存储IOPS如何响应磁盘容量而变化？

在所有其他条件相同的情况下，如果使用更大的磁盘，存储阵列的IOPS性能将如何变化。

例如，采用包含10 X 100GB磁盘的阵列。

测量IOPS以进行连续256kb块写入（或任何IOPS指标）

假设测得的IOPS为1000 IOPS。

将阵列更改为包含10 X 200GB磁盘的阵列。使用相同的RAID配置，相同的块大小等进行格式化。

人们会期望IOPS保持不变，增加还是减少？这种变化大致是线性的吗？即增加2倍或减少2倍（因为我将磁盘容量增加了2倍）

对10 X 50GB磁盘重复这些问题。

编辑：更多上下文

这个问题是由于我的Sysadmin团队之间进行的一次对话引起的，该对话并不精通所有事物的存储。（在存储的许多方面都感到满意，但在管理SAN或其他方面的细节方面却不满意）。我们收到了一大堆新的Netapp托盘，这些托盘具有比我们现有托盘更高的每磁盘磁盘容量-两倍的容量。有人评论说，仅仅因为磁盘更大，新托盘的IOPS会更低。然后有一个汽车类比来解释这一点。两条评论都没有让我满意，所以我想将其用到团队，即Stack-Exchange-land。

汽车的类比是关于两辆汽车，它们具有不同的加速度，相同的最高速度并且行驶四分之一英里。然后将距离更改为半英里。实际上，我不记得确切的类比，但是由于我在interwebz上发现了另一个类似的类，所以我认为这可能是常见的IOPS类比。

在某些方面，对我来说，问题的实际答案并不重要，因为我们没有使用此信息来评估购买。但是，我们确实需要评估将托盘连接到现有喷头的最佳方法，以及切出骨料和体积的最佳方法。

要直接回答您的问题- 其他所有条件都相等 = GB更改时不更改。

您不会使用GB来衡量IOPS。您使用查找时间和延迟。

我可以在这里重新编写所有内容，但是下面的这些示例已经完成了所有操作，因此我将重复以下操作：

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

我知道这可能是一个假想的问题……但是，IT界确实不是那样。需要考虑现实的限制，以及可能影响IOPS的其他因素。

• 50GB和100GB磁盘不再存在。认为更多：72，146，300，450，600，900，1200GB在企业磁盘和500，1000，2000，3000，4000，6000GB在近线/中线大容量存储介质。

• 现代存储中有太多抽象。磁盘缓存，控制器缓存，SSD卸载等，很难分辨出任何差异。

• 您需要考虑不同的驱动器外形尺寸，接口和转速。SATA磁盘具有与SAS或近线SAS不同的性能配置文件。7,200RPM磁盘的行为不同于10,000RPM或15,000RPM。并且各种转速的可用性限于某些容量。

• 物理控制器布局。SAS扩展器，RAID / SAS控制器可能会影响IOPS，具体取决于磁盘布局，超额订购率，连接是在服务器内部还是在外部机柜中。大量SATA磁盘在扩展器上和在驱动器错误情况下表现较差。

• 其中一些可能会受到磁盘阵列上的碎片和已用容量的影响。

• 听说过短行程吗？

• 软件与硬件RAID，预取，自适应配置...

什么导致你相信能力将有任何摆在首位对性能的影响？您能否提供更多背景信息？

编辑：

如果磁盘类型，形状因数，接口和已用容量相同，则IOPS应该没有明显的差异。假设您要从300GB的企业SAS 10k磁盘迁移到600GB。主轴数相同时，您应该看不到任何性能差异...

