در این مقاله به بررسی سوال iops چیست می‌پردازیم. IOPS یک معیار حیاتی است که در اندازه‌گیری سرعت و عملکرد هارد دیسک‌های مختلف از جمله هارد درایوهای SATA، SAS و SSD مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقاله به بررسی سوال اهمیت iops چیست، روش‌های اندازه‌گیری iops چیست و نقش آن در بهبود عملکرد سیستم‌های ذخیره‌سازی می‌پردازد. همچنین، این مقاله به بیان قابلیت‌های IOPS در هارد دیسک‌های معمولی و همچنین درایوهای SSD می‌پردازد و اهمیت آن را برای انواع مختلف سیستم‌های ذخیره‌سازی برجسته می‌سازد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره سرور ابری این صفحه را دنبال کنید.
مفهوم iops چیست
IOPS مخفف عبارت “ورودی/خروجی در هر ثانیه” Input/Output Operations Per Second است و یک معیار حیاتی در زمینه ذخیره‌سازی اطلاعات می‌باشد. این معیار نشان می‌دهد که یک سیستم یا دستگاه ذخیره‌سازی در یک ثانیه، چه تعداد عملیات ورودی و خروجی را انجام می‌دهد. به عبارت دیگر، IOPS نشان‌دهنده توانایی یک سیستم در انجام عملیات خواندن و نوشتن به صورت همزمان است.
مقدار IOPS برای دستگاه‌های ذخیره‌سازی بسیار اهمیت دارد. سرعت و عملکرد سیستم‌های ذخیره‌سازی بر اساس مقدار IOPS آنها تعیین می‌شود. برای مثال، یک سیستم با مقدار IOPS بالا قادر است تعداد زیادی از عملیات خواندن و نوشتن را در یک زمان کوتاه انجام دهد که به نتیجه بهبود عملکرد و کارایی سیستم منجر می‌شود.
معیار IOPS در انواع مختلف سیستم‌های ذخیره‌سازی مانند هارد دیسک، SSD و درایوهای SAN قابل استفاده است. همچنین، برای مقایسه و ارزیابی عملکرد دستگاه‌های ذخیره‌سازی، معیار IOPS می‌تواند به عنوان یک پارامتر مهم مورد استفاده قرار بگیرد.
با توجه به اهمیت IOPS در زمینه ذخیره‌سازی اطلاعات، اندازه‌گیری، بهینه‌سازی و مدیریت منابع و تنظیمات مرتبط با افزایش IOPS در سیستم‌های ذخیره‌سازی، موضوعاتی است که در تحقیقات و پژوهش‌های مربوطه بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره سرور مجازی این صفحه را دنبال کنید.
تاریخچه iops چیست
در سال 1999، بسیاری از شرکت‌های تولیدکننده سخت‌افزارها آغاز به استفاده نادرست از IOPS کردند و اعداد غیر واقعی را در ارتباط با آن اعلام می‌کردند. این مسئله باعث ایجاد مشکلات زیادی در صنعت ذخیره‌سازی اطلاعات شد. به منظور حل این مشکل، شرکت اینتل بنچمارک IOmeter را منتشر کرد. IOmeter قادر به اندازه‌گیری ویژگی‌های مختلف وسایل ذخیره‌سازی بود و به تولیدکنندگان اجازه می‌دادند تا مشخصات کامل دستگاه‌های ذخیره‌سازی خود را اعلام کنند.
همچنین، سازمان Storage Performance Council (SPC) توانست بنچمارکی با نام SPC-1 Benchmark Suite را منتشر کند. این بنچمارک یکی از دقیق‌ترین بنچمارک‌های موجود در حوزه ذخیره‌سازی است. با استفاده از SPC-1، تولیدکنندگان می‌بایست تمام جزئیات مربوط به سیستم‌های ذخیره‌سازی خود را اعلام کنند، از جمله میزان IOPS و زمان پاسخ‌دهی به دقت. این استاندارد‌ها باعث جلوگیری از تقلب و ارائه اعداد غیر واقعی شده و نتایج واقع‌گرایانه‌تری در مورد IOPS، زمان پاسخ‌دهی، پایداری داده و عملکرد وسایل ذخیره‌سازی ارائه می‌دهند.
تست و بنچمارک SPC-1 همچنین با در نظر گرفتن قیمت قطعات استفاده شده در ساخت وسایل ذخیره‌سازی، ارزش خرید نسبت به هر IOPS را نیز ارائه می‌دهد. باید توجه داشت که مقدار دقیق IOPS در هر سیستم بسته به تنظیمات مختلف می‌تواند متفاوت باشد و تست‌های مختلفی برای اندازه‌گیری آن وجود دارد. عوامل محیطی مانند تنظیمات سیستم و سیستم عامل نیز می‌توانند بر نتیجه تست SPC-1 تاثیرگذار باشند.
جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره sdk چیست این صفحه را دنبال کنید
اهمیت iops:
IOPS در واقع یک معیار مهم برای اندازه‌گیری عملکرد و کارایی سیستم‌ها و شبکه‌ها است. با این حال، باید توجه داشت که اهمیت IOPS به عنوان یک مقیاس اندازه‌گیری همچنان مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد.
