Tìm hiểu về các thông số: IOPS, Latency và Throughput

27/06/2018

Cùng Viettel IDC tìm hiểu về các thông số: IOPS, Latency và Throughput trong hệ thống Storage/Cloud Server/Private Cloud.

IOPS, Latency và Throughput là ba khái niệm mà bất cứ Sys Admin nào cũng cần quan tâm, khi bắt đầu xây dựng hệ thống Storage và cho những ai muốn cải thiện tốc độ Cloud Server/Private Cloud

Hiệu năng của hệ thống Storage: IOPS, latency và throughput

Có nhiều bài viết mô tả sự liên quan của 3 khái niệm này trong hoạt động ship hàng từ điểm A đến B như sau:

- IOPS: Số lượng chuyến đi thưc hiện trong một khoảng thời gian

- Throughput: Số hàng chuyển được trong một khoảng thời gian

- Latency: Độ trễ trung bình trong tất cả các chuyến đi trong một khoảng thời gian đã thực hiện

Ba tham số này, đặc biệt là hai tham số IOPS và latency phản ánh chất lượng phục vụ nhưng ko phải lúc nào cũng song hành với nhau kiểu một chỉ số tốt thì các chỉ số còn lại cũng tốt theo. Có thể một ngày có nhiều chuyến hàng nhưng có những chuyến hàng chuyển nhanh, có chuyến hàng chuyển chậm, IOPS cao nhưng latency trung bình cũng lại cao. Có thể một ngày có ít chuyến hàng nhưng mỗi chuyến lại chở full tải thì throughput lại cao dù IOPS thấp vì Throughput = IOPS * IO Average size (IO average size cao thì throughput cao). Có thể latency trung bình thấp nhưng số hàng chuyển cũng không vì thế mà cao được do ít đơn hàng (application ít request vào storage).

1. IOPS

IOPS - Input/Output operation per Second là đơn vị đo lường được sử dụng cho các thiết bị lưu trữ như HDD, SSD hoặc SAN – cho biết số lượng tác vụ Write hoặc Read được hoàn thành trong 1 giây. Số IOPS được publish bởi các nhà sản xuất thiết bị, và không liên quan gì đến các ứng dụng đo lường hiệu năng cả, tuỳ theo cảm tính mà các Sys Admin có thể dùng các ứng dụng đo lường khác nhau (như IOmeter, DiskSpd..).

Vai trò của IOPS đối với Cloud Server

Nói một cách dễ hiểu, thông số IOPS càng cao thì tốc độ xử lý càng nhanh, số tác vụ được xử lý sẽ nhiều hơn, và tất nhiên, hiệu năng của ứng dụng trên Cloud Server sẽ cao hơn. Tuy nhiên, có trường hợp IOPS quá cao đến giới hạn vật lý sẽ gây ra tình trạng thắt cổ chai (IOPS quá cao --> Latency cao --> giảm throughput).

Đối với IOPS, thứ quan trọng nhất cần được chú ý đến là tỉ lệ Read và Write (thông thường tỉ lệ này là 70% (read) và 30 (Write) - có thể tùy chỉnh được). 

Cách tính IOPS và số lượng ổ cứng:

* Giả sử hệ thống lưu trữ của bạn sử dụng ổ SAS 15k

Dung lượng mỗi ổ là 900Gb.

Tỉ lệ Read/Write tương ứng: 7:3

Cấu hình RAID 10

IOPS per Disk là 176

*Yêu cầu đặt ra là IOPS thực phải trên 1000

Lúc này, hệ thống của bạn chỉ cần 8 cứng là đủ, số IOPS của hệ thống lúc này là 1200.

RAID Level

Capacity IOPS
RAID 10 3,215 GB 1200
RAID 6 4,822 GB 624
RAID 5 5,626 GB 821

Còn nếu chúng ta muốn tỉ lệ Read/Write là 3:7 thì sao? Cùng các điều kiện như trên, với 8 ổ HDD thì số IOPS chỉ là 918, nếu 9 ổ thì IOPS sẽ là 1032, còn 11 ổ thì sẽ là 1262.

Chúng ta cũng có thể thấy là khi cấu hình các RAID level khác nhau, IOPS và capacity thay đổi đáng kể: IOPS cao thì capacity sẽ bị giảm xuống, và ngược lại. Lý do là vì từng RAID level có sự khác biệt về số lượng ổ cứng tối thiểu (Raid Penalty). Vì thế, để setup 1 hệ thống sát với nhu cầu, Sys Admin cần phải xác định rõ ưu tiên hệ thống của mình là gì: Ứng dụng chạy nhanh? Mức độ bảo mật? dung lượng lưu trữ?