但是，如果您提到的NetApp磁盘架使用6Gbps或12Gbps SAS背板而不是传统的3Gbps，则在使用较新的设备时，吞吐量可能会发生变化。

磁盘大小和IOPS之间存在直接关系的地方是Amazon AWS Cloud和其他“多云服务”。两种类型的AWS服务（弹性块存储和关系数据库服务）为较大的磁盘大小提供更高的IOPS。

请注意，这是亚马逊对其服务施加的人为限制。没有这种情况的硬件绑定原因。但是，我看到一些不熟悉未虚拟化硬件的devop类型，他们认为此限制也适用于台式机系统等。磁盘大小/ IOPS关系是云营销限制，而不是硬件限制。

我应该指出，IOPS并不是衡量顺序写入速度的好方法，但我们可以继续使用它。

我怀疑尽管磁盘大小，磁盘头的查找和写入时间还是相当一致的。20年前，我们都在使用60GB磁盘（大致-肯定不是线性地）具有相同的读/写速度。

我正在做一个有根据的猜测，但我不认为磁盘的密度与磁盘的性能成线性关系。

例如，采用包含10 X 100GB磁盘的阵列。

测量IOPS以进行连续256kb块写入（或任何IOPS指标）

假设测得的IOPS为1000 IOPS。

好

将阵列更改为包含10 X 200GB磁盘的阵列。使用相同的RAID配置，相同的块大小等进行格式化。

人们会期望IOPS保持不变，增加还是减少？

大概彼此大致相等。

这种变化大致是线性的吗？

旋转媒体的历史告诉我，可能没有关系。

对10 X 50GB磁盘重复这些问题

同样，大致相等。

在所有这些情况下，您的速度都来自RAID的作用，就像一个带有十个写磁头的单个磁盘一样，因此您可以并行发送每个磁盘的1/10的工作。

尽管我没有硬性数据可以告诉您，但我过去的经验告诉我，提高磁盘性能并不像获得更多容量那样简单。

尽管市场营销人员告诉您创新是什么，但在便宜的固态硬盘问世之前，旋转介质的性能在过去20年中几乎没有显着发展，大概只有这么多可以摆脱生锈而且只有如此快的速度，我们才能使我们当前的磁盘磁头模型开始运行。

每增加一个主轴，性能便会提高到存储规模。驱动器的转速是最大的因素，因此，与7.2k RPM驱动器相比，添加10k RPM驱动器将提供更高的性能（根据随机IO的IO / s或流IO的MB / s）。驱动器的大小几乎没有影响。

人们说，小型驱动器运行得更快是因为每个可用TB需要更多的主轴。增加这些主轴的驱动器大小不会降低性能，但是它将使您可以在磁盘上容纳更多数据，这可能导致工作量增加。

如果您假设其他所有条件都相同，那么大容量磁盘的性能特征不会有太大变化。10K RPM FC驱动器具有非常相似的特性，而不管它是300GB还是3TB。盘片以相同的速度旋转，磁头以相同的速度搜索。

吞吐量也同样保持不变-差别不大。但是，这是许多性能问题的根源，因为在许多情况下，人们购买TB级存储，而不是购买IOP或MB / sec。

重建/复制3TB驱动器和300GB驱动器所需的时间是原来的10倍。

结果，我们实际上不得不考虑存储项目的大量产能过剩-驱动器大小仍在增长，但是它们的性能并不高。因此，至少在一种情况下，我们购买了约400TB的存储空间以满足100TB的需求，因为我们需要主轴。

如果要旋转磁盘（不是SSD），则其他所有条件都是相同的，如果使用磁盘的外部磁道，则传输速度会更高。如果您使用仅部分填充的磁盘，这将自动发生。同时，如果仅部分填充磁盘，则平均磁头移动会减少，磁头移动的次数也会减少，因为每个磁道有更多数据。

无论您使用单个磁盘还是RAID驱动器，都是如此。

现在，如果要比较100GB和2000GB磁盘，则可以确定所有其他条件都不相等。但是，如果同一家制造商提供带有1个，2个，3个和4个磁盘的500GB，1TB，1.5TB和2TB驱动器，则其他所有条件都可能相等，并且10 x 500GB的存储速度将比10 x 2TB的存储4TB数据慢（如果仅存储100 GB，则不会有任何区别，因为500 GB的驱动器也几乎是空的）。

但是对于RAID驱动器，您将不受传输速度的限制，而受旋转延迟的限制。因此，更高的RPM将更为重要。而且，您通常会发现更高的RPM和更低的容量。另一方面，如果您使用高RPM /低容量，那么您可能还会考虑SSD驱动器。