相同硬盤數(shù)量時RAID5與RAID10性能比較_第1頁
相同硬盤數(shù)量時RAID5與RAID10性能比較_第2頁
相同硬盤數(shù)量時RAID5與RAID10性能比較_第3頁
相同硬盤數(shù)量時RAID5與RAID10性能比較_第4頁
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文檔簡介

1、存儲性能從來都不是一刀切的事。若討論性能,必定從IO特征入手,然后結(jié)合應(yīng)用的特性來看的。讀寫性能方面的比較主要分析如下三個情況:讀,順序?qū)懀S機寫1. 讀操作方面的性能差異盤陣列讀操作的關(guān)鍵更多的體現(xiàn)在cache的命中率上。所以,RAID5和RAID10在讀數(shù)據(jù)上面,他們基本是沒有差別的,除非是讀的數(shù)據(jù)能影響cache命中率,導(dǎo)致命中率不一樣。若不考慮cache方面,100%隨機讀時,那么對于RAID10和RAID5來說,所有的硬盤都將參與IO運算,所以兩者也沒有太多的差異2. 順序?qū)懛矫娴男阅懿町愡B續(xù)寫的過程,一般表示寫入連續(xù)的大批量的數(shù)據(jù),如媒體數(shù)據(jù)流,很大的文件等等。連續(xù)寫操作大多數(shù)產(chǎn)生

2、于醫(yī)療PACS系統(tǒng)、高教圖書館系統(tǒng)、視頻編輯系統(tǒng)等等應(yīng)用環(huán)境下。在連續(xù)寫操作過程,如果有寫cache存在,并且算法沒有問題的話,RAID5比RAID10甚至?xí)靡恍m然也許并沒有太大的差別。(這里要假定存儲有一定大小足夠的寫cache,而且計算校驗的cpu不會出現(xiàn)瓶頸)。因為這個時候的RAID校驗是在cache中完成,如4塊盤的RAID5,可以先在內(nèi)存中計算好校驗,同時寫入3個數(shù)據(jù)+1個校驗。而RAID10只能同時寫入2個數(shù)據(jù)+2個鏡像。 如上圖所示,4塊盤的RAID5可以在同時間寫入1、2、3到cache,并且在cache計算好校驗之后,這里假定是6(實際的校驗計算并不是這樣的

3、,這里僅僅是假設(shè)),同時把三個數(shù)據(jù)寫到磁盤。而4塊盤的RAID10不管cache是否存在,寫的時候,都是同時寫2個數(shù)據(jù)與2個鏡像。寫cache是可以緩存寫操作的,等到緩存寫數(shù)據(jù)積累到一定時期再寫到磁盤。但是,寫到磁盤陣列的過程是遲早也要發(fā)生的,所以RAID5與RAID10在 連續(xù)寫的情況下,從緩存到磁盤的寫操作速度會有較小的區(qū)別。不過,如果不是連續(xù)性的強連續(xù)寫,只要不達到磁盤的寫極限,差別并不是太大。這時,若在一個RAID組中磁盤數(shù)較多,比如14塊數(shù)據(jù)盤,那么RAID5可以實現(xiàn)同時寫13個IO,而RAID10則只能同時寫7個IO.RAID5性能會較好. 隨機寫方面的性能差異企業(yè)中的絕

4、大部分數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,如ERP系統(tǒng)等等在數(shù)據(jù)寫入的時候其實都是離散寫。例如oracle 數(shù)據(jù)庫每次寫一個數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù),如8K;由于每次寫入的量不是很大,而且寫入的次數(shù)非常頻繁,因此聯(lián)機日志看起來會像是連續(xù)寫,但是因為不保證能夠添滿RAID5的一個條帶(保證每張盤都能寫入),所以很多時候更加偏向于隨機寫入從上圖看一下隨機寫的時候,RAID5與RAID10工作方式有什么不同。如上圖:假定要把一個數(shù)字2變成數(shù)字4,那么對于RAID5,實際發(fā)生了4次io:先讀出2與校驗6,可能發(fā)生讀命中然后在cache中計算新的校驗寫入新的數(shù)字4與新的校驗8也就是說RAID 5的寫操作=1次讀入所有數(shù)據(jù)(所有數(shù)據(jù)塊的盤同

5、時)1次讀入校驗異或1寫入數(shù)據(jù)(所有數(shù)據(jù)塊的盤同時)重新計算校驗1寫入校驗 如上圖可以看到:對于RAID10,同樣的單個操作,最終RAID10只需要2個io,而RAID5需要4個io。這里忽略了RAID5在那兩個讀操作的時候,可能會發(fā)生讀命中操作的情況。也就是說,如果需要讀取的數(shù)據(jù)已經(jīng)在cache中,可能是不需要4個io的。這也證明了cache對RAID5 的重要性,不僅僅是計算校驗需要,而且對性能的提升尤為重要。當然,并不是說cache對RAID10就不重要了,因為寫緩沖,讀命中等,都是提高速度的關(guān)鍵所在,不過的是,RAID10對cache的依賴性沒有RAID5那么明顯而已。所以,

6、對于IO塊小的數(shù)據(jù)寫來說,RAID10一般都表現(xiàn)得優(yōu)于RAID5. 100%隨機寫,這時,若在一個RAID組中磁盤數(shù)較多,比如14塊數(shù)據(jù)盤,那么RAID5可以實現(xiàn)同時寫的IO數(shù)是(14個數(shù)據(jù)盤的總IO/4),而RAID10則只能同時寫的IO數(shù)是(14個數(shù)據(jù)盤的總IO/2). 實際案例: 那我們假定一個case,業(yè)務(wù)應(yīng)用的IOPS是10000,讀cache命中率是30%,讀IOPS為60%,寫IOPS為40%,磁盤個數(shù)為120,那么分別計算在RAID5與RAID10的情況下,每個磁盤的IOPS為多少。RAID5:1. 單塊盤的IOPS = (10000*(1-0.3

7、)*0.6 + 4 * (10000*0.4)/1202. = (4200 + 16000)/1203. = 168這里的10000*(1-0.3)*0.6表示是讀的IOPS,比例是0.6,除掉cache命中,實際只有4200個讀IOPS。而4 * (10000*0.4) 表示寫的IOPS,因為每一個寫,在RAID5中,實際發(fā)生了4個io,所以寫的IOPS為16000個。為了考慮RAID5在寫操作的時候,那2個讀操作也可能發(fā)生命中,所以更精確的計算應(yīng)該為:1. 單塊盤的IOPS = (10000*(1-0.3)*0.6 + 2 * (10000*0.4)*(1-0.3) + 2 * (10000*0.4)/1202. = (4200 + 5600 + 8000)/1203. = 148這樣我們計算出來單個盤的IOPS為148個,基本達到磁盤IOPS極限,在這種情況下,磁盤的工作狀態(tài)是非常不理想的。RAID10: 1. 單塊盤的IOPS = (10000*(1-0.3)*0.6 + 2 * (10000

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