機械硬碟的連續讀寫性很好， 但隨機讀寫效能很差。這是因為磁頭移動至正確的磁軌上需要時間，隨機讀寫時，磁頭不停的移動，時間都花在了磁頭尋道上，所以效能不高。 如下圖：
在儲存小檔案()、oltp資料庫應用時，隨機讀寫效能（iops）是最重要指標。
學習它，有助於我們分析儲存系統的效能互瓶頸。
下面我們來認識隨機讀寫效能指標--iops（每秒的輸入輸出次數）。
tseek是指將讀寫磁頭移動至正確的磁軌上所需要的時間。尋道時間越短，i/o操作越快，目前磁碟的平均尋道時間一般在3－15ms。
旋轉延遲trotation是指碟片旋轉將請求資料所在扇區移至讀寫磁頭下方所需要的時間。旋轉延遲取決於磁碟轉速，通常使用磁碟旋轉一周所需時間的1/2表示。比如，7200 rpm的磁碟平均旋轉延遲大約為60*1000/7200/2 = 4.17ms，而轉速為15000 rpm的磁碟其平均旋轉延遲為2ms。
資料傳輸時間ttransfer是指完成傳輸所請求的資料所需要的時間，它取決於資料傳輸率，其值等於資料大小除以資料傳輸率。目前ide/ata能達到133mb/s，sata ii可達到300mb/s的介面資料傳輸率，資料傳輸時間通常遠小於前兩部分消耗時間。簡單計算時可忽略。
常見磁碟平均物理尋道時間為：
7200轉/分的stat硬碟平均物理尋道時間是10.5ms
10000轉/分的stat硬碟平均物理尋道時間是7ms
15000轉/分的sas硬碟平均物理尋道時間是5ms
常見硬碟的旋轉延遲時間為：
7200 rpm的磁碟平均旋轉延遲大約為60*1000/7200/2 = 4.17ms
10000 rpm的磁碟平均旋轉延遲大約為60*1000/10000/2 = 3ms，
15000 rpm的磁碟其平均旋轉延遲約為60*1000/15000/2 = 2ms。
最大iops的理論計算方法
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iops = 1000 ms/ (尋道時間 + 旋轉延遲)。可以忽略資料傳輸時間。
7200 rpm的磁碟 iops = 1000 / (10.5 + 4.17) = 68 iops
10000 rpm的磁碟iops = 1000 / (7 + 3) = 100 iops
15000 rpm的磁碟iops = 1000 / (5 + 2) = 142 iops
影響測試的因素
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實際測量中，iops數值會受到很多因素的影響，包括i/o負載特徵(讀寫比例，順序和隨機，工作執行緒數，佇列深度，資料記錄大小)、系統配置、作業系統、磁碟驅動等等。因此對比測量磁碟iops時，必須在同樣的測試基準下進行，即便如此也會產生一定的隨機不確定性。
佇列深度說明
ncq、scsi tcq、pata tcq和sata tcq技術解析
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是一種命令排序技術，一把餵給裝置更多的io請求，讓電梯演算法和裝置有機會來安排合併以及內部並行處理，提高總體效率。
scsi tcq的佇列深度支援256級
ata tcq的佇列深度支援32級 （需要8m以上的快取）
ncq最高可以支援命令深度級數為32級，ncq可以最多對32個命令指令進行排序。
大多數的軟體都是屬於同步i/o軟體，也就是說程式的一次i/o要等到上次i/o操作的完成後才進行，這樣在硬碟中同時可能僅只有乙個命令，也是無法發揮這個技術的優勢，這時佇列深度為1。
隨著intel的超執行緒技術的普及和應用環境的多工化，以及非同步i/o軟體的大量湧現。這項技術可以被應用到了，實際佇列深度的增加代表著效能的提高。
在測試時，佇列深度為1是主要指標，大多數時候都參考1就可以。實際執行時佇列深度也一般不會超過4.
iops可細分為如下幾個指標：
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資料量為n位元組，佇列深度為k時，隨機讀取的iops
資料量為n位元組，佇列深度為k時，隨機寫入的iops
iops的測試benchmark工具
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iops的測試benchmark工具主要有iometer, iozone, fio等，可以綜合用於測試磁碟在不同情形下的iops。對於應用系統，需要首先確定資料的負載特徵，然後選擇合理的iops指標進行測量和對比分析，據此選擇合適的儲存介質和軟體系統。
磁碟效能指標 IOPS 理論
機械硬碟的連續讀寫性很好，但隨機讀寫效能很差。這是因為磁頭移動至正確的磁軌上需要時間，隨機讀寫時，磁頭不停的移動，時間都花在了磁頭尋道上，所以效能不高。如下圖 在儲存小檔案 oltp資料庫應用時，隨機讀寫效能 iops 是最重要指標。學習它，有助於我們分析儲存系統的效能互瓶頸。下面我們來認識隨機讀寫...
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效能指標之資源指標 磁碟 關注指標
對於業務伺服器的使用者來說，看到的是檔案系統或裸裝置，從檔案系統到物理磁碟大概是下圖的樣子。業務伺服器的作業系統作為儲存的使用者只能看到disk 儲存層面的lun 而儲存管理員才知道儲存內部的具體raid方式 條帶化方式等等，在關注系統效能的活動 效能測試 效能調優 中，一般很少直接關注磁碟io的指...