RAID写惩罚和IOPS计算
2017-03-22 13:44
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浅谈RAID写惩罚(Write Penalty)与IOPS计算
介绍
通常在讨论不同RAID保护类型的性能的时候,结论都会是RAID-1提供比较好的读写性能,RAID-5读性能不错,但是写入性能就不如RAID-1,RAID-6保护级别更高,但写性能相对更加差,RAID10是提供最好的性能和数据保护,不过成本最高等等。其实决定这些性能考虑的因素很简单,它就是RAID Write Penalty(写惩罚)。本文从原理上解释了不同RAID保护级别的写惩罚,以及通过写惩罚计算可用IOPS的方法。RAID-5 Write Penalty的例子:存储方案规划的过程中,最基本的考虑因素有两个,性能和容量。性能上的计算看可以分为IOPS和带宽需求。计算IOPS,抛开存储阵列的缓存和前端口不谈。计算后端物理磁盘的IOPS不能简单的把物理磁盘的最大IOPS相加而获得。原因是,对于不同的RAID级别,为了保证当有物理磁盘损坏的情况下可以恢复数据,数据写入的过程中都需要有一些特别的计算。比如对于RAID-5,条带上的任意磁盘上的数据改变,都会重新计算校验位。如下图所示,一个7+1的RAID-5的条带中,七个磁盘存储数据,最后一个磁盘存储校验位。
对于一个数据的写入,我们假设在第五个磁盘上写入的数据为1111,如下图所示。那么整个RAID-5需要完成写入的过程分为以下几步:
读取原数据0110,然后与新的数据1111做XOR操作: 0110 XOR 1111 = 1001
读取原有的校验位0010
用第一步算出的数值与原校验位再做一次XOR操作: 0010 XOR 1001 = 1011
然后将1111新数据写入到数据磁盘,将第三步计算出来的新的校验位写入校验盘。
由上述几个步骤可见,对于任何一次写入,在存储端,需要分别进行两次读+两次写,所以说RAID-5的Write Penalty的值是4。不同RAID级别的Write Penalty:下表列出了各种RAID级别的Write Penalty值:
RAID | Write Penalty |
0 | 1 |
1 | 2 |
5 | 4 |
6 | 6 |
10 | 2 |
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