आईओपीएस

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इनपुट/आउटपुट ऑपरेशंस प्रति सेकंड (आईओपीएस, उच्चारित 'आई-ऑप्स) इनपुट/आउटपुट प्रदर्शन माप है जिसका उपयोग हार्ड डिस्क ड्राइव (एचडीडी), सॉलिड स्टेट ड्राइव (एसएसडी), और स्टोरेज एरिया (सैन) नेटवर्क जैसे कंप्यूटर स्टोरेज डिवाइस को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। बेंचमार्क के जैसे, स्टोरेज डिवाइस निर्माताओं द्वारा प्रकाशित आईओपीएस संख्या सीधे वास्तविक विश्व के एप्लिकेशन प्रदर्शन से संबंधित नहीं होते हैं।[1][2]

पृष्ठभूमि

किसी भी स्टोरेज डिवाइस की प्रदर्शन विशेषताओं का अर्थपूर्ण वर्णन करने के लिए, अल्प से अल्प तीन मीट्रिक एक साथ निर्दिष्ट करना आवश्यक है: आईओपीएस, प्रतिक्रिया समय, और (आवेदन) कार्यभार। प्रतिक्रिया-समय और कार्यभार के साथ विनिर्देशों के अभाव में, आईओपीएस अनिवार्य रूप से अर्थहीन हैं। भिन्नता में, आईओपीएस को ऑटोमोबाइल इंजन के क्रांति प्रति मिनट के अनुरूप माना जा सकता है, अर्थात इंजन जो 10,000 RPM पर स्पिन करने में सक्षम है, तटस्थ में इसके प्रसारण के साथ कुछ भी मूल्य नहीं देता है, चूँकि इंजन दिए गए समय पर निर्दिष्ट टॉर्क और हॉर्सपावर विकसित करने में सक्षम है। RPM की दी गई संख्या पूर्ण प्रकार से इंजन की क्षमताओं का वर्णन करती है।

किसी भी प्रणाली विन्यास में संभव आईओपीएस की विशिष्ट संख्या अधिक भिन्न होगी, चर के आधार पर परीक्षक कार्यक्रम में प्रवेश करता है, जिसमें पढ़ने और लिखने के संचालन का संतुलन, अनुक्रमिक और रैंडम एक्सेस प्रारूप, कार्यकर्ता थ्रेड की और कतार की गहराई, साथ ही डेटा ब्लॉक आकार संख्या सम्मिलित है।[1] ऐसे अन्य कारक भी हैं जो आईओपीएस परिणामों को प्रभावित कर सकते हैं जिनमें प्रणाली सेटअप, स्टोरेज ड्राइवर, ओएस पृष्ठभूमि ऑपरेशन आदि सम्मिलित हैं।[3]

प्रदर्शन विशेषताएं

अनुक्रमिक पहुँच की तुलना में यादृच्छिक पहुँच।

मापी जाने वाली सबसे सामान्य प्रदर्शन विशेषताएं अनुक्रमिक और यादृच्छिक संचालन हैं। अनुक्रमिक संचालन स्टोरेज डिवाइस पर सन्निहित प्रकार से स्थानों तक पहुँचते हैं और सामान्यतः बड़े डेटा स्थानांतरण आकारों से जुड़े होते हैं, उदा, ≥ 128 किलोबाइट हैं। रैंडम ऑपरेशंस स्टोरेज डिवाइस पर गैर-सन्निहित प्रकार से स्थानों तक पहुँचते हैं और सामान्यतः छोटे डेटा स्थानांतरण आकारों से जुड़े होते हैं, उदा, किलोबाइट हैं।

सबसे सामान्य प्रदर्शन विशेषताएं इस प्रकार हैं:

माप विवरण
कुल आईओपीएस प्रति सेकंड I/O संचालन की कुल संख्या (पढ़ने और लिखने के परीक्षणों का मिश्रण करते समय)
यादृच्छिक आईओपीएस पढ़ें यादृच्छिक पठन I/O ऑपरेशंस प्रति सेकंड की औसत संख्या
यादृच्छिक आईओपीएस लिखें यादृच्छिक लेखन I/O संचालन प्रति सेकंड की औसत संख्या
अनुक्रमिक आईओपीएस पढ़ें अनुक्रमिक पठन I/O संचालन प्रति सेकंड की औसत संख्या
अनुक्रमिक आईओपीएस लिखें अनुक्रमिक लेखन I/O संचालन प्रति सेकंड की औसत संख्या

