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

30/11/2019

Ưu, nhược điểm của dịch vụ VPS là gì? Nhóm khách hàng nào nên sử dụng VPS?

Dịch vụ VPS – Virtual Private Server được tạo thành từ phương pháp phân chia một máy chủ vật lý thành nhiều máy chủ ảo dựa trên công nghệ ảo hóa. Một VPS có vai trò tương đương với đầy đủ các chức năng quản trị và cấu hình như một máy chủ vật lý, nên sẽ có những nhóm đối tượng khách hàng cụ thể nên sử dụng dịch vụ VPS.

29/11/2019

Tại sao doanh nghiệp nên chuyển từ VPS sang thuê Cloud Server để sử dụng?

Bài viết sau sẽ đi sâu vào nghiên cứu lý do tại sao Cloud Server đang trở thành lựa chọn nền tảng tối ưu hơn VPS, qua đó doanh nghiệp sẽ có được cái nhìn bao quát hơn trước khi dịch chuyển lên đám mây.

29/11/2019

Giải đáp các câu hỏi thường gặp của khách hàng khi thuê Cloud Server

Thuê Cloud Server là việc thuê máy chủ ảo được khởi tạo từ một hạ tầng ảo hoá có năng lực xử lý và bảo mật cao. Hạ tầng này gồm nhiều server vật lý liên kết với nhau, mỗi server (hoặc nhóm server) đóng một chức năng riêng biệt: tính toán, lưu trữ, tường lửa, cân bằng tải, dự phòng, sao lưu dữ liệu,…

28/11/2019

5 yếu tố cần lưu ý giúp bạn mua được VPS giá rẻ với chất lượng tốt

Hiện tại, có nhiều giải pháp lưu trữ như hosting, VPS, máy chủ riêng,… Với shared hosting, website sẽ không đảm bảo hiệu suất khi phải chia sẻ tài nguyên máy chủ với người dùng khác. Trong khi đó, sẽ rất tốn kém tài nguyên nếu bạn mua cả một server riêng nhưng không dùng hết. VPS giá rẻ sẽ giúp chúng ta giải quyết vấn đề này.

27/11/2019

Tìm hiểu những điểm khác nhau nổi trội giữa dịch vụ VPS và Cloud Server

Khi bắt đầu vào hành trình tạo ra trang web của riêng mình, bạn sẽ phải đối mặt với rất nhiều lựa chọn và quyết định. Mỗi quyết định và lựa chọn này sẽ tạo ra sự khác biệt trong hiệu suất và thành công của trang web. Khi này có thể bạn sẽ phải băn khoăn nên lựa chọn sử dụng cloud hay virtual private server (VPS) làm nền tảng cho website?

27/11/2019

Những tiêu chí cốt lõi cần phải đánh giá khi thuê Cloud Server

Hiện nay, hầu hết các doanh nghiệp đều nhận thức được những ưu điểm có được từ việc sử dụng Cloud Server máy chủ ảo so với hạ tầng công nghệ thông tin truyền thống. Khi chuyển đổi sang Cloud, doanh nghiệp sẽ hưởng lợi trong việc tiết kiệm chi phí, linh hoạt trong triển khai, thay đổi, đơn giản hóa việc quản lý IT.

26/11/2019

Dịch vụ VPS - Ứng dụng thực tế và cách thức quản trị VPS hiệu quả

Dịch vụ máy chủ ảo VPS là gì, có những ứng dụng thực tế nào và đâu là cách thức quản lý VPS tốt nhất là những thắc mắc thường được đặt ra đối với người mới bắt đầu sử dụng dịch vụ này. Cùng tháo gỡ những khúc mắc trong bài viết này nhé!

26/11/2019

Doanh nghiệp nên ứng dụng dịch vụ VPS vào những mục đích nào?

Dịch vụ VPS là gì và cách sử dụng như thế nào? Mọi thông tin chi tiết về dịch vụ VPS sẽ đều được Viettel IDC hướng dẫn chi tiết cách dùng trong bài viết này. Hãy cùng xem ngay nhé.

25/11/2019

5 lý do chứng minh hiệu quả vượt trội của Cloud VPS so với VPS truyền thống

Không ít khách hàng mặc dù đang sử dụng VPS nhưng đã biết đến Cloud VPS và đang có ý định chuyển từ VPS lên Cloud VPS. Bài viết dưới đây sẽ chỉ ra 5 lý do vì sao Cloud VPS lại tốt hơn VPS truyền thống

23/11/2019

Vì sao sử dụng Cloud VPS của Viettel IDC là lựa chọn đáng tin cậy nhất?

Cloud VPS là một giải pháp lưu trữ web vô cùng tối ưu giúp máy chủ web có thể uptime 99,99% thời gian hoạt động với hệ thống dự phòng đầy đủ và khả năng mở rộng cao.