Как делают устройство хранения данных, которое IOPS изменяют в ответ на емкость диска?

Одно из мест, где находится прямая зависимость между размером диска и IOPS, находится в Amazon AWS Cloud и других "облачных сервисах". Два типа услуг AWS (Elastic Block Store и Relational Database Service ) обеспечивают более высокую IOPS для дисков больших размеров.

Обратите внимание, что это искусственное ограничение , накладываемое компанией Amazon на свои услуги. Для этого нет никаких аппаратных причин. Тем не менее, я видел devops типов, которые незнакомы с невиртуализированным оборудованием, считая это ограничение подходящим и для настольных систем и тому подобное. Размер диска / IOPS является ограничением облачного маркетинга, а не аппаратным ограничением.

Я должен отметить, что IOPS не является отличным измерением скорости при последовательной записи, но давайте просто согласимся с этим.

Я подозреваю, что время поиска и записи головок дисков довольно стабильно, несмотря на размер дисков. 20 лет назад мы все использовали диски емкостью 60 ГБ с (примерно - конечно, не линейно) одинаковыми скоростями чтения/записи

Я делаю обоснованное предположение, но я не думаю, что плотность диска линейно связана с производительностью диска.

Например, возьмем массив с 10 дисками X 100 ГБ.

Измеряем IOPS для последовательной записи блоков по 256 кБ (или любой метрики IOPS)

Предположим, что результирующая измеренная IOPS равна 1000 IOPS.

OK

Измените массив на массив с 10 дисками X 200 ГБ. Форматировать с одним RAID-массивом Можно ли ожидать, что IOPS останется прежней, увеличится или уменьшится? Наверное, останутся примерно эквивалентными друг другу.

Будет ли изменение примерно линейным?

История вращающихся носителей говорит мне, что, вероятно, нет никакой связи.

Повторите эти вопросы с 10 дисками X 50GB

Снова, примерно эквивалентно.

Ваша скорость, во всех этих случаях, исходит из того, что RAID работает как один диск с десятью головками записи, так что вы можете послать 1/10 часть работы параллельно каждому диску.

Хотя у меня нет жестких цифр, которые можно было бы вам показать, мой прошлый опыт подсказывает мне, что увеличить производительность ваших дисков не так просто, как получить большую емкость.

Несмотря на то, что маркетологи говорят вам, что это инновация, до начала выпуска дешевых(э) твердотельных дисков, за последние 20 лет производительность вращающихся носителей практически не развивалась, предположительно, только так так много можно получить из ржавчины и только так быстро мы можем запустить наши нынешние модели дисковых головок.

Производительность добавляется к шкалам хранения с добавлением каждого шпинделя. Скорость вращения диска является самым большим фактором, поэтому добавление диска со скоростью вращения 10 кОм в минуту даст больше производительности (с точки зрения ввода-вывода в секунду при случайном вводе-выводе или МБ/с при потоковом вводе-выводе), чем диск со скоростью вращения 7,2 кОм в минуту. Размер диска практически не влияет на его производительность.

Говорят, что небольшие диски работают быстрее просто потому, что на один используемый ТБ требуется больше шпинделей. Увеличение размера этих шпинделей не приведет к снижению производительности, но позволит разместить на дисках больше данных, что может привести к увеличению нагрузки

Если предположить, что все остальное равно, то характеристики дисков большей емкости не сильно меняются. Диск FC со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин обладает очень похожими характеристиками независимо от того, 300 ГБ или 3 ТБ. Тарелки вращаются с одинаковой скоростью, а головки ищут с одинаковой скоростью.

Постоянная пропускная способность также - не большая разница. Это корень многих проблем с производительностью, хотя, как и во многих случаях, люди покупают терабайты, они не покупают IOPs или MB/sec.

И восстановление/копирование диска емкостью 3 ТБ займет в 10 раз больше времени, чем копирование диска емкостью 300 ГБ.

В результате нам пришлось столкнуться со значительной избыточной емкостью для проектов по хранению данных - размеры накопителей продолжают расти, но их производительность невелика. Поэтому, по крайней мере, в одном случае мы купили хранилище емкостью около 400 ТБ, чтобы заполнить потребность в 100 ТБ, потому что нам нужны шпиндели.

Если вы вращаете диски (не SSD), то при прочих равных условиях скорость передачи выше, если вы используете внешние дорожки диска. Это произойдет автоматически, если вы используете диск, который заполнен только частично. В то же время, если диск заполнен только частично, ваше среднее движение головы будет меньше, и количество движений головы будет меньше, потому что на одной дорожке больше данных.

Это верно независимо от того, используете ли вы один диск или RAID-диск.

Теперь, если вы сравниваете 100 ГБ и 2000 ГБ диски, вы можете быть уверены, что все остальное не равно . Но если тот же производитель предлагает диски емкостью 500 ГБ, 1 ТБ, 1,5 ТБ и 2 ТБ с одной, двумя, тремя и четырьмя пластинами, то, скорее всего, все остальное будет равно, а 10 x 500 ГБ будет медленнее, чем 10 x 2 ТБ для хранения 4 ТБ данных (никакой разницы не будет, если вы будете хранить только 100 ГБ, потому что 500 ГБ дисков также будут почти пустыми).