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

07/07/2020

Ứng dụng của cơ sở dữ liệu trong hoạt động kinh doanh thực tế của doanh nghiệp

Ngày nay, với sự phát triển của giải pháp quản trị cơ sở dữ liệu (Database as a Service), các công ty có thể lưu trữ và quản lý dữ liệu một cách thuận tiện đơn giản và an toàn. Vậy ứng dụng của cơ sở dữ liệu trong các hoạt động kinh doanh trên thực tế là gì?

04/07/2020

10 tiêu chí cần xem xét khi lựa chọn nhà cung cấp dịch vụ đám mây và IaaS

Việc loại bỏ cơ sở hạ tầng cố định giúp gia tăng khả năng bảo mật, kết nối, tiết kiệm chi phí và tạo ra một môi trường làm việc hiệu quả. Tuy nhiên, một khi doanh nghiệp bắt đầu chiến lược đám mây của mình, các công việc khó khăn sẽ dần xuất hiện cùng hàng loạt câu hỏi: Làm thế nào để chọn một nhà cung cấp đám mây phù hợp để sử dụng các dịch vụ IaaS?

23/06/2020

Viettel IDC phối hợp Dell Technologies tổ chức Hội thảo "Chuyển đối số và ứng dụng trong doanh nghiệp"

Hội thảo đã giới thiệu đến các doanh nghiệp nền tảng công nghệ điện toán đám mây cùng với các dịch vụ về Cloudserver, Cloud backup, Camera AI hỗ trợ cho xu thế chuyển đổi số đang diễn ra mạnh mẽ.

22/06/2020

Viettel IDC hợp tác với Akamai cung cấp bộ sản phẩm bảo mật và phòng chống tấn công mạng

Với sứ mệnh đồng hành cùng khách hàng trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, Viettel IDC hợp tác với Akamai Technologies – công ty cung cấp giải pháp bảo mật hàng đầu thế giới, để mang tới cho khách hàng những sản phẩm, dịch vụ bảo mật và phòng chống tấn công hiện đại nhất.

18/06/2020

TOP 4 Trending công nghệ đám mây trong năm 2020 doanh nghiệp cần nắm bắt

Từng là 1 công nghệ rất mới ở Việt Nam nhưng những năm gần đây, điện toán đám mây giờ đã trở thành 1 yếu tố tất yếu đối với bất kỳ tổ chức nào bắt tay vào quá trình chuyển đổi kỹ thuật số. Theo thống kê, hiện tại có khoảng 3,6 tỷ người dùng dịch vụ đám mây trên toàn thế giới.

16/06/2020

Phân tích chuyên sâu về xu hướng thị trường Trung tâm dữ liệu ở Đông Nam Á

Thị trường trung tâm dữ liệu ở Đông Nam Á đang ngày tăng trưởng mạnh với các khoản đầu tư lớn từ các nhà cung cấp đám mây như Google, AWS và Alibaba. Nhu cầu về các dịch vụ dựa trên đám mây sẽ chính là động lực cho thị trường trong vài năm tới.​

11/06/2020

Viettel IDC cung cấp dịch vụ StartDB giúp doanh nghiệp triển khai hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu tự động

Dịch vụ cơ sở dữ liệu StartDB do Viettel IDC phát triển là dịch vụ Database as a Service đầu tiên của Việt Nam vừa xuất sắc đạt giải thưởng Sao Khuê 2020. Với dịch vụ này, doanh nghiệp không cần tự vận hành cơ sở dữ liệu mà chỉ cần đi thuê với chi phí rẻ hơn ít nhất 3 lần.

10/06/2020

So sánh 2 loại hình cơ sở dữ liệu phổ biến nhất hiện nay: SQL và NoSQL

Cơ sở dữ liệu (Database) đã và đang ngày càng chứng tỏ tầm quan trọng của nó trong thời đại 4.0 hiện nay. 2 trong những công cụ để thực hiên thao tác với cơ sở dữ liệu phổ biến hiện nay chính là SQL và NoSQL. Vậy thì sự khác nhau giữa chúng là gì?

09/06/2020

Vì sao quản trị Database hiệu quả giúp doanh nghiệp thành công trong thời đại công nghệ 4.0?

Trong thời buổi công nghệ số hiện nay, nhiều quy trình, công đoạn hay các hệ thống quản trị đều được mã hóa và vận hành bởi các thiết bị, phần mềm nhằm giúp doanh nghiệp đạt được hiệu suất làm việc tốt nhất. Trên cơ sở đó, các hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu ra đời và đóng vai trò quan trọng trong xử lý và kiểm soát nguồn thông tin.

08/06/2020

Cơ sở dữ liệu Database là gì? Có những loại Database nào?

Database hay cơ sở dữ liệu là các cụm từ được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực dữ liệu, lập trình phần mềm, công nghệ thông tin, website … là thành phần vô cùng quan trọng để xây dựng và phát triển phần mềm, ứng dụng trên nền tảng mobile, PC.