IOPS Là Gì? Tổng Hợp Tất Cả Các Kiến Thức Cơ Bản Về IOPS

IOPS là gì? IOPS là một số liệu tiêu chuẩn để đánh giá hiệu năng đọc ghi của các thiết bị lưu trữ như ổ cứng. Tuy nhiên, nhiều người thắc mắc rằng IOPS có thực sự xứng đáng để quan tâm không? Vì vậy, trong bài viết này, hãy cùng Máy Chủ Sài Gòn khám phá tất tần tật về IOPS và tìm hiểu lý do tại sao nó lại quan trọng đến vậy nhé.

IOPS là gì?

IOPS là từ viết tắt của Input/Output Per Second được hiểu là hiệu năng đọc ghi ổ cứng được hoàn tất trong một giây. Như chúng ta đã biết, hiệu suất lưu trữ được xác định bởi ba yếu tố chính đó là: tốc độ băng thông, độ trễ và IOPS. Thông thường phần lớn các công ty lưu trữ sẽ đặt một khoản phí bảo hiểm trên IOPS.

Mục đích của việc này chỉ là để khoe khoang về tốc độ hệ thống lưu trữ của họ. Tuy nhiên, việc đánh giá hiệu năng đọc ghi ổ cứng của hệ thống lưu trữ về mặt IOPS chỉ hữu ích nếu khối lượng công việc yêu cầu nhiều. 

Khi xem xét một hệ thống lưu trữ mới, đặc biệt là một hệ thống All – flash, một số điều cần lưu ý về IOPS là gì?

Đầu tiên là số lượng IOPS tối đa mà hệ thống lưu trữ có thể hỗ trợ. Đó là một thuật ngữ thường được sử dụng để xác định một hệ thống lưu trữ này với một hệ thống lưu trữ khác. Tuy nhiên, đây có phải là một tiêu chuẩn khả thi cho các yêu cầu của trung tâm dữ liệu ngày nay không? Có phù hợp với khả năng của các hệ thống lưu trữ ngày nay không?

Đặc điểm về hiệu suất của IOPS 

Các quy trình tuần tự và ngẫu nhiên là các đặc điểm hiệu suất thường được đo lường nhất. Hoạt động tuần tự truy cập các vị trí thiết bị lưu trữ theo thứ tự Logic và thường được kết hợp với kích thước truyền dữ liệu lớn, chẳng hạn như 128 KB. 

Các thao tác ngẫu nhiên truy cập các vị trí không liền kề trên thiết bị lưu trữ và thường được kết hợp với kích thước truyền dữ liệu nhỏ, chẳng hạn như 4 KB. Để biết đặc điểm về hiệu suất của IOPS là gì hãy chú ý bảng sau: 

Đo đạc	Sự mô tả
Tổng số IOPS	Tổng số hoạt động ra/vào mỗi giây (khi thực hiện kết hợp kiểm tra đọc và ghi)
IOPS đọc ngẫu nhiên	Số hoạt động ra/vào đọc ngẫu nhiên trung bình mỗi giây
IOPS ghi ngẫu nhiên	Số hoạt động ra/vào ghi ngẫu nhiên trung bình mỗi giây
IOPS đọc tuần tự	Số hoạt động ra/vào đọc tuần tự trung bình mỗi giây
IOPS ghi tuần tự	Số hoạt động ra/vào ghi tuần tự trung bình mỗi giây

Số IOPS ngẫu nhiên cho HDD và các thiết bị lưu trữ cơ điện tương tự chủ yếu được xác định bởi thời gian tìm kiếm ngẫu nhiên của thiết bị lưu trữ, trong khi số IOPS ngẫu nhiên cho SSD và các thiết bị lưu trữ trạng thái rắn tương tự chủ yếu được xác định bởi tốc độ giao diện bộ nhớ và bộ điều khiển bên trong của thiết bị lưu trữ. Các số IOPS tuần tự trên cả hai loại thiết bị lưu trữ (đặc biệt khi sử dụng kích thước khối lớn) thường đại diện cho băng thông duy trì tối đa của thiết bị lưu trữ.

Tầm quan trọng của IOPS là gì?

IOPS cho biết mức độ nhanh và đáp ứng của khối lượng trong điện toán đám mây, nơi tài nguyên phần cứng được chia sẻ bởi nhiều người dùng. IOPS càng cao, càng có nhiều thao tác có thể được thực thi cùng lúc, tốc độ giải quyết và xử lý càng nhanh. Điều này có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ giải trí trên phần mềm của bạn.

Bất chấp sự chào mời của các nhà cung cấp lưu trữ, vẫn còn nhiều tranh cãi về tầm quan trọng của IOPS. Câu hỏi được đặt ra là có bao nhiêu IOPS để đo lường. Bởi vì các số liệu có thể thay đổi nhiều tùy thuộc vào khối lượng công việc, việc đánh giá hiệu suất chỉ trên IOPS là không có ý nghĩa gì.

