平均每次磁盘平均存取时间的I/O时间是多少（精确
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时间：2018-01-15 12:37
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(最多只允许输入30个字)题目说的是“ 对信息存储进行优化分布 ”，所以，我们先设计如何存储这10个数据块。
此题目需要注意两点：
1、单缓存，只能存一个数据块，即存需要处理的这一块
2、在处理数据块的时候，磁头是在继续跑的，也就是，如果R1，R2,R3。。。R10是顺序存储时，当读取R1 要2ms ， 处理R1
要4 ms，这个时候，磁头已经跑到 R4的开始位置了。
所以，我们设计的思想是：当我刚好处理R1块时，磁头刚好跑到R2的开始处，当我处理好R2时，磁头刚好跑到R3的开始处。。。依次类推。我的设计如下：
+----+-----+----+-----+----+-----+----+------+-----+-----+
| R1 | R8 | R5 | R2 | R9 | R6 | R3 | R10 | R7 | R4 |
+----+-----+----+-----+----+-----+----+------+-----+-----+
如果不这样存储，需要的时间肯定比这个要更长。
目前这样设计，每个块读取2ms ，处理4ms，一共10个块，所以需要60ms，就是这么来的。
因为是单缓冲，所以在处理器处理数据的时候，磁盘是不能读入数据的，所以对于一个逻辑块的处理时间是4 + 2，因此要花费60ms
对块进行优化存储设计。
如果是双缓冲区呢，本题如何求解
磁盘的旋转速度为20ms/周，即磁头经过一个逻辑记录需要2ms的时间，而每个记录处理时间为4ms，所以相当于一个逻辑记录从读取到处理一共需要6ms，那么10个记录就是60ms。
如果是双缓冲区应该是20+4*5=40ms
| R1 | R8 | R5 | R2 | R9 | R6 | R3 | R10 | R7 | R4 |
单缓冲不能读取数据，20ms时间，10个区，每个读取数据时间是2ms，处理时间是4ms，每个区总时间6ms，10个区60ms
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磁盘 I/O 的概念
I/O 的概念，从字义来理解就是输入输出。操作系统从上层到底层，各个层次之间均存在 I/O。比如，CPU 有 I/O，内存有 I/O, VMM 有 I/O, 底层磁盘上也有 I/O，这是广义上的 I/O. 通常来讲，一个上层的 I/O 可能会产生针对磁盘的多个 I/O，也就是说，上层的 I/O 是稀疏的，下层的 I/O 是密集的。
磁盘的 I/O，顾名思义就是磁盘的输入输出。输入指的是对磁盘写入数据，输出指的是从磁盘读出数据。
衡量磁盘 I/O 性能的指标
图 1. 物理磁盘的架构以及常见磁盘类型
我们常见的磁盘类型有 ATA、SATA、FC、SCSI、SAS。这几种磁盘中，服务器常用的是 SAS 和 FC 磁盘，一些高端存储也使用 SSD 盘。每一种磁盘的性能是不一样的。
我们在测试工作中，衡量磁盘 I/O 性能主要参考 IOPS 和吞吐量两个参数。下面，将介绍一下这两个参数的含义。
IOPS 与吞吐量的概念
磁盘的 IOPS，也就是在一秒内，磁盘进行多少次 I/O 读写。
磁盘的吞吐量，也就是每秒磁盘 I/O 的流量，即磁盘写入加上读出的数据的大小。
IOPS 与吞吐量的关系
每秒 I/O 吞吐量＝ IOPS* 平均 I/O SIZE。从公式可以看出： I/O SIZE 越大，IOPS 越高，那么每秒 I/O 的吞吐量就越高。因此，我们会认为 IOPS 和吞吐量的数值越高越好。实际上，对于一个磁盘来讲，这两个参数均有其最大值，而且这两个参数也存在着一定的关系。
下图为各种磁盘的 IOPS 极限值。
表 1. 常见磁盘类型及其 IOPS
注：上表源自维基百科
在 AIX 中，对于同一个磁盘（或者 LUN），随着每次 I/O 读写数据的大小不通，IOPS 的数值也不是固定不变的。例如，每次 I/O 写入或者读出的都是连续的大数据块，此时 IOPS 相对会低一些；在不频繁换道的情况下，每次写入或者读出的数据块小，相对来讲 IOPS 就会高一些。
I/O 读写的类型
大体上讲，I/O 的类型可以分为：读 / 写 I/O、大 / 小块 I/O、连续 / 随机 I/O, 顺序 / 并发 I/O。在这几种类型中，我们主要讨论一下：大 / 小块 I/O、连续 / 随机 I/O, 顺序 / 并发 I/O。
大 / 小块 I/O