एचडीडी और इसी प्रकार के इलेक्ट्रोमैकेनिकल स्टोरेज डिवाइस के लिए, रैंडम आईओपीएस संख्या मुख्य रूप से स्टोरेज डिवाइस के रैंडम सीक टाइम पर निर्भर होते हैं, जबकि एसएसडी और इसी प्रकार के सॉलिड स्टेट स्टोरेज डिवाइस के लिए, रैंडम आईओपीएस संख्या मुख्य रूप से स्टोरेज डिवाइस के इंटरनल कंट्रोलर और मेमोरी इंटरफेस गति पर निर्भर होते हैं। दोनों प्रकार के भंडारण उपकरणों पर, अनुक्रमिक आईओपीएस संख्याएं (विशेष रूप से बड़े ब्लॉक आकार का उपयोग करते समय) सामान्यतः अधिकतम निरंतर बैंडविड्थ का संकेत देती हैं जिसे भंडारण उपकरण संभाल सकता है।[1] प्रायः अनुक्रमिक आईओपीएस को साधारण मेगाबाइट प्रति सेकेंड संख्या के रूप में रिपोर्ट किया जाता है:

(फिर एमबी/एस में परिवर्तित)

कुछ एचडीडी के प्रदर्शन में सुधार होगा क्योंकि शेष आईओ की संख्या (अर्थात कतार की गहराई) बढ़ जाती है। यह सामान्यतः कमांड क्यूइंग और रीऑर्डरिंग करने वाले ड्राइव पर अधिक उन्नत कंट्रोलर लॉजिक का परिणाम होता है जिसे सामान्यतः या तो टैग की गई कमांड क्यूइंग (टीसीक्यू) या नेटिव कमांड क्यूइंग (एनसीक्यू) कहा जाता है। अधिकांश वस्तु सैटा ड्राइव या तो ऐसा नहीं कर सकते हैं, या उनका कार्यान्वयन इतना खराब है कि कोई प्रदर्शन लाभ नहीं देखा जा सकता है।[citation needed] एंटरप्राइज क्लास सैटा ड्राइव्स, जैसे कि पश्चिमी डिजिटल रैप्टर और सीगेट बाराकुडा एनएल गहरी कतारों के साथ लगभग 100% सुधार करेंगे।[4] हाई-एंड एससीएसआई (SCSI) ड्राइव सामान्यतः सर्वरों में पाए जाते हैं, सामान्यतः अत्यधिक सुधार दिखाते हैं, सीगेट सेवियो 400 आईओपीएस से अधिक है - इसके प्रदर्शन को दोगुना करने से अधिक है।[citation needed]

जबकि पारंपरिक एचडीडी में पढ़ने और लिखने के संचालन के लिए लगभग समान आईओपीएस होते हैं, कई एनएएनडी (NAND) फ्लैश-आधारित एसएसडी और यूएसबी स्टिक पढ़ने की तुलना में अधिक धीमी गति से लिखते हैं, क्योंकि पूर्व से लिखे गए स्थान पर सीधे लिखने में असमर्थता के कारण गार्बेज संग्रह नामक प्रक्रिया को विवश किया जाता है।[5][6][7] इसने आईओपीएस प्रदर्शन का परीक्षण करते समय हार्डवेयर परीक्षण साइटों को स्वतंत्र रूप से मापा परिणाम प्रदान करना प्रारम्भ कर दिया है।

फ्लैश एसएसडी, जैसे कि इंटेल एक्स25-ई (2010 में प्रस्तावित) में पारंपरिक एचडीडी की तुलना में अत्यधिक आईओपीएस है। Xssist द्वारा किए गए परीक्षण में, आयोमीटर, 4 KB रैंडम ट्रांसफर, 70/30 पढ़ने/लिखने का अनुपात, क्यू डेप्थ 4 का उपयोग करते हुए, इंटेल एक्स25-ई 64GB G1 द्वारा वितरित आईओपीएस ने लगभग 10000 आईओपी प्रारम्भ किए, और 8 मिनट के पश्चात तीव्रता से गिरा 4000 आईओपीएस, और अगले 42 मिनट तक धीरे-धीरे घटता रहा। आईओपीएस लगभग 50 मिनट और उसके पश्चात से 3000 और 4000 के मध्य भिन्न होता है, शेष 8+ घंटों के लिए परीक्षण चलता है।[8] 50वें मिनट के पश्चात रैंडम आईओपीएस में गिरावट के अतिरिक्त, X25-E में अभी भी पारंपरिक हार्ड डिस्क ड्राइव की तुलना में अत्यधिक आईओपीएस है। सैंडफोर्स (SandForce) नियंत्रक का उपयोग करके ओसीजेड रेवोड्राइव 3 x2 PCIe सहित कुछ एसएसडी ने अत्यधिक निरंतर लेखन प्रदर्शन दिखाया है जो पढ़ने की गति से अधिक निकटता से युग्मित होता है।[9]

