《大神教你玩轉(zhuǎn) SSD 系列一：關(guān)注哪些指標(biāo)》要點(diǎn)：
本文介紹了大神教你玩轉(zhuǎn) SSD 系列一：關(guān)注哪些指標(biāo)，希望對您有用。如果有疑問，可以聯(lián)系我們。

很多公司已經(jīng)使用SSD設(shè)備來緩解了IO壓力,提高生產(chǎn)力和降低運(yùn)維成本.關(guān)系數(shù)據(jù)庫、KV存儲(chǔ)都對磁盤的隨機(jī)讀寫性能有需求,而SSD的出現(xiàn),正好滿足了這些需求.如何評估固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備的性能,并根據(jù)業(yè)務(wù)需求挑選出合適的SSD產(chǎn)品,避免性能不足和過剩,成為存儲(chǔ)選型所面臨的一個(gè)問題.

前言

本系列將分為以下 4 個(gè)主題進(jìn)行介紹：

一、SSD基準(zhǔn)測試應(yīng)該關(guān)注哪些指標(biāo)
二、基準(zhǔn)測試環(huán)境(工具/磁盤要求等)
三、針對磁盤的具體測試項(xiàng)目
四、數(shù)據(jù)處理

本篇主要介紹第一點(diǎn)——SSD基準(zhǔn)測試應(yīng)該關(guān)注哪些指標(biāo),在后面的文章推送中會(huì)繼續(xù)將把本系列的其他各主題分享給大家.

SSD基準(zhǔn)測試應(yīng)該關(guān)注哪些指標(biāo)

1. 4K隨機(jī)讀寫性能

固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備最大的優(yōu)勢就是隨機(jī)讀取能力和深度隊(duì)列讀寫.一塊SSD的性能和價(jià)值,很大程度上在隨機(jī)存取上表現(xiàn)出來.

2. 持續(xù)讀寫性能

固態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)都有不俗的順序讀取和寫入能力,對于主流產(chǎn)品,這個(gè)測試通常可以忽略.即使主流消費(fèi)級產(chǎn)品都已經(jīng)能將接口帶寬跑滿(SATA 6Gbps).SAS 12G更有不俗的表現(xiàn).NVMe 性能更是可以在持續(xù)讀寫的時(shí)候達(dá)到 10Gbps以上,并可借助自身的協(xié)議優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)更低的延遲和 CPU占用.

3. 性能一致性,穩(wěn)定態(tài),延遲

性能一致性越好意味著磁盤在進(jìn)行io的時(shí)候響應(yīng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)差越低.存儲(chǔ)的服務(wù)質(zhì)量主要表現(xiàn)在帶寬,iops和延遲上.

單次完成io的時(shí)間(響應(yīng)時(shí)間)越低,對應(yīng)的 iops 就越高.完成io時(shí)最高延遲和最低延遲差距越小,性能表現(xiàn)就越平穩(wěn).如果一項(xiàng)服務(wù),經(jīng)常出現(xiàn)超時(shí),無響應(yīng),那么認(rèn)為這個(gè)服務(wù)是不可靠的,質(zhì)量是低的.反之,如果平均響應(yīng)時(shí)間都在一個(gè)理想的范圍內(nèi),即使最大的響應(yīng)時(shí)間也在一個(gè)可以容忍的程度,那么認(rèn)為這個(gè)服務(wù)質(zhì)量是可靠的.性能一致性,也就是指磁盤的服務(wù)質(zhì)量,也是 SNIA (Storage Networking Industry Association) 企業(yè)級產(chǎn)品測試的重要一個(gè)環(huán)節(jié).

穩(wěn)定態(tài)是一塊磁盤最“忙”的狀態(tài),Controller IC 既要響應(yīng) Host 的讀寫請求,又要兼顧內(nèi)部 GC,平均寫入的策略,閃存的擦除,編程等工作,如何能在繁忙的工作中做到有條不紊,將請求的延遲都保證在一個(gè)可以接受的范圍內(nèi),保持一個(gè)相對穩(wěn)定高效的服務(wù)狀態(tài).在高壓下,磁盤的最大延遲越低,平均延遲區(qū)間越窄,iops 吞吐量就越高.在線提供服務(wù)時(shí),也越穩(wěn)定,越高效.
穩(wěn)定態(tài)的性能,是判定一塊企業(yè)級產(chǎn)品性能好壞的重要標(biāo)準(zhǔn).

4. 耐久度,壽命

一般來講,寫入數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致磁盤壽命下降,讀取數(shù)據(jù)不會(huì).但實(shí)際上,無論是讀取還是寫入,都會(huì)降低磁盤的壽命,只不過讀取造成的磨損與寫入相比可以忽略.讀取不直接造成磨損,而是在頻繁讀取某一單元后,為了防止附近數(shù)據(jù)出錯(cuò),數(shù)據(jù)會(huì)被主控遷移,或者重新寫入,這個(gè)過程對于Host來說是不可見的.在讀取相當(dāng)頻繁的情況下,讀取干擾,一定程度上算耐久度消耗的一個(gè)原因.

固態(tài)存儲(chǔ)壽命用盡,也并不意味著這塊閃存寫無法寫入數(shù)據(jù)了,而是數(shù)據(jù)寫入之后,無法正確的讀出之前寫入的內(nèi)容.就像一張白紙,在鉛筆寫入數(shù)據(jù)之后,每次橡皮都不能完全把之前寫入的石墨微粒擦干凈,在經(jīng)過多次的寫入擦除之后,紙已經(jīng)黑了,很難判定寫進(jìn)去的是什么.當(dāng)SSD的ECC算法也無能為力的時(shí)候,這盤算是壽終正寢.
實(shí)際生產(chǎn)中,很少會(huì)用到壽命用盡,數(shù)據(jù)比盤值錢的多.壽命即將用盡時(shí)所產(chǎn)生的問題不僅僅是數(shù)據(jù)不再安全,通常還伴隨著讀寫能力的下降,在磁盤壽命即將耗盡之前,服務(wù)質(zhì)量就已經(jīng)打折扣了.

5. 寫入放大 (WA)

由于 NAND 特定的特性,寫入和擦除的最小單位不對等,并且無論數(shù)據(jù)有多大,都至少要寫一整個(gè)page.另外,平均寫入策略,數(shù)據(jù)搬運(yùn),也會(huì)導(dǎo)致 WA 增大.

以上就是在做基準(zhǔn)測試時(shí),需要關(guān)心的指標(biāo),下一篇將會(huì)介紹選擇怎樣的測試工具以及針對磁盤的具體項(xiàng)目進(jìn)行測試.

原文來自微信公眾號： HULK一線技術(shù)雜談

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