背景:你知道SPC-1IOPS 到底是由哪些I/O模型的負載組合而成?
2020年3月,存儲性能委員會(StoragePerformance Council,簡稱SPC)公布最新的SPC-1™基準測試報告。浪潮存儲AS5600G2(全閃存)以752萬IOPS、0.472毫秒延時的評測值,創造了16控存儲產品性能的全球最高紀錄,成為全球存儲市場新的領跑者。隨著IoT、 5G、AI、云計算和大數據等技術的發展,以及數字宇宙不斷膨脹的當下,越來越多的業務應用需要高性能、低延時。浪潮存儲全閃存陣列的優異表現,對數據庫、OLTP/OLAP、郵件系統、虛擬化、AI等業務的存儲系統選型具有極高的參考價值。
SPC是存儲行業性能評測的權威標準,它的要求非常嚴格,為了更接近用戶真實使用情況,在許多細節上做出了限制。例如,在開始評估性能之前,長達8個小時的持續寫入(SUSTAIN),避免存儲陣列的緩存命中,或全閃存陣列初次寫入,導致的性能虛高。
為了進一步詳細了解這一優異性能背后的含義,下面我們從多個方面進行分析。
SPC-1測試要素:存儲產品多維度衡量
此次測試采用的是SPC-1較新的版本v3.8,從SPC官方網頁
詳細的介紹了對產品功能、可靠性、性能、可用性和成本價格等多個維度的評估標準。例如:
1、可靠性
在整個測試過程中,多個階段都會檢驗數據的一致性。例如初始化階段、SPC IOPS階段(Primary Metrics Test Phases)、……、關電重啟再校驗數據的一致性,確保存儲能夠經受高可靠性的嚴格測試。
SPCI還要求合規的TSC能夠防止單點故障。并明確提出:
1)任何存儲設備在TSC中的單點故障,都不要用戶干預,來恢復對基準數據庫的訪問。
2)任何組件在TSC中的單點故障,都不要用戶干預,來恢復對基準數據庫的訪問。
備注:TSC指Tested Storage Configuration,用于測試的存儲的配置。
2、IOPS
SPC-1 IOPS是一個科學的,但又復雜的I/O模型的負載組合。參與廠商需要對自己的存儲有著深入的了解,先預估出比較合理的性能高峰值。然后再根據這個值,運行SPC-1的I/O模型,在延時、可靠性等約束下,是否能夠符合要求。如果不符合,再去調整性能高峰值。
備注:在SPC規范里特別強調,所有特殊的基準測試,也即用來改進測試結果,但不是普遍的、真實世界的性能的實現,都是禁止的。如果詳細剖析I/O模型,我們會發現符合其負載組合模擬了用戶的業務場景,因此是比較科學的。
如果預估值是752萬IOPS,那么負載百分比(Load Percentage)為100的時候,壓測的性能就是按照752萬IOPS準備的。例如下表的RAMPD_100、SUSTAIN、RAMPU_100、REPEAT_1_100、REPEAT_2_100。而RAMPD_10對應的Load Percentage是10,directadmin安裝,也就意味著這個Test Group的壓測按照75.2萬IOPS準備。
SPC-1測試階段
浪潮存儲根據SPCBenchmark Official Specification,制作了一份簡單易懂的表格,如下圖。三個ASU的【9、讀負載】總和為39.44%,【10、寫負載】總和為60.56%,兩者之和為100% 。
ASU業務應用存儲單元的測試數據
三個ASU(Application Storage Units,業務應用存儲單元),分別提供45%、45%、10% 存儲空間比例,總和為100%。每個ASU有著不同的IO流,ASU 1是Data Store,例如它的第三類IO流,它的IO塊大小不是固定的,從下表能看出,它是從8個block到128個block不同Transfer Size的組合;每個block是512個字節 ,因此IO塊大小是從4k到64k。不同ASU的不同IO流,都有著各自的流負載,并規定了讀寫比例。所有IO流(總共8種)的讀負載總和與寫負載總和之和為100% 。
流負載分布
下面再詳細列舉一下ASU 1的四類I/O數據流:
四類I/O數據流
其他ASU,如做為User Store的ASU 2,和做為Log/Sequential Write的ASU 3,它們的IO流細節都可以從SPC-1官方規范(如v3.8版)中獲取。
3、延時
延時方面的指標有兩個。
1)平均延時,也即SPC-1 IOPS Response Time。
2)總體響應時間,也即Overall Response Time。
它的計算公式如下,這個值是根據實際測試結果計算出來的,所以是一個固定值。
總體響應時間計算公式
4、成本
成本方面的指標至少有兩個。
1)性能價格比
SPC-1PRICE-PERFORMANCE,SPC-1總性價比的計算方式是使用系統總價格除以SPC-1 IOPS,有時衡量單位是$/SPC-1 KIOPS,表示每千個SPCI-1 IOPS的價格。
2)容量價格比
SPC-1 ASU Price定義為總系統價格除以SPC-1 ASU的容量,亞洲服務器,衡量單位是$/GB。
我們選取幾個重要的信息來進行解讀和比較。
1、概覽