IOPS

IOPS (количество операций ввода/вывода – от англ. Input/Output Operations Per Second, произносится как «ай-опс») – один из ключевых параметров при измерении производительности систем хранения данных, таких как жесткие диски (НЖМД), твердотельные диски (SSD) и сети хранения данных (SAN). В любом случае, независимо от измеряющей программы, параметр IOPS, публикуемый производителем в сопроводительной документации не гарантирует таких же показателей в реальных условиях.

IOPS измеряется такими программами как Iometer, изначально разработанной Intel, а также IOzone, FIO и CrystalDiskMark.

Главным образом, данный показатель помогает определить настройки устройства, при которых оно показывает максимальную производительность. Конкретное значение параметра от системы к системе может сильно варьироваться в зависимости от условий запуска бенчмарка, включая соотношение операций чтения и записи, набора блоков чтения при последовательном и случайном доступе, количество потоков и глубину выборки, так же как и сам размер блока. Есть и другие факторы, влияющие на результат измерения IOPS включая настройки системы, драйвер устройства, приложения, работающие в фоновом режиме и др. Кроме того, перед проведением теста необходимо ознакомится с рекомендациями по правильному проведению теста от производителя.

Характеристики производительности

Последовательный и произвольный доступ к носителю данных

Основными измеряемыми величинами являются операции линейного (последовательного) и произвольного (случайного) доступа. Под линейными операциям чтения/записи, при которых части файлов считываются последовательно, одна за другой, подразумевается передача больших файлов (более 128 К). При произвольных операциях данные читаются случайно из разных областей носителя, обычно они ассоциируются с размером блока 4 Кбайт.

Ниже приведены основные характеристики:

Параметр	Описание
Всего IOPS	Суммарное число операций ввода/вывода в секунду (при выполнении как чтения, так и записи)
IOPS произвольного чтения	Среднее число операций произвольного чтения в секунду
IOPS произвольной записи	Среднее число операций произвольной записи в секунду
IOPS последовательного чтения	Среднее число операций линейного чтения в секунду
IOPS последовательной записи	Среднее число операций линейной записи в секунду

Для жестких дисков и других электромеханических устройств хранения данных IOPS при произвольном доступе зависит в первую очередь от времени поиска устройства, в то время как, в SSD и системах хранения, сделанных на их основе, количество IOPS в основном зависит от работы внутреннего микроконтроллера и скорости интерфейса памяти. На обоих типах устройств количество IOPS в линейных операциях (при большом размере блока) показывает максимальную пропускную способность, которой можно достичь на устройстве. Обычно линейные IOPS проще показать в Мбайт/с:

IOPS *Размер_блока_в_байтах = Байт_в_секунду (обычно преобразуется в МБайт/с)

В то время как традиционные жесткие диски имеют примерно одинаковое число IOPS на запись и чтение, большинство SSD на основе флэш-модулей NAND обладают значительно меньшим IOPS на запись, нежели на чтение вследствие невозможности записать в ячейку напрямую. Перед этим необходимо выполнить процедуру очистки (т. н. Сбора мусора).

Примеры

Приблизительные значения IOPS для жестких дисков:

Устройство	Тип	IOPS	Интерфейс
7,200 об/мин SATA-диски	HDD	~75-100 IOPS	SATA 3 Гбит/с
10,000 об/мин SATA-диски	HDD	~125-150 IOPS	SATA 3 Гбит/с
10,000 об/мин SAS-диски	HDD	~140 IOPS	SAS
15,000 об/мин SAS-диски	HDD	~175-210 IOPS	SAS

Приблизительные значения IOPS для SSD

Устройство	Тип	IOPS	Интерфейс
Intel X25-M G2 MLC	SSD	~8 600 IOPS	SATA 3 Гбит/с
OCZ Vertex 3	SSD	~60 000 IOPS (Произвольная запись 4K)	SATA 6 Гбит/с
OCZ Vertex 3 MAX IOPS	SSD	~75 000 IOPS (Произвольная запись 4K)	SATA 6 Гбит/с
OCZ Vertex 4	SSD	~120 000 IOPS (Произвольная запись 4K)	SATA 6 Гбит/с
OCZ RevoDrive 3 X2	SSD	~200 000 IOPS (Произвольная запись 4K)	PCIe
OCZ Z-Drive R4 CloudServ	SSD	~1 400 000 IOPS	PCIe

См. Также

• MIPS
• Твердотельный накопитель
• Жесткий диск
• Программы тестирования производительности

Ссылки

Программы для измерения производительности

• Iometer Project — Официальный сайт проекта Iometer.
• CrystalDiskMark — Сайт проекта CrystalDiskMark.

Статьи

• Что такое IOPS и что он показывает — Статья pc-hard.ru, 2011.
• IOPS быстрый расчет СХД для виртуальной инфраструктуры - Статья, 2010.
• О производительности: IOPS vs. MB/s — Статья blog.aboutnetapp.ru, 2007.