IOPS

IOPS

IOPS(Input/Output Operations per second)는 하드 디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 스토리지 영역 네트워크(SAN)와 같은 컴퓨터 스토리지 디바이스를 특징짓는 데 사용되는 입출력 성능 측정치입니다.벤치마크와 마찬가지로 스토리지 장치 제조업체가 발표한 IOPS 수치는 실제 애플리케이션 [1][2]성능과 직접적인 관련이 없습니다.

배경

스토리지 디바이스의 성능 특성을 의미 있게 설명하려면 IOPS, 응답 시간 및 (애플리케이션) 워크로드의 최소 3가지 메트릭을 동시에 지정해야 합니다.응답 시간과 워크로드를 동시에 지정하지 않으면 IOPS는 기본적으로 의미가 없습니다.IOPS는 자동차 엔진의 "분당 회전수"와 유사하다고 볼 수 있습니다. 즉, 변속기가 중립에 있는 상태에서 10,000RPM으로 회전할 수 있는 엔진은 아무 가치도 전달하지 않지만, 주어진 RPM 수에서 지정된 토크와 마력을 개발할 수 있는 엔진은 모든 기능을 제공합니다.엔진에서 제외됩니다.

시스템 구성에서 가능한 IOPS의 구체적인 수는 읽기 및 쓰기 작업의 균형, 순차적 액세스 패턴과 랜덤 액세스 패턴의 혼합, 작업자 스레드 수 및 대기열 크기, 데이터 블록 크기 [1]등 테스터가 프로그램에 입력하는 변수에 따라 크게 달라집니다.시스템 셋업, 스토리지 드라이버, OS 백그라운드 조작 등 IOPS 결과에 영향을 줄 수 있는 다른 요인이 있습니다.또한 특히 SSD를 테스트할 때 [3]고려해야 할 전제조건이 있습니다.

퍼포먼스 특성

랜덤 액세스와 시퀀셜 액세스의 비교.

측정되는 가장 일반적인 성능 특성은 순차적 연산과 랜덤 연산입니다.시퀀셜 오퍼레이션은 스토리지 디바이스상의 장소에 연속적으로 액세스 해, 일반적으로 128 kB 와 같은 큰 데이터 전송 사이즈와 관련지어집니다.랜덤 조작은 비연속적인 방법으로 스토리지 디바이스상의 장소에 액세스 하고, 일반적으로 작은 데이터 전송 사이즈(예: 4kB)와 관련지어집니다.

가장 일반적인 퍼포먼스 특성은 다음과 같습니다.

측정. 묘사
총 IOPS 초당 총 I/O 작업 수(읽기와 쓰기 혼합 테스트 실행 시)
랜덤 읽기 IOPS 초당 평균 랜덤 읽기 I/O 작업 수
랜덤 쓰기 IOPS 초당 평균 랜덤 쓰기 I/O 작업 수
시퀀셜 읽기 IOPS 초당 평균 순차 읽기 I/O 작업 수
순차 쓰기 IOPS 초당 평균 순차 쓰기 I/O 작업 수

HDD 및 이와 유사한 전기 기계식 스토리지 장치의 경우 랜덤 IOPS 수는 주로 스토리지 장치의 랜덤 탐색 시간에 따라 달라지지만, SSD 및 유사한 솔리드 스테이트 스토리지 장치의 경우 랜덤 IOPS 수는 주로 스토리지 장치의 내부 컨트롤러 및 메모리 인터페이스 속도에 따라 달라집니다.두 유형의 스토리지 디바이스에서 순차 IOPS 수(특히 큰 블록 크기를 사용하는 경우)는 일반적으로 스토리지 디바이스가 [1]처리할 수 있는 최대 지속 대역폭을 나타냅니다.보통 순차 IOPS는 다음과 같이 단순한 초당 메가바이트 수로 보고됩니다.

이후 MB/s로 변환)

일부 HDD는 미결 IO 수(예: 큐 깊이)가 증가함에 따라 성능이 향상됩니다.이는 일반적으로 TCQ(Tagged Command Queuing) 또는 NCQ(Native Command Queuing)라고 불리는 명령 큐잉 및 재정렬을 수행하는 드라이브의 고급 컨트롤러 로직의 결과입니다.대부분의 일반 SATA 드라이브는 이러한 기능을 제공하지 못하거나 구현 상태가 좋지 않아 성능상의 이점을 볼 [citation needed]수 없습니다.Western Digital Raptor 및 Seagate Barracuda NL과 같은 엔터프라이즈급 SATA 드라이브는 딥 [4]큐를 통해 거의 100% 향상됩니다.서버에서 흔히 볼 수 있는 하이엔드 SCSI 드라이브는 일반적으로 대폭 개선되어 Seagate Savvio는 400 IOPS를 초과하여 성능이 [citation needed]2배 이상 향상되었습니다.

