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Atualizado em 2023-03-03 GMT+08:00

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Tipos de disco e desempenho

Os discos do EVS são classificados em I/O comum, I/O alta, SSD de uso geral, I/O ultra-alta e tipos de SSD extremos com base no desempenho de I/O. Os discos do EVS diferem em desempenho e preço. Escolha o tipo de disco mais apropriado para suas aplicações.

Os discos do EVS SSD extremos usam os algoritmos de controle de congestionamento para implantações RDMA, com a taxa de transferência máxima de um único disco chegando a 1.000 MB/s e extremamente baixa latência de canal único.

Desempenho do EVS

As métricas de desempenho do EVS incluem:

IOPS: número de operações de leitura/gravação realizadas por um disco do EVS por segundo
Taxa de transferência: quantidade de dados lidos e gravados em um disco do EVS por segundo
Latência de I/O de leitura/gravação: intervalo mínimo entre duas operações consecutivas de leitura/gravação em um disco do EVS

**Tabela 1** Dados de desempenho do EVS
Parâmetro	SSD extremo	I/O ultra-alta	SSD de uso geral	I/O alta	I/O comum (produto da geração anterior)
Capacidade máxima	Disco do sistema: 1.024 GB Disco de dados: 32.768 GB	Disco do sistema: 1.024 GB Disco de dados: 32.768 GB	Disco do sistema: 1.024 GB Disco de dados: 32.768 GB	Disco do sistema: 1.024 GB Disco de dados: 32.768 GB	Disco do sistema: 1.024 GB Disco de dados: 32.768 GB
Breve descrição	Discos super-rápidos para cargas de trabalho que exigem largura de banda ultra-alta e latência ultra-baixa	Discos de alto desempenho excelentes para serviços de missão crítica corporativo, bem como cargas de trabalho que exigem alta taxa de transferência e baixa latência	Discos econômicos projetados para aplicações de escritório corporativo que exigem alta taxa de transferência e baixa latência	Discos adequados para cargas de trabalho comumente acessadas	Discos adequados para cargas de trabalho menos comumente acessadas
Cenários típicos da aplicação	Bancos de dados Oracle SQL Server ClickHouse Cenários de IA	Aplicações de leitura/gravação intensiva que exigem largura de banda ultragrande Serviços de transcodificação Aplicações intensivas de I/O NoSQL Oracle SQL Server PostgreSQL Aplicações sensíveis à latência Redis Memcache	Principais aplicações interativas de alto desempenho e baixa latência Aplicações de escritório corporativo Desenvolvimento e testes em larga escala Serviços de transcodificação Logs do servidor Web Discos de sistema de alto desempenho, como discos de contêiner	Aplicações comuns de carga de trabalho Desenvolvimento e testes comuns	Aplicações que exigem grande capacidade, velocidade média de leitura/gravação, mas com menos transações Aplicações comuns de escritório Desenvolvimento e testes leves Não recomendado para ser usado como discos do sistema
Max. IOPS^a	128.000	50.000	20.000	5.000	2.200
Máx. taxa de transferência^a	1.000 MB/s	350 MB/s	250 MB/s	150 MB/s	50 MB/s
Taxa de transferência do disco^b	Mín. (1.000, 120 + 0.5 × capacidade) MB/s	Mín. (350, 120 + 0.5 × capacidade) MB/s	Mín. (250, 120 + 0.5 × capacidade) MB/s	Mín. (150, 120 + 0.5 × capacidade) MB/s	50 MB/s
Limite de IOPS de intermitência^a	64.000	16.000	8.000	5.000	2.200
IOPS de disco^c	Min. (128.000, 1.800 + 0.5 × capacidade)	Min. (50.000, 1.800 + 0.5 × capacidade)	Min. (20.000, 1.800 + 0.5 × capacidade)	Min. (5.000, 1.800 + 0.5 × capacidade)	Min. (2.200, 500 + 0.5 × capacidade)
Latência de acesso de fila única^d	Sub-milissegundo	1 ms	1 ms	1 ms a 3 ms	5 ms a 10 ms
Nome da API^e	ESSD	SSD	GPSSD	SAS	SATA

a: o limite máximo de IOPS, a taxa de transferência máxima e o limite de IOPS de intermitência são calculados com base na soma das operações de leitura e gravação. Por exemplo, IOPS máximo = ler IOPS + escrever IOPS.

b: tome ultra-alta I/O por exemplo: a taxa de transferência de linha de base é de 120 MB/s. A taxa de transferência aumenta em 0,5 MB/s para cada GB adicionado até atingir a taxa de transferência máxima de 350 MB/s.

c: tome ultra-alta I/O por exemplo: o IOPS de linha de base é 1.800. O IOPS aumenta em 50 para cada GB adicionado até atingir o 50.000 máximo de IOPS.

d: uma fila única indica que a profundidade da fila ou simultaneidade é 1. A latência de acesso de fila única é a latência de I/O quando todas as solicitações de I/O são processadas sequencialmente. Os valores na tabela são calculados com blocos de dados de 4 KB.

e: esse nome da API indica o valor do parâmetro volume_type na API do EVS. Ele não representa o tipo do dispositivo de hardware subjacente.

O desempenho do disco do EVS está intimamente relacionado com o tamanho do bloco de dados. Um disco do EVS pode atingir o IOPS máximo ou o throughput máximo, dependendo de qual deles é atingido primeiro.

Para blocos de dados de tamanho pequeno, como 4 KB ou 8 KB, o disco pode atingir o máximo de IOPS.
Para blocos de dados de tamanho grande, maior ou igual a 16 KB, o disco pode atingir a taxa de transferência máxima.