Lý do không nên đánh giá hiệu suất chỉ trên IOPS là gì?

Vì số IOPS bị ảnh hưởng bởi kích thước của khối dữ liệu và hiệu suất khối lượng công việc, các nhà sản xuất không có khả năng sử dụng các yếu tố tiêu chuẩn hóa khi liệt kê IOPS.

Ngay cả khi IOPS được tính toán bằng cách sử dụng một hệ thống tiêu chuẩn với kích thước khối được chỉ định và kết hợp đọc/ghi, con số này sẽ vô nghĩa cho đến khi nó được khớp với một khối lượng công việc cụ thể.

Tốc độ truyền tải của IOPS

Trong trường hợp biết rõ IOPS là gì, bạn sẽ nhận ra khi đo lường hiệu năng đọc ghi ổ cứng và hiệu suất tổng thể của một hệ thống lưu trữ, có rất nhiều yếu tố cần xem xét. Các ảnh hưởng bên ngoài bao gồm cách dữ liệu được đọc từ và ghi vào hệ thống lưu trữ. Hoặc nó có thể là tốc độ của cấu trúc mạng lưu trữ.

Ngoài ra còn có các cân nhắc nội bộ cần xem xét. Ví dụ, sức mạnh CPU của Controller hoặc hiệu suất của phần mềm lưu trữ. Tốc độ của phương tiện lưu trữ được cài đặt trong hệ thống lưu trữ cũng rất quan trọng. Chúng ta hãy giả định rằng tất cả các yếu tố bên ngoài đều giống nhau trong bài viết này. 

Khi đó, tốc độ truyền là tốc độ mà bộ điều khiển lưu trữ có thể gửi các khối dữ liệu đến phương tiện lưu trữ bằng phần mềm lưu trữ.

Nó thường được đo bằng Megabit/giây (MB/s) và tốc độ truyền cao là vô cùng quan trọng. Đặc biệt là đối với các khối lượng công việc có tính chất tuần tự. Hãy xem xét ví dụ dưới đây để biết được tốc độ truyền tải của IOPS là gì:

Hãy xem xét hai khối lượng công việc truy cập cùng một lượng dữ liệu yêu cầu IOPS khác nhau đáng kể. Nhiệm vụ ban đầu là yêu cầu đọc 10 tệp 750MB với tổng dung lượng 7,5GB và mất 100 giây để hoàn thành. Điều này tương ứng với tốc độ truyền 75MB/s và tiêu thụ 10 IOPS. Con số trên nằm bên trong dung lượng lưu trữ của một đĩa cứng. 

Công việc thứ hai là đọc 10.000 tệp 750KB, với cùng một lượng dữ liệu (7,5 GB), nhưng 10.000 IOPS. Yêu cầu này sẽ không được thực hiện trong cùng 100 giây vì ổ đĩa tiêu chuẩn không thể tạo ra hơn 200 IOPS. Đây là một minh họa về việc các khối lượng công việc khác nhau đòi hỏi các mức hiệu suất khá khác nhau khi sử dụng cùng một lượng lưu trữ.

Vấn đề khi sử dụng IOPS là gì?

Một vấn đề khác khi sử dụng IOPS để phân biệt các hệ thống lưu trữ flash khác nhau là có quá nhiều cách để tạo ra IOPS giống minh họa ở ví dụ trên. Kích thước của khối được sử dụng có thể có tác động lớn đến IOPS. Trong luồng I/O, cũng có sự kết hợp của các thao tác đọc/ghi cũng như số lượng ngẫu nhiên.

Khi tất cả các nhà cung cấp đều đồng ý về cách đặt từng biến này. Sau đó, nó sẽ không còn liên quan nhiều đến trung tâm dữ liệu. Hãy xem xét ví dụ sau đây để hiểu thêm về vấn đề khi sử dụng  IOPS là gì nhé.

Ví dụ: nếu các nhà sản xuất tuyên bố IOPS từ các thử nghiệm sử dụng kích thước Block 4K và kết hợp đọc/ghi ngẫu nhiên là 50%. Đối với một trung tâm dữ liệu có khối lượng công việc tạo ra Block 32K với tốc độ ghi 80% thì kết quả sẽ trở nên vô nghĩa. 

Trên một mảng toàn flash, hầu hết các trung tâm dữ liệu sẽ chạy một số khối lượng công việc. Nó rất có thể sẽ hỗ trợ nhiều khối lượng công việc với tỷ lệ đọc/ghi khác nhau.

Phép đo IOPS phù hợp

Trước khi xem xét công thức tính IOPS là gì, ta hãy đi tìm hiểu về phép đo IOPS phù hợp trước nhé.

Hiệu suất của một mảng All – Flash, hoặc thậm chí là một mảng hỗn hợp, có thể được đo lường theo một số cách. Đó là tất cả về tính toán thống kê hiệu suất cho một số Workload nhất định hoặc hỗn hợp Workload.