기존의 HDD는 읽기 및 쓰기 작업에 대한 IOPS가 거의 동일하지만, 대부분의 NAND 플래시 기반 SSD는 이전에 작성된 위치에 [5][6][7]직접 다시 쓸 수 없기 때문에 읽기보다 쓰기 속도가 훨씬 느립니다. 가비지 컬렉션이라고 하는 절차가 강제됩니다.이로 인해 하드웨어 테스트 사이트에서 IOPS 성능을 테스트할 때 독립적으로 측정된 결과를 제공하기 시작했습니다.

Intel X25-E(2010년 출시)와 같은 플래시 SSD는 기존 HDD보다 IOPS가 훨씬 높습니다.Xssist가 실시한 테스트에서는 Iometer, 4KB 랜덤 전송, 70/30 읽기/쓰기 비율, 큐 깊이 4, 인텔 X25-E 64GB G1이 제공하는 IOPS는 약 10000 IOP에서 시작하여 8분 후에 4000 IOPS로 급격히 떨어졌고 이후 42분 동안 점차 감소했습니다.IOPS는 테스트를 [8]수행한 나머지 8시간 이상 동안 약 50분 이상에서 3000~4000 사이에서 변화합니다.50분 후 랜덤 IOPS가 감소하더라도 X25-E는 기존 하드 Disk 드라이브에 비해 IOPS가 훨씬 높습니다.SandForce 컨트롤러를 사용하는 OCZ RevoDrive 3 x 2 PCIe를 포함한 일부 SSD는 읽기 [9]속도에 더 가까운 훨씬 더 높은 지속 쓰기 성능을 보였습니다.

예

기계식 하드 드라이브

테스트 시 사용되는 블록 크기는 지정된 드라이브에서 수행되는 IOPS 수에 큰 영향을 미칩니다.일반적인 퍼포먼스 [10]수치는 아래를 참조해 주세요.

드라이브(타입/RPM) IOPS

(4KB 블록, 랜덤)

 IOPS

(64KB 블록, 랜덤)

 MB/초(64KB 블록, 랜덤) IOPS

(512KB 블록, 랜덤)

 MB/초 (512KB 블록, 랜덤) MB/s(대블록, 시퀀셜)
SAS / 15,000 188 - 203 175 - 192 11.2 – 12.3 115 – 135 58.9 – 68.9 91.5 – 126.3
FC / 15,000 163 - 178 151 - 169 9.7 – 10.8 97 – 123 49.7 – 63.1 73.5 – 127.5
FC / 10,000 142 - 151 130 – 143 8.3 – 9.2 80 – 104 40.9 – 53.1 58.1 – 107.2
SAS / 10,000 142 - 151 130 – 143 8.3 – 9.2 80 – 104 40.9 – 53.1 58.1 – 107.2
SATA/7200 73 - 79 69 - 76 4.4 – 4.9 47 – 63 24.3 – 32.1 43.4 – 97.8
SATA / 5400 57 55 3.5 44 22.6

솔리드 스테이트 디바이스

장치 유형 IOPS 인터페이스 메모들
인텔 X25-M G2 (MLC) SSD 최대 8,600[11] IOPS SATA 3 기가비트/초 인텔의 데이터[12] 시트는 랜덤4 KB의 기입과 읽기에 대해 각각 6,600/8,600 IOPS (80 GB/160 GB 버전)와 35,000 IOPS를 요구하고 있습니다.
인텔 X25-E (SLC) SSD 최대 5,000 IOPS[13] SATA 3 기가비트/초 인텔의 데이터[14] 시트는 쓰기 및 읽기용으로 각각 3,300 IOPS, 35,000 IOPS를 차지합니다.혼재 시 5,000 IOPS가 측정됩니다.인텔 X25-E G1은 인텔 X25-M G2에 [15]비해 IOPS가 약 3배 향상되었습니다.
G. 스킬 피닉스 프로 SSD 최대 20,000[16] IOPS SATA 3 기가비트/초 펌웨어가 향상된 SandForce-1200 기반 SSD 드라이브는 최대 50,000 IOPS의 성능을 자랑하지만, 벤치마킹 결과 랜덤 읽기의 경우 최대 25,000 IOPS, 랜덤 [16]쓰기의 경우 최대 15,000 IOPS인 것으로 나타났습니다.
OCZ 정점 3 SSD 최대 60,000[17] IOPS SATA 6 기가비트/초 랜덤 쓰기 4kB(얼라인드)
코르세어 포스 시리즈 GT SSD 최대 85,000[18] IOPS SATA 6 기가비트/초 240 GB 드라이브, 555 MB/s 시퀀셜 읽기 및 525 MB/s 시퀀셜 쓰기, 랜덤 쓰기 4 kB 테스트(얼라인먼트)
삼성 SSD 850 PRO SSD 100,000 읽기 IOPS
90,000 쓰기[19] IOPS 		SATA 6 기가비트/초 QD32에서 4KB 정렬 랜덤 I/O
QD1에서 10,000 읽기 IOPS, 36,000 쓰기 IOPS
256GB 이상 모델에서는 550MB/s 시퀀셜 읽기, 520MB/s 시퀀셜 쓰기
128GB 모델에서는 550MB/s 시퀀셜 읽기, 470MB/s 시퀀셜 쓰기[19]
Memblaze PBlaze5 910/916 NVMe SSD[20] SSD 1,000,000 랜덤 읽기(4KB) IOPS