उदाहरण

मैकेनिकल हार्ड ड्राइव

परीक्षण के समय प्रयुक्त ब्लॉक आकार किसी दिए गए ड्राइव द्वारा किए गए आईओपीएस की संख्या को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है। कुछ विशिष्ट प्रदर्शन आंकड़ों के लिए नीचे देखें:[10]

ड्राइव (प्रकार / आरपीएम) आईओपीएस

(4KB ब्लॉक, रैंडम)

आईओपीएस

(64KB ब्लॉक, रैंडम)

एमबी/एस (64KB ब्लॉक, रैंडम) आईओपीएस

(512KB ब्लॉक, रैंडम)

एमबी/एस (512KB ब्लॉक, रैंडम) एमबी/एस (बड़ा ब्लॉक, अनुक्रमिक)
एसएएस / 15K 188 - 203 175 - 192 11.2 – 12.3 115 – 135 58.9 – 68.9 91.5 – 126.3
एफसी / 15K 163 - 178 151 - 169 9.7 – 10.8 97 – 123 49.7 – 63.1 73.5 – 127.5
एफसी / 10K 142 - 151 130 – 143 8.3 – 9.2 80 – 104 40.9 – 53.1 58.1 – 107.2
एसएएस / 10K 142 - 151 130 – 143 8.3 – 9.2 80 – 104 40.9 – 53.1 58.1 – 107.2
सैटा / 7200 73 - 79 69 - 76 4.4 – 4.9 47 – 63 24.3 – 32.1 43.4 – 97.8
सैटा / 5400 57 55 3.5 44 22.6

सॉलिड-स्टेट डिवाइस

डिवाइस प्रकार आईओपीएस इंटरफेस टिप्पणियाँ
इंटेल X25-एम G2 (एमएलसी) एसएसडी ~8,600 आईओपीएस[11] SATA 3 Gbit/s Intel's data sheet[12] claims 6,600/8,600 IOPS (80 GB/160 GB version) and 35,000 IOPS for random 4 KB writes and reads, respectively.
इंटेल X25-ई (एसएलसी) एसएसडी ~5,000 आईओपीएस[13] SATA 3 Gbit/s Intel's data sheet[14] claims 3,300 IOPS and 35,000 IOPS for writes and reads, respectively. 5,000 IOPS are measured for a mix. Intel X25-E G1 has around 3 times higher IOPS compared to the Intel X25-M G2.[15]
जी स्किल फीनिक्स प्रो एसएसडी ~20,000 आईओपीएस[16] SATA 3 Gbit/s SandForce-1200 based SSD drives with enhanced firmware, states up to 50,000 IOPS, but benchmarking shows for this particular drive ~25,000 IOPS for random read and ~15,000 IOPS for random write.[16]
ओसीजेड वर्टेक्स 3 एसएसडी 60,000 आईओपीएस तक[17] SATA 6 Gbit/s Random Write 4 kB (Aligned)
कोर्सेर फोर्स सीरीज जी टी एसएसडी 85,000 आईओपीएस तक[18] SATA 6 Gbit/s 240 GB Drive, 555 MB/s sequential read & 525 MB/s sequential write, Random Write 4 kB Test (Aligned)
सैमसंग एसएसडी 850 प्रो एसएसडी 100,000 read IOPS
90,000 write IOPS[19] 		SATA 6 Gbit/s 4 KB aligned random I/O at QD32
10,000 read IOPS, 36,000 write IOPS at QD1
550 MB/s sequential read, 520 MB/s sequential write on 256 GB and larger models
550 MB/s sequential read, 470 MB/s sequential write on 128 GB model[19]
मेमब्लेज़ पीब्लेज5

910/916 एनवीएमई एसएसडी [20]