这个数值指的是控制器指令中给出的连续读出扇区数目的多少。如果数目较多，如 64，128 等，我们可以认为是大块 I/O；反之，如果很小，比如 4，8，我们就会认为是小块 I/O，实际上，在大块和小块 I/O 之间，没有明确的界限。
连续 / 随机 I/O
连续 I/O 指的是本次 I/O 给出的初始扇区地址和上一次 I/O 的结束扇区地址是完全连续或者相隔不多的。反之，如果相差很大，则算作一次随机 I/O
连续 I/O 比随机 I/O 效率高的原因是：在做连续 I/O 的时候，磁头几乎不用换道，或者换道的时间很短；而对于随机 I/O，如果这个 I/O 很多的话，会导致磁头不停地换道，造成效率的极大降低。
顺序 / 并发 I/O
从概念上讲，并发 I/O 就是指向一块磁盘发出一条 I/O 指令后，不必等待它回应，接着向另外一块磁盘发 I/O 指令。对于具有条带性的 RAID（LUN），对其进行的 I/O 操作是并发的，例如：raid 0+1(1+0),raid5 等。反之则为顺序 I/O。
磁盘 I/O 性能的监控
监控磁盘的 I/O 性能，我们可以使用 AIX 的系统命令，例如：sar -d, iostat, topas, nmon 等。下面，我将以 nmon 和 topas 为例，讲述在系统中如何观察磁盘 I/O 的性能。
登录 AIX 操作系统，输入 topas，然后按 D，会出现如下界面：
在上图中，TPS 即为磁盘的 IOPS，KBPS 即为磁盘每秒的吞吐量。由于服务器处于空闲的状态，我们可以看到 IOPS，KBPS 的数据都非常低。
我们使用 dd if 命令向磁盘 hdisk2 发读 I/O，block 大小为 1MB：
利用 topas 进行监控：
此时，hdisk2 的吞吐量为 163.9M，IOPS 为 655。
我们再启动一个 dd if，使 hdisk 的 busy 数值达到 100%：
从上图可以看出，在磁盘 busy 达到 100% 的时候，其吞吐量为 304.1M，IOPS 为 1200。
hdisk2 是本地集成的 SAS 盘，我们可以查出本地集成 SAS 通道的带宽为 3Gb：
对于 3Gb 的 SAS 通道，304.1M 的磁盘吞吐量已经接近其 I/O 带宽的峰值了。
需要指出的是，使用 dd if 测量磁盘的带宽是可行的，但是由此来确定业务 I/O 的 IOPS 和吞吐量是不科学的。因为，dd if 所发起的读写仅为顺序 I/O 读写，在 OLTP 的业务中，这种读写是不常见的，而是随机小 I/O 比较多，因此，测量业务的磁盘 I/O 性能，需要在运行业务的时候进行监控。
在系统中输入 nmon，按 d，可以得到如下界面 :
可以得到此时磁盘 hdisk2 吞吐量为 318M。
使用 nmon 收集一个时间段的数据，然后使用 nmon analyzer 进行分析，可以得出更为直接的图表：
将收集好的 nmon 文件使用 nmon analyzer 进行分析，得出如下报表：
图 2.nmon 图表显示磁盘性能
磁盘 I/O 性能调优
确认磁盘 I/O 存在性能问题
对于随机负载，当遇到余下情况时，我们那通常认为存在 I/O 性能问题：
平均读时间大于 15ms
在具有写 cache 的条件下，平均写时间大于 2.5ms
对于顺序负载，当遇到余下情况时，我们那通常认为存在 I/O 性能问题：
在一个磁盘上有两个连续的 I/O 流
吞吐量不足（即远远小于磁盘 I/O 带宽）
对于一块磁盘来讲，随着 IOPS 数量的增加，I/O service 也会增加，并且会有一个饱和点，即 IOPS 达到某个点以后，IOPS 再增加将会引起 I/O service time 的显著增加。
图 3. 磁盘 IOPS 与 IO service time 关系图
从经验上讲，我们在测试工作中，我们主要关注 IOPS 和吞吐量以及磁盘的 busy% 这三个数值。如果 IOPS 和吞吐量均很低，磁盘的 busy% 也很低，我们会认为磁盘压力过小，造成吞吐量和 IOPS 过低；只有在 IOPS 和吞吐量均很低，磁盘的 busy% 很高（接近 100%）的时候，我们才会从磁盘 I/O 方面分析 I/O 性能。
通过调整 AIX 参数改善磁盘 I/O 性能
在 AIX 系统中，有关磁盘 I/O 性能相关的参数我们主要调整的参数如下图：
图 4.AIX 常见的磁盘 I/O 性能参数
需要注意的是，下面几个参数的调整值，只是经验数值；对于不同的应用，不同的场景，应具体情况具体分析。
调整I/O 队列长度
queue_depth 是 AIX 一次可以传送到磁盘设备的命令的数量，把命令放在队列中再传送给磁盘可以提高 I/O 性能。AIX 中定义的每个磁盘在 ODM 库中都有 queue_depth 属性。这个属性限制了 AIX 可以传送到设备的最大命令的数量。
