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Tipos de disco e desempenho

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

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. IOPSa

128.000

50.000

20.000

5.000

2.200

Máx. taxa de transferênciaa

1.000 MB/s

350 MB/s

250 MB/s

150 MB/s

50 MB/s

Taxa de transferência do discob

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 intermitênciaa

64.000

16.000

8.000

5.000

2.200

IOPS de discoc

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 únicad

Sub-milissegundo

1 ms

1 ms

1 ms a 3 ms

5 ms a 10 ms

Nome da APIe

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

Método de teste de desempenho

Para obter detalhes sobre como testar o desempenho do disco do EVS, consulte Como poder testar o desempenho do meu disco.

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