Bảng yêu cầu RAID Penalty – là số lượng ổ cứng tối thiểu tương ứng với mỗi RAID level

Các công thức tính trong bài:

Tổng IOPS = IOPS per Disk * Số ổ cứng

IOPS thực = (Tổng IOPS * Write%)/(Raid Penalty) + (Tổng IOPS * Read %)

Số ổ cứng = ((Read IOPS) + (Write IOPS*Raid Penalty))/ IOPS per Disk

Bảng IOPS tương ứng với từng loại ổ cứng.

Còn IOPS trên SSD thì sao? Nếu bạn đã muốn sử dụng SSD enterprise, thì IOPS lúc này … cao vời vợi. Tuỳ theo model SSD mà có thể lên hàng ngàn (Intel X25-E ~ 8600 IOPS) hoặc chục ngàn (OCZ Vertex 4 ~ 120,000 IOPS) hoặc thậm chí là hàng triệu nếu dùng ổ NVMe!!

(Còn tiếp)

Tham khảo: NTCloud, Techtalk

 

Tin liên quan

11/12/2023

Trung tâm dữ liệu Hoà Lạc Viettel IDC nhận Danh hiệu Năng lượng xanh 5 sao

Viettel IDC nằm trong danh sách “Danh hiệu năng lượng xanh 5 sao dành cho 07 cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm trong công trình xây dựng.

12/11/2023

HTML là gì? Nguyên lý hoạt động của HTML trong việc xây dựng website

HTML là gì là câu hỏi được khá nhiều người quan tâm. Thực tế, HTML đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc, giao diện của nhiều loại trang web và ứng dụng trực tuyến, giúp cải thiện trải nghiệm người dùng trên Internet.

10/11/2023

Tấn công DDoS là gì? Cách phát hiện và ứng phó với cuộc tấn công DDoS

Trong thời đại công nghệ hiện nay, mạng xã hội kỹ thuật số đã mở ra nhiều cơ hội nhưng cũng hình thành những rủi ro, trong đó có thể kể đến tấn công DDoS.

08/11/2023

Những điểm mới của Luật Giao dịch điện tử 2023

Để tạo hành lang pháp lý vững chắc, giúp các doanh nghiệp Việt Nam có đủ cơ sở để thực hiện công cuộc số hóa nêu trên, ngày 22/6/2023, Quốc hội đã thông qua Luật Giao dịch điện tử số 20/2023/QH15 kế thừa có sửa đổi, bổ sung Luật Giao dịch điện tử 2005.

24/11/2023

Viettel IDC xây dựng giải pháp email server trên AWS cho Viettel Post

Với mục đích nâng cao chất lượng dịch vụ, chú trọng đến trải nghiệm của người dùng, Viettel Post đã bắt đầu thúc đẩy ứng dụng công nghệ vào các hoạt động vận hành, quản lý, trong đó không thể không nhắc đến việc tích hợp các giải pháp tiên tiến vào hệ thống gửi email hóa đơn điện tử cho khách hàng.

22/11/2023

Live Streaming và mối liên kết không thể thiếu với công nghệ CDN

Live streaming đã trở thành xu hướng, được phát triển mạnh mẽ trong thời gian gần đây. Hình thức này cho phép người dùng chia sẻ những trải nghiệm trực tiếp, tương tác với khán giả và truyền tải thông tin một cách nhanh chóng. Tuy nhiên, đã bao giờ bạn thắc mắc, để đảm bảo một buổi phát sóng không gặp sự cố gián đoạn hoặc độ trễ thì công nghệ nào sẽ gián tiếp hỗ trợ?

15/11/2023

Tham gia Tiếp thị liên kết dễ dàng - Tăng thu nhập không giới hạn cùng Viettel IDC

Với việc trở thành Đối tác Tiếp thị liên kết của Viettel IDC (Publisher), bạn sẽ có cơ hội gia tăng thu nhập thụ động không giới hạn với mức hoa hồng lên đến 4% tổng giá trị đơn hàng.

03/11/2023

Tích hợp ESG vào chiến lược phát triển trung tâm dữ liệu bền vững

Ngày càng có nhiều các doanh nghiệp trong nước, bao gồm cả các nhà cung cấp dịch vụ trung tâm dữ liệu, đẩy mạnh đầu tư vào các giải pháp chuyển dịch sang năng lượng sạch, thúc đẩy hoạt động kinh doanh bền vững...

03/11/2023

Green Cloud: Hiện thực hóa hành trình phát triển bền vững của doanh nghiệp

​So với giải pháp truyền thống hiện nay, giải pháp máy tính ảo trên đám mây giúp tiết kiệm năng lượng hơn 93% so với cơ sở hạ tầng thông thường.

23/09/2023

Dịch vụ Cloud Server - Sự lựa chọn hoàn hảo cho các doanh nghiệp startup

Với dịch vụ Cloud Server, doanh nghiệp có thể giảm chi phí hiệu quả, tận dụng tính linh hoạt để mở rộng tài nguyên khi cần, đồng thời đảm bảo độ bảo mật thông tin tối đa.

// doi link