ディスク容量に応じてストレージIOPSはどのように変化しますか？

他のすべての条件が同じであれば、より大きなディスクを使用するとストレージアレイのIOPSパフォーマンスはどのように変化しますか

たとえば、10 X 100GBディスクを備えたアレイを使用します。

連続256kbブロック書き込みのIOPSを測定します（または任意のIOPSメトリック）

結果の測定IOPSが1000 IOPSであると仮定しましょう。

10 X 200GBディスクのアレイを変更します。同じRAID構成、同じブロックサイズなどでフォーマットします。

IOPSが同じままであるか、増加するか、減少するかを予想できますか？変更はほぼ線形ですか？すなわち、2X増加または2X減少（ディスク容量を2X増加させたため）

10 X 50GBディスクでこれらの質問を繰り返します。

編集：より多くのコンテキスト

この質問は、ストレージのすべてに精通していないSysadminチーム間の会話として生じました。（ストレージの多くの面で快適ですが、SANの管理の詳細などではありません）。既存のトレイよりもディスクあたりのディスク容量が大きい（2倍の容量）新しいNetappトレイが大量に届きます。ディスクが大きくなったからといって、新しいトレイのIOPSは低くなるというコメントが寄せられました。次に、これを説明するために車のアナロジーが登場しました。どちらのコメントも私と相性が悪かったので、The Team、つまりStack-Exchange-landに実行したかったのです。

車の例えは、加速が異なり、最高速度が同じで、4分の1マイル走る2台の車に関するものでした。次に、距離を0.5マイルに変更します。実際、正確なアナロジーを思い出すことはできませんが、interwebzで類似した別のものを見つけたので、おそらく一般的なIOPSアナロジーだと思いました。

ある意味では、この情報を使用して購入を評価していないため、質問に対する実際の答えはそれほど重要ではありません。しかし、既存のヘッドにトレイを取り付ける最適な方法、および骨材とボリュームを切り分ける最適な方法を評価する必要があります。

質問に直接答えるために- 他のすべての条件が等しい場合 = GBが変更されても変更なし。

IOPSをGBで測定しません。シーク時間と待ち時間を使用します。

ここですべて書き直すことができますが、以下の例はすでにすべてを実行しているので、繰り返します。

https://ryanfrantz.com/posts/calculating-disk-iops.html

http://www.big-data-storage.co.uk/how-to-calculate-iops/

http://www.wmarow.com/strcalc/

http://www.thecloudcalculator.com/calculators/disk-raid-and-iops.html

これはおそらく仮説的な質問だと思います...しかし、ITの世界は実際にはそのようには機能しません。考慮すべき現実的な制約に加えて、IOPSに影響を与える可能性のある他の事項があります...

• 50GBと100GBのディスクはもう存在しません。より考える：72、146、300、450、600、900、1200ギガバイトエンタープライズディスクおよび500 1000、2000、3000、4000、6000ギガバイトニアライン/正中バルク記憶媒体です。

• 現代のストレージには非常に多くの抽象化があります。ディスクキャッシング、コントローラーキャッシング、SSDオフロードなど、違いを判別するのは困難です。

• さまざまなドライブフォームファクタ、インターフェイス、および回転速度を考慮する必要があります。SATAディスクには、SASまたはニアラインSASとは異なるパフォーマンスプロファイルがあります。7,200RPMディスクは、10,000RPMまたは15,000RPMとは異なる動作をします。また、さまざまな回転速度を使用できるのは、特定の容量に制限されています。

• 物理コントローラーのレイアウト。SASエキスパンダー、RAID / SASコントローラーは、ディスクレイアウト、オーバーサブスクリプションレート、接続がサーバーの内部であるか外部エンクロージャーであるかに応じて、IOPSに影響を与える可能性があります。多数のSATAディスクは、エクスパンダー上およびドライブエラー状態でのパフォーマンスが低下します。

• この一部は、ディスクアレイの断片化、使用済み容量の影響を受ける可能性があります。

• ショートストロークのことを聞いたことがありますか？

• ソフトウェア対ハードウェアRAID、プリフェッチ、適応プロファイリング...

何が容量が持っているだろうと信じるようにあなたをリードして任意の最初の場所でのパフォーマンスへの影響を？より多くのコンテキストを提供できますか？

編集：

ディスクタイプ、フォームファクタ、インターフェイス、および使用容量が同じ場合、IOPSに大きな違いはありません。300 GBから600 GBのエンタープライズSAS 10kディスクに移行するとします。同じスピンドル数でも、パフォーマンスの違いは見られないはずです...