O seguinte usa um disco de I/O ultra-alta como exemplo. Conforme a fórmula, quando o tamanho de um disco de I/O ultra-alta é maior ou igual a 964 GB, o disco teoricamente pode atingir o 50.000 máximo de IOPS ou a taxa de transferência máxima de 350 MB/s. No entanto, este não é o caso na prática. O IOPS máximo e a taxa de transferência máxima que um disco pode alcançar também muito com o tamanho do bloco de dados. Para mais detalhes, consulte Tabela 2.

**Tabela 2** Máximo desempenho do disco do EVS de I/O ultra-alta
Tamanho do bloco de dados	Max. IOPS	Taxa de transferência máxima (MB/s)
4 KB	Aproximadamente 50.000	Aproximadamente 195
8 KB	Aproximadamente 44.800	Aproximadamente 350
16 KB	Aproximadamente 22.400	Aproximadamente 350
32 KB	Aproximadamente 11.200	Aproximadamente 350

Fórmula de cálculo de IOPS de disco

IOPS do disco = Mín. (IOPS máximo, IOPS de linha de base + IOPS por GB x capacidade)

O exemplo a seguir usa um disco do EVS de I/O ultra-alta com 50.000 de IOPS no máximo.

Se a capacidade do disco for de 100 GB, o IOPS do disco será calculado da seguinte forma:
IOPS do disco = Mín. (50.000, 1.800 + 50 x 100)

O IOPS de disco é de 6.800, o menor valor entre 50.000 e 6.800.
Se a capacidade do disco for de 1 000 GB, o IOPS do disco é calculado da seguinte forma:
IOPS do disco = Mín. (50.000, 1.800 + 50 x 1.000)

O IOPS do disco é de 50.000, o menor valor entre 50.000 e 51.800.

Capacidade e princípios da intermitência de dicso

O recurso de intermitência permite que um disco de pequena capacidade ultrapasse o limite de IOPS do disco em um determinado período de tempo. O limite de IOPS indica o desempenho de um único disco.

A capacidade de intermitência é adequada para melhorar a velocidade de inicialização do ECS. Normalmente, os discos do sistema têm capacidades pequenas. Por exemplo, se um disco de E/S ultra-alta de 50 GB não tiver a capacidade de intermitência, suas IOPS podem atingir apenas 4 300 calculadas usando a seguinte fórmula: IOPS = Mín. (50.000, 1.800 + 50 x capacidade). No entanto, se o disco tiver a capacidade de intermitência, seu IOPS poderá atingir 16.000 de intermitência.

O exemplo a seguir usa um disco do EVS de I/O ultra-alta com o limite de intermitência de IOPS de 16.000.

Se a capacidade do disco for de 100 GB, o limite de IOPS do disco será de 6.800. Nesse caso, o IOPS máximo do disco pode atingir 16.000 em uma determinada duração.
Se a capacidade do disco for de 1.000 GB, o limite de IOPS do disco será de 50.000. Nesse caso, o limite de IOPS do disco já excede seu limite de intermitência de IOPS (16.000) e o disco não precisa do recurso de intermitência.

Os princípios de consumo e reserva de IOPS em intermitência são descritos da seguinte forma:

A capacidade de intermitência é implementada com base em um token bucket. O número de tokens iniciais no bucket é calculado da seguinte forma:

Número de tokens iniciais = duração da intermitência x limite de intermitência de IOPS

No exemplo a seguir, um disco do EVS de I/O ultra-alta de 100 GB é usado e a duração de intermitência fixa é de 1800s. Portanto, o número de tokens iniciais é 28.800.000 (1.800 x 16.000).

Taxa de produção de token: essa taxa é igual ao limite de IOPS do disco, que é tokens/s de 6.800.
Taxa de consumo do token: essa taxa é calculada com base no uso de I/O. Cada solicitação de I/O consome um token. A taxa máxima de consumo é de 16.000 tokens/s, que é o maior valor entre o limite de IOPS de intermitência de disco e IOPS.

Princípios de consumo

Quando a taxa de consumo de token é maior do que a taxa de produção, o número de tokens diminui de acordo e, eventualmente, o IOPS de disco será consistente com a taxa de produção de token (o limite de IOPS). Neste exemplo, o disco pode estourar por aproximadamente 3.130 segundos [28.800.000 / (16.000 - 6.800)].

Princípios de reserva

Quando a taxa de consumo de token é menor do que a taxa de produção, o número de tokens aumenta de acordo, permitindo que o disco recupere a capacidade de intermitência. Neste exemplo, se o disco for suspenso por aproximadamente 4.235 segundos (28.800.000/6.800), o token bucket será preenchido com tokens.

Enquanto houver tokens no token bucket, o disco terá a capacidade de intermitência.

Figura 1 mostra os princípios de consumo e reserva de tokens. As barras azuis indicam o uso de IOPS do disco, a linha tracejada verde representa o limite de IOPS, a linha tracejada vermelha indica o limite de intermitência de IOPS e a curva preta indica as alterações do número de tokens.

Quando o número de tokens é maior que zero, o IOPS do disco pode exceder 6.800 e tem a capacidade de atingir 16.000.
Quando o número de tokens é zero, o disco não tem a capacidade de intermitência e o IOPS máximo é 6.800.
Quando o IOPS do disco é menor que 6.800, o número de tokens começa a aumentar e o disco pode recuperar a capacidade de intermitência.

Figura 1 Diagrama de capacidade de intermitência