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

06/12/2021

[Cẩm nang Cloud] Kiến trúc của Điện toán đám mây

Mục đích của bài này trong chuyên mục Cẩm nang Cloud là để giúp bạn hiểu rõ kiến trúc của Điện toán đám mây, từ đó biết cách ứng dụng để mang lại lợi nhuận và nâng cao chất lượng công việc trong doanh nghiệp.

03/12/2021

[Cẩm nang Cloud] Ứng dụng thực tế của Điện toán đám mây

Dịch vụ đám mây được ứng dụng trong nhiều khía cạnh quan trọng trên thực tế. Cho dù bạn là một cá nhân đang sử dụng dịch vụ ngân hàng trực tuyến hoặc tổ chức của bạn đang vận hành một ứng dụng chia sẻ ảnh với hàng triệu người dùng qua điện thoại, dịch vụ đám mây có thể thỏa mãn tất cả nhu cầu với mức chi phí thấp.

02/12/2021

​[Cẩm nang Cloud] Cách thức hoạt động của Điện toán đám mây

Trong bài này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách hoạt động của Điện toán đám mây và cách nó được quản lý. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về trường hợp sử dụng Điện toán đám mây của công ty nước ngoài và các đặc điểm của nó.

30/11/2021

[Cẩm nang Cloud] Ưu điểm và nhược điểm của Điện toán đám mây

Mặc dù điện toán đám mây chắc chắn mang lại lợi ích cho các công ty quy mô vừa và lớn, nhưng nó không phải là không có mặt trái của nó, đặc biệt là đối với các doanh nghiệp nhỏ hơn và chúng ta sẽ cùng tìm hiểu trong chuyên mục Cẩm nang Cloud hôm nay.

30/11/2021

[Cẩm nang Cloud] ​10 tính năng chính của Điện toán đám mây

Người ta thấy rằng Điện toán đám mây là một mô hình cho phép truy cập mạng theo yêu cầu, phổ biến, thuận tiện khi truy cập vào các tài nguyên máy tính. Có rất nhiều dịch vụ và tính năng của điện toán đám mây.

29/11/2021

Webinar: Xây dựng, bảo mật nền tảng điện toán đám mây - Cơ sở hạ tầng quan trọng trong chuyển đổi số

Trong khuôn khổ Dự án “Chuyển đổi số cho doanh nghiệp trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0”, Phòng Thương mại và Công nghiệp Việt Nam (VCCI) phối hợp với Viettel IDC và Akamai Technologies tổ chức hội thảo trực tuyến.

29/11/2021

[Cẩm nang Cloud] Hướng dẫn về Điện toán đám mây cho người mới bắt đầu

Để khởi động chuyên mục này, chúng ta sẽ bắt đầu tìm hiểu về Điện toán đám mây – Cloud Computing thông qua Chuyên mục “Cẩm nang Cloud”. Ở bài viết này, Viettel IDC sẽ đề cập đến tất cả các thông tin như lịch sử hình thành, đặc điểm, ưu điểm, nhược điểm và các loại hình Điện toán đám mây.

26/11/2021

So sánh phương án thuê và xây Trung tâm dữ liệu

Hiện nay, các doanh nghiệp có xu hướng dịch chuyển hạ tầng công nghệ thông tin lên môi trường Cloud. Tuy nhiên, vẫn có một số ứng dụng mà doanh nghiệp cần triển khai trên hạ tầng trong Data Center, vậy nên lựa chọn việc thuê và xây mới một trung tâm dữ liệu đang là một bài toán khó. Bài viết này sẽ giúp chúng ta so sánh và tìm ra câu trả lời phù hợp dựa trên một số tiêu chí nổi bật dưới đây.

26/11/2021

Sự phát triển của Cloud Computing trong tương lai

Ngày nay, chúng ta có thể kết nối tất cả các hệ thống công nghệ thông tin với Cloud Computing. Ở đó mọi người sẽ được cung cấp một thế giới về kỹ thuật số, ứng dụng, dịch vụ và nền tảng hoàn toàn mới. Chúng ta có thể thấy tương lai của Cloud Computing là sự kết hợp giữa các sản phẩm phần mềm dựa trên Cloud và on-permises sẽ giúp tạo ra các giải pháp CNTT kết hợp với nhau.

26/11/2021

VMware NSX - Giải pháp mạng và bảo mật trên nền tảng Cloud của Viettel IDC

VMWare đang là một trong những hãng công nghệ dẫn đầu trên thị trường điện toán đám mây hiện nay. Các sản phẩm của họ được đánh giá rất cao trong ngành công nghiệp IT, VMWare ESXi, VMWare vCenter là những thành phần nổi bật trong bộ giải pháp VMWare VSphere được biết đến rộng rãi nhất.

// doi link