303,000 랜덤 쓰기(4KB) IOPS

 PCIe (NVMe) 퍼포먼스 데이터는 PBlaze5 C916 66.4에서 취득한 것입니다.TB† NVMe SSD
OCZ 정점 4 SSD 최대 120,000[21] IOPS SATA 6 기가비트/초 256 GB 드라이브, 560 MB/s 시퀀셜 읽기 및 510 MB/s 시퀀셜 쓰기, 랜덤 읽기 4kB 테스트 90K IOPS, 랜덤 쓰기 4kB 테스트 85k IOPS
(IBM) Texas 메모리 시스템 RamSan SSD 120,000 이상의 랜덤 읽기/쓰기 IOPS[22] PCIe RAM 캐시 포함
Fusion-io io Drive SSD 140,000 읽기 IOPS, 135,000 쓰기[23] IOPS PCIe
Virident Systems의 회전 속도입출력 SSD 4kB 블록 사용 시 320,000개의 지속적인 읽기 IOPS 및 4kB 블록[24] 사용 시 200,000개의 지속적인 쓰기 IOPS PCIe
OCZ RevoDrive 3 X2 SSD 200,000 랜덤 쓰기 4k[25] IOPS PCIe
Fusion-io ioDrive Duo SSD 250,000 이상의[26] IOPS PCIe
휘날리며, 액셀라 SSD 250,000/200,000 이상의 쓰기/읽기[27] IOPS 파이버 채널, iSCSI, Infiniband/SRP, NFS, SMB 플래시 기반 스토리지 어레이
DDR 드라이브 X1, SSD 300,000 이상(512B 랜덤 읽기 IOPS) 및 200,000 이상(512B 랜덤 쓰기 IOPS)[28][29][30][31] PCIe
SolidFire SF3010/SF6010 SSD 250,000 4kB 읽기/쓰기[32] IOPS iSCSI 플래시 기반 스토리지 어레이(5RU)
인텔 SSD 750 시리즈 SSD 440,000 읽기 IOPS
290,000 쓰기[33][34] IOPS 		NVMe over PCIe 3.0 x 4, U.2 및 HHL 확장 카드 4KB의 정렬 랜덤 I/O, 4명의 워커가 QD32(실효 QD128), 1.2TB[34] 모델
최대 2.4 GB/s의 시퀀셜 읽기, 1.2 GB/s의[33] 시퀀셜 쓰기
삼성 SSD 960 EVO SSD 380,000 읽기 IOPS
360,000 쓰기[35] IOPS 		NVMe over PCIe 3.0 x 4, M.2 4kB의 정렬 랜덤 I/O와 4명의 워커가 QD4(실효 QD16),[36] 1TB 모델
QD1에서 14,000 읽기 IOPS, 50,000 쓰기 IOPS
500GB 모델에서 330,000 읽기 IOPS, 330,000 쓰기 IOPS
250GB 모델에서 300,000 읽기 IOPS, 330,000 쓰기 IOPS
최대 3.2 GB/s 시퀀셜 읽기, 1.9 GB/s 시퀀셜[35] 쓰기
삼성 SSD 960 PRO SSD 440,000 읽기 IOPS
360,000 쓰기[35] IOPS 		NVMe over PCIe 3.0 x 4, M.2 4kB의 랜덤 I/O를 QD4(실효 QD16),[36] 1TB 및 2TB 모델에서 4명의 워커가 대응
QD1에서 14,000 읽기 IOPS, 50,000 쓰기 IOPS
512GB 모델에서 330,000 읽기 IOPS, 330,000 쓰기 IOPS
최대 3.5 GB/s 시퀀셜 읽기, 2.1 GB/s 시퀀셜[35] 쓰기
(IBM) Texas 메모리 시스템s RamSan-720 어플라이언스 플래시/DRAM 500,000 최적 읽기, 250,000 최적 쓰기 4kB IOPS[37] FC / InfiniBand
OCZ 싱글 SuperScale Z 드라이브 R4 PCI-Express SSD SSD 최대 500,000[38] IOPS PCIe
윙테일, 인빅타 SSD 650,000/550,000 이상의 읽기/쓰기[39] IOPS 파이버 채널, iSCSI, Infiniband/SRP, NFS 플래시 기반 스토리지 어레이
바이올린 시스템

