Облачная платформаAdvanced

Типы дисков и производительность

Эта статья полезна?
Язык статьи: Русский
Показать оригинал
Страница переведена автоматически и может содержать неточности. Рекомендуем сверяться с английской версией.

Диски EVS классифицируются по производительности ввода‑вывода диска. Диски EVS различаются по производительности и цене. Вы можете выбрать любой тип диска, который лучше всего подходит для ваших приложений.

Производительность EVS

Метрики производительности EVS включают:

  • IOPS: количество операций чтения/записи, выполняемых диском EVS за секунду.
  • Пропускная способность: объём данных, читаемых из диска EVS и записываемых в него за секунду.
  • Задержка ввода‑вывода чтения/записи: минимальный интервал между двумя последовательными операциями чтения/записи на диске EVS.

Table 1 данные о производительности EVS

Параметр

Extreme SSD

Ultra-high I/O

High I/O

IOPS per GiB/EVS disk

50

50

8

Max. IOPS/EVS disk

128,000

50,000

5,000

Baseline IOPS/EVS disk

1,800

1,800

1,800

Лимит всплеска IOPS/EVS диск

64,000

16,000

5,000

Формула расчёта IOPS диска

Лимит IOPS = min(128,000, 1,800 + 50 × Capacity in GiB)

Лимит IOPS = min(50,000, 1,800 + 50 × Capacity)

Лимит IOPS = min(5,000, 1,800 + 8 × Capacity)

Максимальная пропускная способность

1,000 MiB/s

350 MiB/s

150 MiB/s

Формула расчёта пропускной способности диска

Лимит пропускной способности = min(1,000, 120 + 0.5 × Capacity in GiB) MiB/s

Лимит пропускной способности = min(350, 120 + 0.5 × Capacity) MiB/s

Лимит пропускной способности = min(150, 100 + 0.15 × Capacity) MiB/s

Средняя задержка для одноканальной, случайных записей 4 KiB

Субмиллисекунды

1 ms

1–3 ms

API name

ПРИМЕЧАНИЕ:

Это имя API является значением параметра volume_type в API EVS. Оно не представляет тип базового аппаратного устройства.

ESSD

SSD

SAS

Типичные сценарии использования

  • Базы данных
    • Oracle
    • SQL Server
    • ClickHouse
  • AI-нагрузки

Нагрузки с интенсивным чтением/записью, требующие ультра-высокого I/O и пропускной способности, такие как распределённые файловые системы, используемые в сценариях HPC, или NoSQL и реляционные базы данных, применяемые в I/O-интенсивных сценариях. Типичные базы данных включают MongoDB, Oracle, SQL Server, MySQL и PostgreSQL.

Основные приложения, требующие высокой производительности и высокой надежности, такие как крупномасштабные среды разработки и тестирования, журналы веб‑серверов и корпоративные приложения. К типичным корпоративным приложениям относятся SAP, Microsoft Exchange и Microsoft SharePoint.

Производительность диска EVS тесно связана с размером блока данных:

  • Если блоки данных имеют одинаковый размер, диск может достичь либо максимального IOPS, либо максимальной пропускной способности, в зависимости от того, что будет достигнуто первым.
  • Если блоки данных имеют разный размер, максимальная метрика производительности, которую может достичь диск, варьируется:
    • Для небольших блоков данных, например 4 KiB или 8 KiB, диск может достичь максимального IOPS.
    • Для блоков данных большого размера, 16 KiB и более, диск может достичь максимальной пропускной способности.

Таблица 2 использует диск ultra-high I/O в качестве примера. Теоретически, когда размер диска ultra-high I/O составляет не менее 964 GiB, диск теоретически может достичь либо максимального IOPS 50 000, либо максимальной пропускной способности 350 MiB/s. Однако на практике это не так. Максимальный IOPS и максимальная пропускная способность, которые может достичь диск, также зависят от размера блока данных.

Таблица 2 Максимальная производительность диска ultra-high I/O EVS

Размер блока данных (KiB)

Макс. IOPS

Макс. Пропускная способность (MiB/s)

4

Около 50 000

Около 195

8

Около 44 800

Около 350

16

Около 22,400

Около 350

32

Около 11,200

Около 350

Формула расчёта IOPS диска

Disk IOPS limit = min(Maximum IOPS, Baseline IOPS + IOPS per GiB × Capacity)

Возьмём, к примеру, диск EVS с ультра‑высоким I/O и максимальными IOPS 50 000.

  • Если ёмкость диска составляет 100 GiB, предел IOPS диска рассчитывается следующим образом: Disk IOPS limit = min(50,000, 1,800 + 50 × 100)

    Предел IOPS диска составляет 6 800, это меньшее из двух значений (50 000 и 6 800).

  • Если ёмкость диска составляет 1 000 GiB, предел IOPS диска рассчитывается следующим образом: Disk IOPS limit = min(50,000, 1,800 + 50 × 1,000)

    Предел IOPS диска составляет 50 000, это меньшее из двух значений (50 000 и 51 800).

Возможность всплеска IOPS диска и принципы

Диски EVS обладают возможностью всплеска. Диск небольшой ёмкости может превысить свой официально установленный максимум IOPS на короткое время. Этот IOPS применяется к каждому диску отдельно.