एसएसडी 1000K Random Read(4KB) IOPS

303K Random Write(4KB) IOPS

PCIe （NVMe） The performance data is from PBlaze5 C916 （6.4TB） NVMe SSD.
ओसीजेड वर्टेक्स 4 एसएसडी Up to 120,000 IOPS[21] SATA 6 Gbit/s 256 GB Drive, 560 MB/s sequential read & 510 MB/s sequential write, Random Read 4kB Test 90K IOPS, Random Write 4kB Test 85k IOPS
(आईबीएम) टेक्सास मेमोरी सिस्टम्स रैमसन-20 एसएसडी 120,000+ Random Read/Write IOPS[22] PCIe रैम कैश सम्मिलित है।
फ्यूजन-आईओ आईओड्राइव एसएसडी 140,000 Read IOPS, 135,000 Write IOPS[23] PCIe
विरिडेंट सिस्टम्स tachIOn एसएसडी 320,000 sustained READ IOPS using 4kB blocks and 200,000 sustained WRITE IOPS using 4kB blocks[24] PCIe
ओसीजेड रेवोड्राइव 3 X2 एसएसडी 200,000 Random Write 4k IOPS[25] PCIe
फ्यूजन-आईओ आईओड्राइव डुओ एसएसडी 250,000+ IOPS[26] PCIe
व्हिप्टेल,अक्सेला एसएसडी 250,000/200,000+ Write/Read IOPS[27] Fibre Channel, iSCSI, Infiniband/SRP, NFS, SMB फ्लैश आधारित स्टोरेज ऐरे
डीडीआरड्राइव X1 एसएसडी 300,000+ (512B Random Read IOPS) and 200,000+ (512B Random Write IOPS)[28][29][30][31] PCIe
सॉलिडफायर SF3010/SF6010 एसएसडी 250,000 4kB Read/Write IOPS[32] iSCSI फ्लैश आधारित स्टोरेज ऐरे (5आरयू)
इंटेल एसएसडी 750 सीरीज एसएसडी 440,000 read IOPS
290,000 write IOPS[33][34] 		NVMe over PCIe 3.0 x4, U.2 and HHHL expansion card 4 KB aligned random I/O with four workers at QD32 (effectively QD128), 1.2 TB model[34]
Up to 2.4 GB/s sequential read, 1.2 GB/s sequential write[33]
सैमसंग एसएसडी 960 ईवीओ एसएसडी 380,000 read IOPS
360,000 write IOPS[35] 		NVMe over PCIe 3.0 x4, M.2 4 kB aligned random I/O with four workers at QD4 (effectively QD16),[36] 1 TB model
14,000 read IOPS, 50,000 write IOPS at QD1
330,000 read IOPS, 330,000 write IOPS on 500 GB model
300,000 read IOPS, 330,000 write IOPS on 250 GB model
Up to 3.2 GB/s sequential read, 1.9 GB/s sequential write[35]
सैमसंग एसएसडी 960 प्रो एसएसडी 440,000 read IOPS
360,000 write IOPS[35] 		NVMe over PCIe 3.0 x4, M.2 4kB aligned random I/O with four workers at QD4 (effectively QD16),[36] 1 TB and 2 TB models
14,000 read IOPS, 50,000 write IOPS at QD1
330,000 read IOPS, 330,000 write IOPS on 512 GB model
Up to 3.5 GB/s sequential read, 2.1 GB/s sequential write[35]
(आईबीएम) टेक्सास मेमोरी सिस्टम्स रैमसन-720 उपकरण फ्लैश/डीरैम 500,000 Optimal Read, 250,000 Optimal Write 4kB IOPS[37] FC / InfiniBand
ओसीजेड सिंगल सुपरस्केल जेड-ड्राइव आर4 पीसीआई-एक्सप्रेस एसएसडी एसएसडी Up to 500,000 IOPS[38] PCIe
व्हिप्टेल, इनविक्टा एसएसडी 650,000/550,000+ Read/Write IOPS[39] Fibre Channel, iSCSI, Infiniband/SRP, NFS फ्लैश आधारित स्टोरेज ऐरे
वायलिन सिस्टम

वायलिन एक्सवीएस 8

3RU फ्लैश मेमोरी ऐरे As Low as 50μs latency | 400μs latency @ 1M IOPS | 1ms latency @ 2M IOPS Dedupe LUN - 340,000 IOPS @ 1ms Fibre Channel, ISCSI

NVMe over FC

वायलिन सिस्टम

एक्सआईओ जी4

एसएसडी ऐरे IOPs up to: 400,000 at <1ms latency Fibre Channel, ISCSI 2U ड्युअल-कंट्रोलर एक्टिव/एक्टिव 8Gb FC2 प्रति नियंत्रक 4 बंदरगाह हैं।
सैमसंग एसएसडी 980 प्रो एसएसडी 1,000,000 read/write IOPS[40] NVMe over PCIe 4.0 x4, M.2 QD32 पर 4 kB संरेखित यादृच्छिक I/O, 1 TB मॉडल हैं।

QD1 पर 22,000 रीड आईओपीएस, 60,000 आईओपीएस लिखते हैं।

500 GB मॉडल पर 800,000 ने IOPS पढ़ा, 1,000,000 ने IOPS लिखा।

250 जीबी मॉडल पर 500,000 रीड आईओपीएस, 600,000 आईओपीएस लिखते हैं 7.0 जीबी/एस अनुक्रमिक पढ़ने तक, 5.0 जीबी/एस अनुक्रमिक लेखन हैं।

