性能指标之资源指标-磁盘-主要关注指标

虽然每类物理资源都有N个性能指标来体现，但CPU、内存资源最主要的指标只有一个，即利用率，但磁盘IO的主要指标却有三个（IOPS、带宽、响应时间）。这是因为存储的能力会根据IO模型的不同而差异较大，IO模型可以理解为读IO和写IO的比例、顺序的还是随机的、每个IO的大小等等。例如：当测试IOPS最大能力的时候，采用随机小IO进行测试，此时占用的带宽是非常低的，响应时间也会比顺序的IO要长很多。而测试顺序大IO时，此时带宽占用非常高，但IOPS却很低。

从业务服务器、存储控制器、前端主机端口、磁盘、LUN、存储池等角度，都有以下三个主要指标，本文重点从业务服务器角度介绍。

一、IOPS

I/O per second，即每秒钟可以处理的I/O个数，用来衡量存储系统的I/O处理能力。在数据库OLTP（Online Transaction Processing）业务场景，通常以IOPS衡量系统的性能。测量存储的最大IOPS往往是以随机读写小IO来评估。

1. 获取来源

总IOPS：Nmon DISK_SUMM Sheet：IO/Sec

每个盘对应的读IOPS ：Nmon DISKRIO Sheet

每个盘对应的写IOPS ：Nmon DISKWIO Sheet

总IOPS：命令行iostat -Dl：tps

每个盘对应的读IOPS ：命令行iostat -Dl：rps

每个盘对应的写IOPS ：命令行iostat -Dl：wps

2. 适用场景

对于I/O小于64KB的应用场景，存储性能主要关注IOPS指标。

OLTP（联机事务处理）系统是大量用户在线进行事务操作的数据库业务的一种应用类型。

OLTP应用的负载特征如下：

从数据库角度看：

– 每个事务的读、写、更改涉及的数据量非常小。

– 数据库的数据必须是最新的，所以对数据库的可用性要求很高。

– 同时有很多用户访问。

– 要求数据库快速响应，通常一个事务需要在几秒内完成。

从存储角度看：

– 每个I/O非常小，通常为2KB～8KB。

– 访问硬盘数据的位置非常随机。

– 至少30％的数据是随机写操作。

– REDO日志（重做日志文件）写入非常频繁

二、带宽

每秒钟可以处理的数据量，常以KB/S或MB/s或GB/s为单位，表示为KBPS/MBPS/GBPS，用于衡量存储系统的吞吐量。在数据库OLAP（Online Analytical Processing）业务、媒资业务、视频监控业务等应用场景，通常以带宽衡量系统性能。

1. 获取来源

总带宽：Nmon DISK_SUMM Sheet：Disk Read KB/s，Disk Write KB/s

每个盘对应的读带宽：Nmon DISKREAD Sheet

每个盘对应的写带宽：Nmon DISKWRITE Sheet

总带宽：命令行iostat -Dl：bps

每个盘对应的读带宽：命令行iostat -Dl：bread

每个盘对应的写带宽：命令行iostat -Dl：bwrtn

2. 适用场景

对于I/O大于等于64KB的应用场景，存储性能主要关注带宽指标。

OLAP业务是用户长时间在线对数据库执行复杂的统计查询操作的一种应用类型。

OLAP应用的负载特征如下：

从数据库管理员角度看：

– 数据修改量小或无数据修改。

– 数据查询过程复杂。

– 数据的使用频率逐渐减小。

– 查询结果以统计值呈现，方便查看。

从存储采样看：

– 单个I/O数据量大，通常为64KB～1MB。

– 读取操作通常顺序读取。

– 当进行读取操作进行时，写操作的数据存放在临时表空间内。

– 对在线日志写入少。只有在批量加载数据时，写入操作增多。

三、响应时间

也称为时延或者服务时间，发起I/O请求到I/O处理完成的时间间隔，常以毫秒（ms）为单位。

1. 获取来源

每个盘对应的读响应时间：命令行iostat -Dl：read - avg serv，max serv

每个盘对应的写响应时间：命令行iostat -Dl：write - avg serv，max serv



2. 最佳实践

数据库OLTP业务一般时延要求10ms以下，事实上大多数情况下不足1ms；VDI（Virtual Desktop Infrastructure）场景一般时延要求30ms以下；视频点播和视频监控的时延要求随码率的不同而不同。

从业务系统用户的角度，响应时间是这三个指标中最重要的指标。因为，如果IOPS或带宽达到了存储的瓶颈，那么一定会体现在IO响应时间上。