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

15/01/2021

Trí tuệ nhân tạo AI và tiềm năng ứng dụng đa lĩnh vực năm 2021

Ngày nay, AI được định nghĩa là sự mô phỏng các quá trình suy nghĩ và học tập của con người cho máy móc, đặc biệt là các hệ thống máy tính. Các quá trình này bao gồm việc học tập (thu thập thông tin và các quy tắc sử dụng thông tin), lập luận (sử dụng các quy tắc để đạt được kết luận gần đúng hoặc xác định), và tự sửa lỗi.

09/01/2021

[Bạn có biết?] Những ứng dụng tuyệt vời của công nghệ điện toán đám mây trong doanh nghiệp

Chuyên mục "Bạn có biết?" tháng 01/2021 của Viettel IDC lần này sẽ cung cấp cho các bạn những kiến thức cơ bản về "Những ứng dụng tuyệt vời của công nghệ điện toán đám mây trong doanh nghiệp", cùng đón đọc nhé!

07/01/2021

Kỹ sư IT - Nghề HOT nhất năm 2020 trong bối cảnh doanh nghiệp thực hiện chuyển đổi số

Năm 2020 với nhiều biến động đã qua đi, chúng ta hãy cùng nhìn lại xem thị trường nhân sự IT có những biến chuyển gì nhé. Nhìn chung, doanh số, tốc độ tăng trưởng, cũng như nhu cầu tuyển dụng của các công ty trong ngành IT có dấu hiệu hồi phục và tăng trưởng trở lại sau đại dịch Covid-19.

07/01/2021

Thuê VPS Mỹ, hãy chọn những nhà cung cấp lớn và uy tín

​Bạn có Website cung cấp sản phẩm và dịch vụ cho thị trường Mỹ. Bạn cần thuê VPS Mỹ hoặc những vùng lân cận để gia tăng tốc độ tải cho Website của mình. Đừng bỏ qua vì bài viết này là dành cho bạn. Qua bài viết, chúng tôi sẽ giúp bạn đưa ra ý tưởng phù hợp nhất khi lựa chọn thuê VPS Mỹ cho mục đích sử dụng của mình. Hãy cùng xem nhé.

07/01/2021

Viettel IDC - Điểm dừng chân cho nhu cầu thuê Cloud Server SSD tại Việt Nam

​Có lẽ phần lớn bạn đọc khi đọc đến bài viết này đều biết và hiểu định dạng ổ cứng SSD là gì rồi. Vậy bạn sẽ đánh giá thế nào khi Cloud Server kết hợp với ổ cứng SSD? Cloud Server vốn dĩ đã mang lại hiệu năng cao khi sử dụng. Nhưng chắc chắn với những lợi thế mà ổ cứng SSD mang lại, Cloud Server dường như sẽ như hổ mọc thêm cánh.

07/01/2021

Nếu được chọn lựa, bạn sẽ chọn VPS giá rẻ cho sinh viên hay VPS miễn phí?

VPS giá rẻ cho sinh viên là tên gọi chung cho dịch vụ lưu trữ giá rẻ trên thị trường hiện nay. Có khá nhiều nhà cung cấp dịch vụ này trên thị trường. Tuy nhiên, bên cạnh đó chúng ta cũng có các hình thức cung cấp VPS miễn phí. Vậy liệu rằng VPS giá rẻ cho sinh viên sẽ hơn VPS miễn phí ở những điểm nào?

07/01/2021

Bạn cần lưu ý những điều gì khi thuê VPS có GPU?

​Nếu bạn là một người thường xuyên sử dụng các game đồ hoạ nặng, treo máy trong thời gian dài thì giải pháp thuê VPS có GPU là một sự lựa chọn phù hợp. Ngoài vấn đề hiệu năng được giải quyết nhờ GPU, bạn còn có thể bảo vệ phần cứng của mình khỏi những vấn đề hưu hỏng khi sử dụng trong thời gian dài.

05/01/2021

Báo cáo về thị trường Điện toán đám mây tại Việt Nam năm 2020

Thị trường Điện toán đám mây năm 2020 đã được những chuyên gia trong ngành dự đoán trước về sự bùng nổ phát triển, đặc biệt là khi đại dịch Covid-19 diễn ra từ đầu năm đến nay khiến nhu cầu về công nghệ của doanh nghiệp trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Chính vì điều này, thị trường Điện toán đám mây đã tăng trưởng nhanh chóng và đạt được những thành công nhất định, không chỉ trên thế giới mà cả ở Việt Nam trong năm nay.

05/01/2021

Doanh nghiệp nên tự xây dựng Cloud Server hay đi thuê?

​Xây dựng Cloud Server trên thực tế là một công việc phức tạp và tốn kém cả về nguồn lực và chi phí. Do đó, không phải doanh nghiệp nào cũng nên tự xây dựng Cloud Server dành riêng cho mình. Bài viết dưới đây, Viettel IDC sẽ phân tích giúp bạn những vấn đề bạn nên lường trước khi xây dựng Cloud Server và trong trường hợp nào thì doanh nghiệp bạn phù hợp để làm như vậy nhé.

05/01/2021

Nên chọn nhà cung cấp Việt Nam hay nước ngoài khi thuê VPS?

​Nhu cầu thuê VPS để sử dụng ngày càng nhiều. Tuy nhiên, đa phần mọi người đều “mắc kẹt” giữa việc lựa chọn thuê VPS của nhà cung cấp Việt Nam hay nước ngoài. Nếu bạn cũng đang trong trạng thái mông lung như vậy thì bài viết này là dành cho bạn. Qua bài viết này, Viettel IDC sẽ phân tích và đưa ra góc nhìn đa chiều giúp bạn có thể đưa ra quyết định xoay quanh vấn đề nay nhé.