queue_depth 默认数值为 4
将 hdisk2 的队列长度从 16 调整为 64：
max_transfer 参数
这个参数的含义是，存储 driver 可以向存储发的最大的 I/O。通过增加 max_transfer 的数值，我们可以允许 VG 的 LTG 的数值更大。
这个参数我们可以从 64M 调整到 128M。
光纤卡num_cmd_elems参数
如果是通过光纤卡连接的外置存储，可以考虑调整 num_cmd_elems，这个参数的作用是：controls maximum number of in-flight Ios
这个参数的默认值为 500，我们将其修改为 1000:
光纤卡 max_xfer_size 参数 : attribute also controls a DMA memory area used to hold data for transfer, and at the default is 16 MB. 这个参数是控制 DMA 区域的，用于保持传输的数据的的区域，它的默认值是 16MB，可以把这个数值调整成 128MB，这样光纤卡的带宽会高一些 .
FSCSI 设备
对于 FSCSI 设备而言，我们可以通过设置参数：dyntrk 和 fc_err_recov 来达到路径快速切换的目的：This sets the adapters to fast fail over and reduces the amount of time required to select a new data path.
修改完毕以后，荣如下命令进行确认：
在 AIX 下调整磁盘 I/O 性能是一个相对复杂的工作，参数的数值往往是根据环境的变化而不通。这就要求我们在熟悉磁盘 I/O 性能架构的基础上，灵活调整。
浏览: 5700713 次
来自: 北京
推荐用StratoIO打印控件，功能如下：1、Html友好的打 ...
heipacker 写道这篇是抄的？不知道
如何保证A-&M的消息，M一定接收到了，同样，如何保证M ...
对我有用，非常感谢
(window.slotbydup=window.slotbydup || []).push({
id: '4773203',
container: s,
size: '200,200',
display: 'inlay-fix'以下试题来自：
阅读以下关于I/O系统处理能力评估的说明，在回答问题1至问题3。
拟建设的某事务处理系统数据交换非常频繁。经过初步分析，存储子系统的I/O性能决定了整个系统的响应时间。目前主流磁盘的容量为40GB和80GB两种规格。采用不同规格的磁盘，存储子系统的I/O性能会有很大的不同，同时也产生不一样的成本。评价使用小容量或大容量磁盘每秒每个I/O操作的成本，对于选择恰当的设计方案意义重大。
经过调研，该项目的系统分析师小刘得到了以下与存储子系统有关的部件的性能和成本说明：
(1)CPU系统，成本是20000元，处理能力是2500MIPS。
(2)主存的带宽是16字节，访问周期是10ns。
(3)1000MB/s的I/O总线，可连接20个Ultra3 SCSI总线和控制器。
(4)Ultral3 SCSI总线，成本是500元，传输速度是160MB/s，每条总线最多可以支持15个磁盘，执行一个磁盘I/O操作平均增加0.3ms的开销。
(5)每个磁盘I/O操作需要使用50000条CPU指令。
(6)安装磁盘的驱动器盒，成本是每个驱动器盒1500元。为磁盘提供电力和降温，每个驱动器盒配置一条SCSI连接线，可以安放80GB磁盘8个或者40GB的磁盘12个。
(7)无论是大容量磁盘还是小容量磁盘，成本都是10元/GB，转速都是15 000RPM (每分钟15 000转)，平均寻道时间是5ms，传输速率是40MB/s。
为了进一步进行定量评估，小刘假设磁盘存储容量必须是1920GB(大、小两种规格的磁盘不能混用)，每次I/O的平均数据量是32KB，每次磁盘I/O操作时间=平均寻道时间+平均旋转延迟+传输时间，所有磁盘负载都是均衡的，而且所有设备的能力都可以得到100%的发挥。
说明：用IOPS表示每秒执行的I/O数量。
I/O链中最后一个连接是磁盘本身。 (1)平均每次磁盘的I/O时间是多少(精确到0.1ms) (2)操作每个磁盘的最大IOPS是多少 (3)采用大小两种规格的磁盘，磁盘能够提供的最大IOPS分别是多少 （1）磁盘的平均I/O时间=5ms+0.5/15000RPM+32KB/40MB/s=5+2.0+0.8=7.8ms（2）每个磁盘的最大IOPS=1/7.8ms&128</p......
