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磁盘类型及性能介绍

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更新时间: 2019/10/16 GMT+08:00

根据IO性能划分云硬盘的磁盘类型,各种类型的云硬盘具体介绍如下。不同类型云硬盘的性能和价格有所不同,您可根据应用程序要求选择您所需的云硬盘。

云硬盘性能

云硬盘性能的主要指标有IO读写时延、IOPS和吞吐量。
  • IOPS:云硬盘每秒进行读写的操作次数。
  • 吞吐量:云硬盘每秒成功传送的数据量,即读取和写入的数据量。
  • IO读写时延:云硬盘连续两次进行读写操作所需要的最小时间间隔。
    不同类型云硬盘的单队列访问时延如下:
    • 普通IO:5 ms ~ 10 ms
    • 高IO:1 ms ~ 3 ms
    • 超高IO:1 ms
表1 云硬盘性能数据表

参数

超高IO

高IO

普通IO

云硬盘最大容量

  • 系统盘:1024 GB
  • 数据盘:32768 GB
  • 系统盘:1024 GB
  • 数据盘:32768 GB
  • 系统盘:1024 GB
  • 数据盘:32768 GB

最大IOPS*

33000

5000

2200

最大吞吐量*

350 MB/s

150 MB/s

90 MB/s

IOPS突发上限*

16000

5000

2200

云硬盘IOPS性能计算公式

IOPS = min (33000, 1500 + 50 × 容量)

IOPS = min (5000, 1200 + 6 × 容量)

IOPS = min (2200, 500 + 2 × 容量)

云硬盘吞吐量性能计算公式

吞吐量 = min (120 + 0.5 × 容量, 350) MB/s

吞吐量 = min (50 + 0.25 × 容量, 150) MB/s

吞吐量 = min (40 + 0.1 × 容量, 90) MB/s

API名称**

SSD

SAS

SATA

典型应用场景

适用于超高IO,超大带宽的读写密集型应用场景,例如高性能计算应用场景,用来部署分布式文件系统,或者I/O密集型应用场景,用来部署各类NoSQL/关系型数据库。典型的数据库有MongoDB、Oracle、SQL Server、MySQL 和PostgreSQL等。

适用于主流的高性能、高可靠应用场景,例如大型开发测试、Web服务器日志以及企业应用。典型的企业应用有SAP、Microsoft Exchange 和 Microsoft SharePoint等。

适用于大容量、读写速率中等、事务性处理较少的应用场景,例如企业的日常办公应用或者小型测试等。

如果应用需要更高的IO性能,建议您选择超高IO或高IO云硬盘。

说明:

*最大IOPS、最大吞吐量、IOPS突发上限:这些参数的值均为读写总和。

**API名称:此处代表云硬盘API接口中“volume_type”参数的取值,不代表底层存储设备的硬件类型。

云硬盘IOPS性能计算公式举例说明

单个云硬盘IOPS性能 =“最大IOPS”与“基线IOPS + 每GB云硬盘的IOPS × 云硬盘容量”的最小值。

以超高IO云硬盘为例,单个超高IO云硬盘的最大IOPS为33000。
  • 假如云硬盘容量为100 GB,则该云硬盘IOPS性能 = min (33000, 1500 + 50 × 100 ),取33000与6500中的最小值,即该云硬盘IOPS性能为6500。
  • 假如云硬盘容量为1000 GB,则该云硬盘IOPS性能 = min (33000, 1500 + 50 × 1000 ),取33000与51500中的最小值,即该云硬盘IOPS性能为33000。

云硬盘突发能力及原理

突发能力是指小容量云硬盘可以在一定时间内达到IOPS突发上限,超过IOPS上限的能力。此处IOPS上限为单个云硬盘的性能。

突发能力适用于云服务器启动场景,一般系统盘容量较小,以50 GB的超高IO云硬盘为例,如果没有突发能力,云硬盘IOPS上限只能达到4000(1500 + 50 × 50),但使用突发能力后,IOPS可高达16000,从而提升云服务器的启动速度。

以超高IO云硬盘为例,单个超高IO云硬盘的IOPS突发上限为16000。
  • 容量为100 GB的云硬盘,其IOPS上限为6500,IOPS突发上限为16000,因此在一定时间内该云硬盘的最大IOPS可达到16000。
  • 容量为1000 GB的云硬盘,其IOPS上限为33000,但是IOPS突发上限仅为16000,云硬盘的IOPS上限已经超过了突发IOPS,因此该云硬盘无需突发能力。

以下介绍云硬盘突发IOPS的消耗原理和储蓄原理。

突发的实现基于令牌桶,令牌桶中的初始令牌数量 = 突发时间 × IOPS突发上限,此处突发时间固定为1800 s。

以100 GB的超高IO云硬盘为例,令牌桶容量为28800000个令牌(1800 s × 16000 )。
  • 令牌的生成速度:该桶以6500个/s的速度生成令牌,其中6500为该云硬盘的IOPS上限。
  • 令牌的消耗速度:根据实际IO使用情况而定,每个IO会消耗一个令牌,最大消耗速度为16000个/s,此处取突发IOPS上限和云硬盘IOPS上限的较大值。

消耗原理

当令牌消耗速度大于令牌的生成速度时,令牌数量会逐渐减少,最后IOPS会维持跟桶生成令牌的速度一致,即云硬盘的IOPS上限。本示例中,可以维持突发IOPS的时间为3032 s ≈ 28800000 / (16000 - 6500) 。

储蓄原理

当令牌的消耗速度小于令牌的生成速度时,桶中的令牌会逐渐增加,之后又可以拥有突发能力。本示例中,如果云硬盘暂停使用4431 s ≈ 28800000 / 6500,令牌桶就可以存满。

说明:

桶中的令牌数量只要大于零,云硬盘就具有突发能力。

本示例中令牌的消耗和储蓄原理如 图1所示。蓝色柱状表示云硬盘IOPS的使用情况,绿色虚线为IOPS上限,红色虚线为IOPS突发上限,黑色曲线表示令牌数量的变化趋势。
  • 当令牌数量大于零时,IOPS可以突破6500,即具有达到IOPS突发上限16000的能力。
  • 当令牌数为零时,此时不具备突发能力,IOPS最大为6500。
  • 当实际IOPS小于6500时,令牌数量开始增加,可以恢复突发能力。
图1 突发能力原理图

性能测试方法

测试云硬盘性能参数的具体测试方法请参见“怎样测试云硬盘的性能”。

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