SSD基准测试应该关注哪些指标

2017-4-27 21:29:28      点击:

1. 4K随机读写性能

固态存储设备最大的优势就是随机读取能力和深度队列读写。一块SSD的性能和价值,很大程度上在随机存取上表现出来。


2. 持续读写性能

固态存储介质都有不俗的顺序读取和写入能力,对于主流产品,这个测试通常可以忽略。即使主流消费级产品都已经能将接口带宽跑满(SATA 6Gbps)。SAS 12G更有不俗的表现。NVMe 性能更是可以在持续读写的时候达到 10Gbps以上,并可借助自身的协议优势,实现更低的延迟和 CPU占用。


3. 性能一致性,稳定态,延迟

性能一致性越好意味着磁盘在进行io的时候响应时间标准差越低。存储的服务质量主要表现在带宽,iops和延迟上。

单次完成io的时间(响应时间)越低,对应的 iops 就越高。完成io时最高延迟和最低延迟差距越小,性能表现就越平稳。如果一项服务,经常出现超时,无响应,那么认为这个服务是不可靠的,质量是低的。反之,如果平均响应时间都在一个理想的范围内,即使最大的响应时间也在一个可以容忍的程度,那么认为这个服务质量是可靠的。性能一致性,也就是指磁盘的服务质量,也是 SNIA (Storage Networking Industry Association) 企业级产品测试的重要一个环节。

稳定态是一块磁盘最“忙”的状态,Controller IC 既要响应 Host 的读写请求,又要兼顾内部 GC,平均写入的策略,闪存的擦除,编程等工作,如何能在繁忙的工作中做到有条不紊,将请求的延迟都保证在一个可以接受的范围内,保持一个相对稳定高效的服务状态。在高压下,磁盘的最大延迟越低,平均延迟区间越窄,iops 吞吐量就越高。在线提供服务时,也越稳定,越高效。
稳定态的性能,是判定一块企业级产品性能好坏的重要标准。


4. 耐久度,寿命

一般来讲,写入数据会导致磁盘寿命下降,读取数据不会。但实际上,无论是读取还是写入,都会降低磁盘的寿命,只不过读取造成的磨损与写入相比可以忽略。读取不直接造成磨损,而是在频繁读取某一单元后,为了防止附近数据出错,数据会被主控迁移,或者重新写入,这个过程对于Host来说是不可见的。在读取相当频繁的情况下,读取干扰,一定程度上算耐久度消耗的一个原因。

固态存储寿命用尽,也并不意味着这块闪存写无法写入数据了,而是数据写入之后,无法正确的读出之前写入的内容。就像一张白纸,在铅笔写入数据之后,每次橡皮都不能完全把之前写入的石墨微粒擦干净,在经过多次的写入擦除之后,纸已经黑了,很难判定写进去的是什么。当SSD的ECC算法也无能为力的时候,这盘算是寿终正寝。
实际生产中,很少会用到寿命用尽,数据比盘值钱的多。寿命即将用尽时所产生的问题不仅仅是数据不再安全,通常还伴随着读写能力的下降,在磁盘寿命即将耗尽之前,服务质量就已经打折扣了。


5. 写入放大 (WA)

由于 NAND 特定的特性,写入和擦除的最小单位不对等,并且无论数据有多大,都至少要写一整个page。另外,平均写入策略,数据搬运,也会导致 WA 增大。


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