Ví dụ: Trên cùng một hệ thống lưu trữ, hãy chạy các bài kiểm tra hiệu suất SQL và VDI cùng một lúc. Hãy báo cáo về dữ liệu rõ ràng hơn và phù hợp hơn với trung tâm dữ liệu thay vì báo cáo IOPS đã sử dụng. Nó có thể là số lượng người dùng SQL đồng thời trong trường hợp này. Các phiên bản của VDI được hỗ trợ với thời gian phản hồi có thể chấp nhận được.

Công thức tính IOPS 

Cách tính IOPS là gì?

Tổng IOPS = Số ổ cứng * IOPS Per Disk  

IOPS thực = (Tổng IOPS * Write%)/(Raid Penalty) + (Tổng IOPS * Read %)

Cách tính số ổ cứng

Số ổ cứng = ((Read IOPS) + (Write IOPS*Raid Penalty))/IOPS per Disk

Xem bảng thông số sau để biết thêm thông tin về IOPS là gì nhé:

RAID Level	Capacity	IOPS
RAID 5	5,626 GB	821
RAID 6	4,822 GB	624
RAID 10	3,215 GB	1200

Bạn không cần phải lo lắng về sự khác biệt trong các chỉ số của mỗi công ty. Kích thước khối máy chủ, số lượng yêu cầu và trọng lượng của những yêu cầu đó đều có thể được thay đổi bằng IOPS. Khi chọn một dịch vụ tại một đơn vị có cam kết về dịch vụ, bạn cần hiểu được các tiêu chuẩn đó được đáp ứng như thế nào.

Yếu tố ảnh hưởng đến IOPS là gì?

Các chỉ báo IOPS bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các yếu tố cấu hình hệ thống máy chủ đám mây như tốc độ RAM, CPU và các loại ứng dụng mà bạn đặt để lưu trữ trong hệ thống máy chủ đó. Tốc độ xử lý tỷ lệ thuận với IOPS. Tốc độ xử lý sẽ cao hơn nếu thông số IOPS được đặt thành giá trị cao, dẫn đến việc xử lý nhiều tác vụ hơn. Do đó, hiệu suất của các ứng dụng trên máy chủ sẽ được cải thiện. Chỉ số IOPS cao và hợp lý sẽ hỗ trợ duy trì một hệ thống ERP vững chắc và xử lý nhiều công việc bên trong nó.

Vai trò của IOPS là gì?

Tốc độ xử lý tỷ lệ thuận với IOPS

Tài nguyên phần cứng trên máy chủ đám mây là không gian dùng chung được sử dụng bởi một số lượng lớn các cá nhân. Do đó, nếu bạn muốn tốc độ xử lý nhanh, bạn sẽ cần nhiều IOPS, đồng nghĩa với việc bạn sẽ phải xử lý rất nhiều tác vụ. Kết quả là, hiệu suất của các ứng dụng Cloud Server sẽ cải thiện tương ứng.

Tuy nhiên, nếu bạn lạm dụng IOPS quá nhiều, sẽ hình thành một nút thắt cổ chai. Tuy nhiên, khi IOPS quá cao, độ trễ sẽ tăng lên, làm giảm thông lượng. Tỷ lệ Đọc và Ghi (thường là 70% (đọc) và 30% (ghi) – có thể tùy chỉnh) là dữ liệu IOPS quan trọng nhất cần chú ý. Nếu được hỏi về vai trò của IOPS là gì, hy vọng bạn sẽ nhớ được phần này.

Định vị thứ hạng Web trên thị trường

Tốc độ tải trang là một trong những yếu tố được Google sử dụng để tính xếp hạng của một trang web. Điều này có nghĩa là các trang web tải nhanh sẽ xếp hạng cao hơn trên Google. Người dùng mong muốn trải nghiệm tải nhanh, vì vậy các trang web có tốc độ tải nhanh hơn sẽ được nhiều người dùng thích hơn.

Lời kết

Với bài viết này, Máy Chủ Sài Gòn đã giúp bạn giải đáp các thắc mắc về IOPS là gì và vì sao nó lại quan trọng đến vậy. Khi đọc xong bài viết này, hy vọng đã phần nào hiểu hơn về IOPS. Hẹn gặp lại tất cả mọi người trong những bài viết tiếp theo của chúng tôi. Đừng quên bình luận vào phần bên dưới nếu bạn muốn đóng góp hoặc sửa đổi thêm cho bài viết này nhé.

Nếu có thắc mắc hay có nhu cầu mua sắm các sản phẩm và dịch vụ của chúng tôi, mời bạn liên hệ qua Hotline: 0976.638.715 hoặc Email: kinhdoanh@maychusaigon.vn. Máy Chủ Sài Gòn tự hào là đơn vị chuyên cung cấp máy chủ, máy trạm, linh kiện và thiết bị mạng chính hãng uy tín và chuyên nghiệp.