یکی از ابزارهای مورد نیاز جهت پیکربندی مناسب ذخیره ساز، محاسبه iops می باشد.در این نوشته ضمن معرفی کامل ، نحوه محاسبه آن ( به همراه مثال) و ابزارهایی که برای محاسبه موجود هستند را شرح خواهیم داد.
انتخاب ذخیره سازی مناسب
ذخیره ساز ها به عنوان یکی از تجهیزات حیایی هر سازمان لحاظ می گردد و برای انتخاب ذخیره ساز مناسب، بررسی و تحقیقات زیادی صورت می گیرد. هر ذخیره ساز صرف نظر از نوع برند باید دارای ویژگی های زیر باشد :
- گسترش پذیری بالا
- امنیت داده ها
- توان عملیاتی بالا
- دسترسی پذیری
- پشتیبانی از راهکار های Disaster Recovery
پس از اینکه حجم اطلاعات بر اساس میزان فضای used شده و میزان رشد اطلاعات محاسبه شود امکان انتخاب نوع ذخیره ساز فراهم می شود. ذخیره ساز ها بر اساس Specification های زیر با یکدیگر مقایسه می شوند:
- تعداد و نوع دیسک قابل پشتیبانی
- میزان فضای Cache
- تعداد پورت های Front-End و پروتکل های قابل پشتیبانی
- پردازشگر
- Active-Active بودن
IOPS چیست؟
همانطور که پیش از این گفته شد یکی از ابزارهای مورد نیاز جهت پیکربندی مناسب ذخیره ساز، محاسبه آی اپس یا Input/Output Operation per Second است. IOPS برابر با تعداد I/O هایی که در ثانیه برای دیسک ارسال می شود، است و ابزارهای گوناگونی هم برای محاسبه آن وجود دارد.
میزان IOPS در مرکز داده با نرم افزار های متعددی قابل مانیتور نمودن است . یکی از این ابزار های پر کاربرد VCenter می باشد.
علی هذا محاسبه IOPS دیسک ها به شرح ذیل خواهد بود .
- IOPSدیسک های 15 k معادل 185
- IOPSدیسک های 10 k معادل 125
- IOPSدیسک های 7200 معادل 75
لازم به ذکر است که این محاسبات زمانی کارساز خواهد بود که در صدد ایجاد بستری مناسب و کارآمد بر پایه بودجه مورد نیاز اقدام به جانمایی داده ها نماید . در غیر اینصورت فرآیند فوق بدون اجرا صرفا در جایگاه یک محاسبه ریاضی خواهد بود .
علی هذا این محاسبه می بایست به اجرا و جابجایی داده ها در یک فضای مشخص منتج گردد ، هرچند غالب سازمان ها در مقابل این جابجایی داده ها و تغیر Raid مقاومت می نمایند اما Road Map چیدمان داده ها به این فرآیند ختم می گردد .
محاسبه IOPS
برای محاسبه Input/Output Operation per Second طبق فرمول زیر عمل می کنیم :
همچنین RAID Penalty به شرح جدول زیر می باشد:
RAID Penalty | ||
No | RAID Type | Penalty |
1 | 10 | 2 |
2 | 5 | 4 |
3 | 6 | 6 |
برای درک بهتر این مسئله می توان با استفاده از فرمول محاسبه IOPS که شرح آن گذشت میزان IOPS دیسک های 10k و 15k را بررسی و مشاهده نمود.
مثالی برای درک بهتر
فرض می کنیم می خواهیم IOPS هشت دیسک 600GB 10k با RAID 10 را محاسبه کنیم طبق فرمول داریم:
نکته: در صورتی که بخواهیم میزان iops برای دیسک های 10k و یا 7.2k محاسبه کنیم طبق جدول فوق اعداد مربوط به Disk IOPS را در فرمول جاگذاری می نماییم.
قابل ذکر است محاسبات فوق زمانی قابل استفاده خواهد بود که میزان IOPS مورد نیاز هر سرویس (IOPS_Read,IOPS_Write) را از قبل محاسبه کرده باشیم.
ابزارهای محاسبه IOPS
ابزارهای گوناگونی جهت محاسبه iops سرویس ها وجود دارد که در ادامه به برخی اشاره می نماییم:
esxtop
این دستور میزان iops استفاده شده توسط ماشین مجازی را نشان می دهد (VMware)
vscsistats
این دستور میزان iops استفاده توسط ماشین مجازی با جزییات بیشتر نشان می دهد (VMware)
نرم افزار VMware vRealize Operation Manager
این نرم افزار قادر به ارایه iops سرویس ها و ذخیره ساز ( حتی دیسک) و شناسایی Bottleneck و ارایه اطلاعات تحلیلی از ذخیره ساز می باشد. این نرم افزار با نصب پکیچ تکمیلی قادر به ارایه انواع گزارشات تحلیلی از ذخیره سازهای متنوعی می باشد.
پس از اینکه با ابزار های فوق iops دیسک را مانیتورکردیم یه مقدار میانگین برای iops_read و یک مقدار میانگین برای iops_write در نظر میگیرم. برای درک بهتر مقادیر زیر را مفروض قرار می دهیم :
IOPS_read=100
IOPS_Write=200
حداکثر IOPS مورد نیاز سرویس طبق فرمول زیر محاسبه می گردد. در این فرمول مقدار RAID_Penalty تعیین کننده میزان IOPS می باشد. در این مثال از RAID 10 استفاده می کنیم:
Total_IOPS=IOPS_read+ (IOPS_Write * RAID_Penalty)
Total_IOPS= 100 + (200 * 2) = 500
سرویس مورد نیاز حداکثر 500 iops نیاز دارد اکنون می توانیم مجموع iops را بر Disk_IOPS تقسیم کنیم تا حداقل تعداد دیسک های مورد نیاز برای سرویس نیز مشخص شود:
Minimum_Required_Disk=Total_IOPS / Disk_IOPS
7.2k disk => 500/75 = 6.6 => 7
10k disk => 500/125 = 4
15k disk=> 500/185=2.7 =>3
ضمن تشکر. کاش به تاثیر تاخیر و بلاک سایز در محاسبه هم اشاره میکردید. برای شروع مقاله ی خوبی بود.
اغلب تولید کنندگان روی کوچکترین بلاک سایز محاسبات رو انجام میدن و معمولا در محیط عملیاتی IOPS های ادعایی توسط تولیدکنندگان قابل دسترسی نیست.
با سلام و احترام
از ارائه مطالب مفید سپاسگزارم
ممنون از توجه شما
خیلی عالی و مفید و کاربردی 👌👌 ممنون
ممنون از توجه شما