ただし、言及したNetAppディスクシェルフが従来の3Gbpsに対して6Gbpsまたは12Gbps SASバックプレーンを採用している場合、新しい機器に移行する際にスループットが変化する場合があります。

そこに一つの場所であるディスクサイズとIOPSとの間に直接の関係はであるアマゾンAWSクラウドやその他の「曇りのサービス」。2つのタイプのAWSサービス（Elastic Block StoreとRelational Database Service）は、より大きなディスクサイズに対してより高いIOPSを提供します。

これは、 Amazonがサービスに対して設定した人為的な制限であることに注意してください。これが事実であるハードウェアにバインドされた理由はありません。ただし、デスクトップシステムなどにもこの制限が適切であると信じている、仮想化されていないハードウェアに不慣れなdevopsタイプを見てきました。ディスクサイズとIOPSの関係は、クラウドマーケティングの制限であり、ハードウェアの制限ではありません。

IOPSはシーケンシャル書き込みの速度の優れた測定値ではありませんが、そのままにしておいてください。

ディスクのサイズに関係なく、ディスクヘッドのシーク時間と書き込み時間はかなり一貫しています。20年前、私たちは全員、同じ読み取り/書き込み速度の（ほぼ-確かに線形ではない）60 GBのディスクを使用していました。

私は経験に基づいた推測を行っていますが、ディスクの密度がディスクのパフォーマンスと直線的に関連するとは思いません。

たとえば、10 X 100GBディスクを備えたアレイを使用します。

連続256kbブロック書き込みのIOPSを測定します（または任意のIOPSメトリック）

結果の測定IOPSが1000 IOPSであると仮定しましょう。

OK

10 X 200GBディスクのアレイを変更します。同じRAID構成、同じブロックサイズなどでフォーマットします。

IOPSが同じままであるか、増加するか、減少するかを予想できますか？

互いにほぼ同等のままである可​​能性があります。

変更はほぼ線形ですか？

回転するメディアの歴史から、おそらく関係はないことがわかります。

10 X 50GBディスクでこれらの質問を繰り返します

繰り返しますが、ほぼ同等です。

これらすべての場合の速度は、RAIDが10個の書き込みヘッドを備えた単一のディスクのように機能するため、作業の1/10を各ディスクに並行して送信できます。

明確な数字はありませんが、過去の経験から、ディスクのパフォーマンスを向上させることは、容量を増やすほど簡単ではないことがわかります。

どのようなマーケティングの人々はあなたを伝えることは安い（ER）の開始前に、技術革新であるにもかかわらず、ソリッドステートディスクおそらくtheresの唯一の、過去20年間でスピンメディアのパフォーマンスにはほとんど重要な発展があったので、ずっとあなたが錆から抜け出すことができますそして、だけ非常に速く、我々は、ディスクヘッドの我々の現在のモデルは行くために得ることができます。

ストレージに追加されたパフォーマンスは、スピンドルが追加されるたびに増加します。ドライブの回転速度が最大の要因であるため、10k RPMドライブを追加すると、7.2k RPMドライブよりもパフォーマンスが向上します（ランダムIOのIO /秒またはストリーミングIOのMB /秒）。ドライブのサイズは実質的に影響しません。

使用可能なTBごとにより多くのスピンドルが必要だからといって、小さなドライブが速くなると人々は言います。これらのスピンドルのドライブサイズを増やしてもパフォーマンスは低下しませんが、ディスクにより多くのデータを収めることができ、ワークロードが増加する可能性があります。

他の条件がすべて等しいと仮定した場合、大容量のディスクのパフォーマンス特性はそれほど変化しません。10K RPM FCドライブは、300GBか3TBかに関係なく、非常によく似た特性を持っています。プラッターは同じ速度で回転し、ヘッドは同じ速度でシークします。

同様に持続スループット-大した違いはありません。多くの場合、人々はテラバイトを購入し、IOPやMB /秒を購入しないため、これがパフォーマンスの問題の多くの原因です。

また、3TBドライブを300GBドライブとして再構築/コピーするには、10倍の時間がかかります。

その結果、ストレージプロジェクトの実質的な過剰容量を実際に検討する必要がありました。ドライブのサイズは依然として増加していますが、パフォーマンスはそれほど大きくありません。そのため、少なくとも1つのケースでは、スピンドルが必要なため、100TBの要件を満たすために最大400TBのストレージを購入しました。

（SSDではなく）ディスクを回転している場合、他のすべてが等しい場合、ディスクの外側のトラックを使用すると転送速度が速くなります。部分的にしか使用されていないディスクを使用すると、自動的に発生します。同時に、ディスクが部分的にしか満たされていない場合、平均的なヘッドの動きは少なくなり、トラックあたりのデータが増えるため、ヘッドの動きの数は少なくなります。

単一のディスクを使用する場合でもRAIDドライブを使用する場合でも同じです。

100GBと2000GBのディスクを比較する場合、他のすべてが等しくないことを確認できます。ただし、同じメーカーが1つ、2つ、3つ、および4つのプラッタを備えた500GB、1TB、1.5TB、および2TBのドライブを提供している場合、他のすべては等しくなる可能性が高く、10 x 500GBは4 TBのデータを保存するために10 x 2TBよりも遅くなります（100 GBのみを保存する場合、500 GBドライブもほとんど空になるため、違いはありません）。

しかし、RAIDドライブの場合、転送速度によって制限されるのではなく、回転待ち時間によって制限されます。したがって、RPMが高いほど重要になります。また、多くの場合、RPMが高くなり、容量が小さくなります。一方、高RPM /低容量を使用する場合は、SSDドライブも検討します。