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单缓冲不能读取数据，20ms时间，10个区，每个读取数据时间是2ms，处理时间是4ms，每个区总时间6ms，10个区60ms
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磁盘的 IOPS，也就是在一秒内，磁盘进行多少次 I/O 读写。
磁盘的吞吐量，也就是每秒磁盘 I/O 的流量，即磁盘写入加上读出的数据的大小。
IOPS 与吞吐量的关系
每秒 I/O 吞吐量＝ IOPS* 平均 I/O SIZE。从公式可以看出： I/O SIZE 越大，IOPS 越高，那么每秒 I/O 的吞吐量就越高。因此，我们会认为 IOPS 和吞吐量的数值越高越好。实际上，对于一个磁盘来讲，这两个参数均有其最大值，而且这两个参数也存在着一定的关系。
下图为各种磁盘的 IOPS 极限值。
表 1. 常见磁盘类型及其 IOPS
注：上表源自维基百科
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I/O 读写的类型
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大 / 小块 I/O
这个数值指的是控制器指令中给出的连续读出扇区数目的多少。如果数目较多，如 64，128 等，我们可以认为是大块 I/O；反之，如果很小，比如 4，8，我们就会认为是小块 I/O，实际上，在大块和小块 I/O 之间，没有明确的界限。
连续 / 随机 I/O
连续 I/O 指的是本次 I/O 给出的初始扇区地址和上一次 I/O 的结束扇区地址是完全连续或者相隔不多的。反之，如果相差很大，则算作一次随机 I/O
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顺序 / 并发 I/O
从概念上讲，并发 I/O 就是指向一块磁盘发出一条 I/O 指令后，不必等待它回应，接着向另外一块磁盘发 I/O 指令。对于具有条带性的 RAID（LUN），对其进行的 I/O 操作是并发的，例如：raid 0+1(1+0),raid5 等。反之则为顺序 I/O。
磁盘 I/O 性能的监控
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此时，hdisk2 的吞吐量为 163.9M，IOPS 为 655。
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从上图可以看出，在磁盘 busy 达到 100% 的时候，其吞吐量为 304.1M，IOPS 为 1200。
hdisk2 是本地集成的 SAS 盘，我们可以查出本地集成 SAS 通道的带宽为 3Gb：
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需要指出的是，使用 dd if 测量磁盘的带宽是可行的，但是由此来确定业务 I/O 的 IOPS 和吞吐量是不科学的。因为，dd if 所发起的读写仅为顺序 I/O 读写，在 OLTP 的业务中，这种读写是不常见的，而是随机小 I/O 比较多，因此，测量业务的磁盘 I/O 性能，需要在运行业务的时候进行监控。
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平均读时间大于 15ms
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queue_depth 是 AIX 一次可以传送到磁盘设备的命令的数量，把命令放在队列中再传送给磁盘可以提高 I/O 性能。AIX 中定义的每个磁盘在 ODM 库中都有 queue_depth 属性。这个属性限制了 AIX 可以传送到设备的最大命令的数量。
queue_depth 默认数值为 4
将 hdisk2 的队列长度从 16 调整为 64：
max_transfer 参数
这个参数的含义是，存储 driver 可以向存储发的最大的 I/O。通过增加 max_transfer 的数值，我们可以允许 VG 的 LTG 的数值更大。
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光纤卡num_cmd_elems参数
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光纤卡 max_xfer_size 参数 : attribute also controls a DMA memory area used to hold data for transfer, and at the default is 16 MB. 这个参数是控制 DMA 区域的，用于保持传输的数据的的区域，它的默认值是 16MB，可以把这个数值调整成 128MB，这样光纤卡的带宽会高一些 .
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