Диски с возможностью всплеска хорошо подходят для ускорения запуска серверов. В большинстве случаев системные диски довольно небольшие, поэтому их базовые IOPS довольно низки. Например, IOPS 50‑GiB ультра‑высокого I/O диска без всплеска могут достигать лишь 4 300 IOPS, что рассчитывается как min(50,000, 1,800 + 50 × Capacity). Но при наличии возможности всплеска его IOPS могут достигать до 16 000.

В следующем примере используется диск EVS с ультра‑высоким I/O и лимитом всплеска IOPS 16 000.

  • Если ёмкость диска составляет 100 GiB, диск имеет максимальный IOPS 6,800, но может временно всплеск до 16,000 IOPS.
  • Если ёмкость диска составляет 1,000 GiB, диск имеет максимальный IOPS 50,000. Максимальный IOPS диска уже превышает его burst IOPS 16,000, поэтому диск не использует возможность всплеска.

Ниже описывается потребление и резервирование burst IOPS.

Для обработки burst I/O‑операций используется механизм токен‑бакета. Количество начальных токенов в бакете рассчитывается следующим образом:

Количество начальных токенов = продолжительность всплеска × ограничение burst IOPS

В следующем примере используется диск EVS ultra‑high I/O объёмом 100-GiB, а фиксированная продолжительность всплеска составляет 1800 секунд. Поэтому количество начальных токенов равно 28,800,000 (1,800 × 16,000).

  • Скорость производства токенов: эта скорость равна максимальному IOPS диска, то есть 6,800 токенов/s.
  • Скорость потребления токенов: эта скорость основана на использовании I/O. Каждый запрос I/O потребляет один токен. Максимальная скорость потребления составляет 16,000 токенов/s, что является большим значением между burst IOPS диска и его максимальным IOPS.

Принципы потребления

Когда токены потребляются быстрее, чем производятся, их количество соответственно уменьшается, и в конечном итоге IOPS диска будет соответствовать скорости производства токенов (максимальному IOPS). В этом примере диск может выполнять всплеск примерно 3,130 секунд [28,800,000/(16,000 – 6,800)].

Принципы резервирования

Когда токены потребляются медленнее, чем производятся, их количество соответственно увеличивается, и диск восстанавливает возможность всплеска. В этом примере, если диск будет приостановлен примерно 4,235 секунд (28,800,000/6,800), бакет токенов заполнится токенами.

Note

Пока в бакете токенов есть токены, диск обладает возможностью всплеска.

Figure 1 показывает принципы потребления и резервирования токенов. Синие столбцы указывают использование IOPS диска, зелёная пунктирная линия представляет максимальный IOPS, красная пунктирная линия указывает ограничение burst IOPS, а чёрная кривая отображает изменения количества токенов.

  • Пока есть токены, IOPS диска могут превышать 6,800 и достигать всплеска до 16,000, что является ограничением burst IOPS.
  • Когда токенов больше нет, диск теряет возможность всплеска, и IOPS диска могут достигать до 6,800.
  • Каждый раз, когда IOPS диска меньше 6,800, количество токенов начинает увеличиваться, и диск восстанавливает возможность всплеска.

Рисунок 1 Диаграмма возможности всплеска


QoS инстанса

ECS поддерживают изоляцию ввода-вывода хранилища на уровне инстанса. Каждый инстанс (ECS) использует свою пропускную способность хранилища и IOPS исключительно. Это предотвращает конкуренцию за ресурсы между ECS в пиковые часы.

Scenario 1: Если суммарная производительность дисков EVS на инстансе превышает возможности ввода-вывода хранилища флейвора инстанса, используются возможности ввода-вывода хранилища флейвора инстанса. Если у инстанса несколько дисков EVS, производительность ввода-вывода хранилища динамически распределяется между дисками EVS на основе механизма конкуренции.

Пример 1: Клиент покупает ECS, который предоставляет до 2,688 MiB/s (21 Gbit/s) пропускной способности хранилища. У ECS есть десять дисков EVS объёмом 1,000 GiB Ultra-high I/O, каждый из которых обеспечивает максимальную пропускную способность 350 MiB/s. Таким образом, суммарная максимальная пропускная способность десяти дисков составляет 3,500 MiB/s, что уже превышает максимальную пропускную способность хранилища инстанса (2,688 MiB/s). В этом случае пропускная способность 3,500 MiB/s недостижима.

Пример 2: Клиент покупает ECS, который предоставляет до 130,000 IOPS. У ECS есть три диска EVS объёмом 8 TiB Ultra-high I/O, каждый из которых обеспечивает максимальные IOPS в 50,000. Таким образом, суммарные максимальные IOPS трёх дисков составляют 150,000, что уже превышает максимальные IOPS инстанса (130,000). В этом случае максимальные IOPS хранилища дисков могут достигать только 130,000, а не 150,000.

Scenario 2: Если суммарная производительность дисков EVS на инстансе меньше возможностей ввода-вывода хранилища флейвора инстанса, используется производительность хранилища дисков.

Пример: Клиент покупает ECS, который предоставляет до 2,688 MiB/s (21 Gbit/s) пропускной способности хранилища. У ECS есть три диска EVS объёмом 100 GiB Ultra-high I/O, каждый из которых обеспечивает максимальную пропускную способность 170 MiB/s. Таким образом, суммарная максимальная пропускная способность трёх дисков составляет 510 MiB/s, что меньше максимальной пропускной способности хранилища инстанса (2,688 MiB/s). В этом случае пропускная способность 2,688 MiB/s недостижима.