盘服务时间,即磁盘完成一个I/O请求所花费的时间,它由寻道时间、旋转延迟和数据传输时间三部分构成。

寻道时间 Tseek是指将读写磁头移动至正确的磁道上所需要的时间。寻道时间越短,I/O操作越快,目前磁盘的平均寻道时间一般在3-15ms。
旋转延迟 Trotation是指盘片旋转将请求数据所在扇区移至读写磁头下方所需要的时间。旋转延迟取决于磁盘转速,通常使用磁盘旋转一周所需时间的1/2表示。比如,7200 rpm的磁盘平均旋转延迟大约为60*1000/7200/2 = 4.17ms,而转速为15000 rpm的磁盘其平均旋转延迟为2ms。
数据传输时间 Ttransfer是指完成传输所请求的数据所需要的时间,它取决于数据传输率,其值等于数据大小除以数据传输率。目前IDE/ATA能达到133MB/s,SATA II可达到300MB/s的接口数据传输率,数据传输时间通常远小于前两部分消耗时间。简单计算时可忽略。 


寻道时间:15000 rpm的SAS硬盘平均物理寻道时间是5ms

旋转延迟时间:15000 rpm的磁盘其平均旋转延迟约为60*1000/15000/2 = 2ms

 

 

 

最大IOPS的理论计算方法
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IOPS = 1000 ms/ (寻道时间 + 旋转延迟)。可以忽略数据传输时间。

 

15000 rpm的磁盘IOPS = 1000 / (5 + 2) = 142 IOPS