바이올린 XVS 8

 3RU 플래시 메모리 어레이 최대 50μs의 낮은 레이텐시 400μs의 레이텐시 @ 1M IOPS 1ms의 레이텐시 @ 2M IOPS 중복 배제 LUN - 1ms의 340,000 IOPS 파이버 채널, iSCSI

NVMe over FC
바이올린 시스템

XIO G4

 SSD 어레이 IOP(최대): 1ms 미만의 레이텐시로 400,000 파이버 채널, iSCSI 2U 듀얼 컨트롤러 Active/Active 8Gb FC2

컨트롤러당 4포트

삼성 SSD 980 PRO SSD 1,000,000 읽기/쓰기[40] IOPS NVMe over PCIe 4.0 x 4, M.2 QD32에서 4kB 정렬 랜덤 I/O, 1TB 모델
QD1에서 22,000 읽기 IOPS, 60,000 쓰기 IOPS
500GB 모델에서는 800,000 읽기 IOPS, 1,000,000 쓰기 IOPS
250GB 모델에서 500,000 읽기 IOPS, 600,000 쓰기 IOPS
최대 7.0 GB/s의 시퀀셜 읽기, 5.0 GB/s의[40] 시퀀셜 쓰기
(IBM) Texas 메모리 시스템s RamSan-630 어플라이언스 플래시/DRAM 1,000,000 이상의 4kB 랜덤 읽기/쓰기[41] IOPS FC / InfiniBand
IBM FlashSystem 840 플래시/DRAM 1,100,000 + 4kB 랜덤 읽기/600,000 4kB 쓰기[42] IOPS 8G FC / 16G FC / 10G FCoE / InfiniBand 모듈러형 2U 스토리지 쉘프 - 4TB-48TB
Fusion-io ioDrive Octal (1장의 PCI Express 카드) SSD 1,180,000 이상의 랜덤 읽기/쓰기[43] IOPS PCIe
OCZ SuperScale Z 드라이브 R4 PCI-Express SSD x 2 SSD 최대 1,200,000[38] IOPS PCIe
(IBM) Texas 메모리 시스템 RamSan-70 플래시/DRAM 1,200,000 랜덤 읽기/쓰기[44] IOPS PCIe RAM 캐시 포함
카미나리오 K2 SSD 최대 2,000,000 IOPS.[45]
비즈니스 애플리케이션을[46][47] 시뮬레이션하는 SPC-1 벤치마크의 1,200,000 IOPS 		FC MLC 플래시
NetApp FAS6240 클러스터 플래시/디스크 1,261,145 SPECsfs2008 nfsv3 IOP(가상 스토리지 [48]계층화와 함께 60개의 쉘프에 걸쳐 1,440개의 15k Disk 사용) NFS, SMB, FC, FCoE, iSCSI SPECsfs2008은 파일 서버의 throughput과 응답 시간을 측정하는 Standard Performance Evaluation Corporation 벤치마크 스위트의 최신 버전으로 벤더 플랫폼 간에 성능을 비교하는 표준화된 방법을 제공합니다.http://www.spec.org/sfs2008 를 참조해 주세요.
Fusion-io io Drive 2 SSD 최대 9,608,000[49] IOPS PCIe 지금까지는 시범을 통해서만요.
E8 스토리지 SSD 최대 1000만 IOPS[50] 10 ~ 100 Gb 이더넷 랙스케일플래시
EMC DSSD D5 플래시 최대 1000만 IOPS[51] PCIe 즉시 사용 가능, 고가용성 최대 48개의 클라이언트 PCIe 랙스케일 플래시 어플라이언스단종되었습니다.[52]
순수 스토리지 M50 플래시 최대 220,000 32k IOPS <1ms 평균 레이텐시 최대 7GB/s[53] 대역폭 16 기가비트/초 파이버 채널 10 기가비트/초 이더넷 iSCSI 10 기가비트/초 리플리케이션 포트 1 기가비트/초 관리 포트 3U~7U 1007~1447와트(공칭) 풀로드시 43.1kg + 확장선반당 5.12인치 x 18.94인치 x 29.72인치 섀시당 44파운드
민첩한 스토리지 AF9000 플래시 최대 140만 IOPS 16 기가비트/초 파이버 채널 10 기가비트/초 이더넷 iSCSI 10 기가비트/초 1/10 기가비트/초 관리 포트 3600 와트 - 최대 2,212 TB의 RAW 용량 - 최대 8개의 확장 쉘프 - 1/10 GBit iSCSI 관리 포트 16개 - 1/10 GBit iSCSI 포트 48개 (옵션) - 8/16 GBit 파이버 채널 포트 - 열 (BTU - 11,792)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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