(आईबीएम) टेक्सास मेमोरी सिस्टम्स रैमसन-630 उपकरण फ्लैश/डीरैम 1,000,000+ 4kB Random Read/Write IOPS[41] FC / InfiniBand
आईबीएम फ्लैशसिस्टम 840 फ्लैश/डीरैम 1,100,000+ 4kB Random Read/600,000 4kB Write IOPS[42] 8G FC / 16G FC / 10G FCoE / InfiniBand मॉड्यूलर 2U स्टोरेज शेल्फ - 4TB-48TB
फ्यूजन-आईओ आईओड्राइव ऑक्टल (सिंगल पीसीआई एक्सप्रेस कार्ड) एसएसडी 1,180,000+ Random Read/Write IOPS[43] PCIe
ओसीजेड 2x सुपरस्केल जेड-ड्राइव आर4 पीसीआई-एक्सप्रेस एसएसडी एसएसडी Up to 1,200,000 IOPS[38] PCIe
(आईबीएम) टेक्सास मेमोरी सिस्टम्स रैमसन-70 फ्लैश/डीरैम 1,200,000 Random Read/Write IOPS[44] PCIe रैम कैश सम्मिलित है।
कामिनारियो के2 एसएसडी Up to 2,000,000 IOPS.[45]
1,200,000 IOPS in SPC-1 benchmark simulating business applications[46][47] 		FC एमएलसी फ्लैश
नेटएप एफएएस6240 क्लस्टर फ्लैश/डिस्क 1,261,145 SPECsfs2008 nfsv3 IOPs using 1,440 15k disks, across 60 shelves, with virtual storage tiering.[48] NFS, SMB, FC, FCoE, iSCSI SPECsfs2008 मानक प्रदर्शन मूल्यांकन निगम बेंचमार्क सूट का नवीनतम संस्करण है जो विभिन्न विक्रेता प्लेटफार्मों में प्रदर्शन की तुलना करने के लिए मानकीकृत विधि प्रदान करते हुए फ़ाइल सर्वर थ्रूपुट और प्रतिक्रिया समय को मापता है। http://www.spec.org/sfs2008.
फ्यूजन-आईओ आईओड्राइव 2 एसएसडी Up to 9,608,000 IOPS[49] PCIe अब तक केवल प्रदर्शन के माध्यम से।
ई8 स्टोरेज एसएसडी Up to 10 million IOPS[50] 10-100Gb Ethernet रैक स्केल फ्लैश उपकरण
ईएमसी डीएसएसडी डी5 फ्लैश Up to 10 million IOPS[51] PCIe Out of Box, up to 48 clients with high availability. PCIe रैक स्केल फ्लैश उपकरण उत्पाद बंद कर दिया।
प्योर स्टोरेज एम50 फ्लैश Up to 220,000 32k IOPS <1ms average latency Up to 7 GB/s bandwidth[52] 16 Gbit/s Fibre Channel 10 Gbit/s Ethernet iSCSI 10 Gbit/s Replication ports 1 Gbit/s Management ports 3U – 7U 1007 - 1447 वाट (नाममात्र) 95 lbs (43.1 kg) पूर्ण रूप से भरी हुई + 44 lbs प्रति विस्तार शेल्फ 5.12” x 18.94” x 29.72” चेसिस
निंबले स्टोरेज एएफ9000 फ्लैश Up to 1.4 million IOPS 16 Gbit/s Fibre Channel 10 Gbit/s Ethernet iSCSI 10 Gbit/s 1/10 Gbit/s Management ports 3600 वाट - 2,212 टीबी रॉ क्षमता तक - 8 विस्तार अलमारियों तक - 16 1/10 जीबीआईटी आईएससीएसआई एमजीएमटी पोर्ट - वैकल्पिक 48 1/10 जीबीआईटी आईएससीएसआईपोर्ट - वैकल्पिक 96 8/16 जीबीआईटी फाइबरचैनल पोर्ट - थर्मल (बीटीयू- 11,792)

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 Lowe, Scott (2010-02-12). "एक भंडारण सरणी में IOPS की गणना करें". techrepublic.com. Retrieved 2011-07-03.
  2. ↑ "Getting The Hang Of IOPS v1.3". 2012-08-03. Retrieved 2013-08-15.
  3. ↑ Smith, Kent (2009-08-11). "बेंचमार्किंग एसएसडी: डेविल प्रीकंडीशनिंग विवरण में है" (PDF). SandForce.com. Retrieved 2015-05-05.
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