یکی از دلایل این اهمیت متغیر بودن مقادیر IOPS است. با توجه به بار موجود و نوع عملیات خواندن و نوشتن، اعداد مربوط به بیشترین تعداد خواندن و نوشتن متفاوت خواهد بود. به عبارت دیگر، نمی‌توان به تنهایی IOPS را به عنوان یک پارامتر موثر برای تصمیم‌گیری در نظر گرفت.
یکی دیگر از دلایل اهمیت IOPS، وابستگی آن به اندازه بلوک داده‌ها و حجم کار است. با توجه به این موارد، تعیین یک مقدار استاندارد برای اندازه‌گیری IOPS توسط فروشندگان دشوار است. حتی با در نظر گرفتن اندازه بلوک و عملیات خواندن و نوشتن، عدد به دست آمده معنایی جز میزان کارایی در یک حجم کار خاص ندارد.
بنابراین، در انتخاب و ارزیابی سیستم‌ها و شبکه‌ها، باید IOPS را در کنار سایر عوامل مهم مانند لود بار، اندازه بلوک داده‌ها و نوع عملیات خواندن و نوشتن مورد بررسی قرار داد. این اطلاعات به ما کمک می‌کنند تا عملکرد و کارایی سیستم را به طور کامل تحلیل و ارزیابی کنیم.
محاسبه iops
برای اندازه‌گیری میزان IOPS در سیستم عامل ویندوز، روش محاسبه IOPS مختلفی وجود دارد. از جمله این روش‌ها می‌توان به Resource Monitor و Performance Monitor اشاره کرد. با استفاده از این ابزارها، می‌توانید میزان IOPS را در شرایط مختلف خواندن و نوشتن بررسی کنید. همچنین، ابزار IOmeter نیز یکی از رایج‌ترین ابزارها برای اندازه‌گیری IOPS است. IOmeter به شما کمک می‌کند مقدار حداکثر IOPS را در شرایط مختلف تعیین کنید. اندازه‌گیری IOPS و latency به مدیران شبکه کمک می‌کند تا بارگیری شبکه را بهینه کنند و از تأثیر منفی بر عملکرد جلوگیری کنند.
درباره استفاده از IOmeter، باید توجه داشت که شرکت Intel از سال 2006 به بعد کار روی توسعه آن را متوقف کرده است و به همین دلیل بعضی افراد ممکن است آن را منسوخ تلقی کنند. محاسبه بیشترین تعداد خواندن و نوشتن بدون استفاده از IOmeter نیز امکان‌پذیر است، اما نتایج بسته به میزان بارگیری متفاوت خواهند بود.
باید توجه داشت که عملکرد IOPS تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می‌گیرد. نوع workload (حجم کار) عملیاتها (رندوم، ترتیبی یا ترکیبی) و همچنین استفاده از RAID می‌توانند بر اندازه‌گیری تأثیرگذار باشند، زیرا هر عمل نوشتن به چندین دیسک توزیع می‌شود.
حافظه‌های دیسک HDD و حافظه‌های حالت SSD در اندازه‌گیری IOPS تفاوت‌هایی دارند. در مورد HDD، اندازه‌گیری IOPS به زمان جستجو بستگی دارد. زمان جستجو زمانی است که سر دستگاه خواننده/نویسنده به محل دقیق داده مورد نظر می‌رسد. به طور کلی، زمان جستجو برای HDD ها بیشتر از SSD ها است؛ این به دلیل استفاده از سیستم مکانیکی در عملکرد آنها است. علاوه بر آن، سرعت چرخش دیسک و نرخ انتقال داده‌ها نیز بر عملکرد IOPS تأثیرگذار هستند.
در مقابل، عملکرد حافظه‌های حالت SSD با استفاده از کنترل داخلی دستگاه تعیین می‌شود. این کنترلر بهبود عملکرد IOPS را ارائه می‌دهد و قادر است در مراحل اولیه عملکرد به حداکثر خود برسد. حتی در حالت پایدار، حافظه‌های SSD نسبت به HDD در مورد IOPS بهتر عمل می‌کنند. ضمناً، SSD ها با مشکلات کمتری مانند تاخیر و زمان خواندن/نوشتن کمتر مواجه هستند.
از آنجا که SSD ها از تکنولوژی حافظه‌های نانوساختار استفاده می‌کنند و بدون قسمت‌های مکانیکی عمل می‌کنند، سرعت عملکرد و عملیات ورودی/خروجی بالاتری را ارائه می‌دهند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود SSD ها به عنوان گزینه‌ای محبوب برای کاربرانی که به سرعت و کارایی بیشتر نیاز دارند، مطرح شوند.
میانگین سرعت iops در HDD ها و SSD ها
سرعت IOPS در درایوهای HDD و حافظه‌های SSD متفاوت است. در عملکرد SSD، سرعت IOPS بسیار به کنترل داخلی وابسته است و در طول زمان ممکن است متغیر باشد. به عبارت دیگر، عملکرد SSD در زمان‌های پایدار معمولاً بهتر است. از طرفی، درایوهای HDD سرعت IOPS وابستگی بیشتری به خواندن و نوشتن دارند. بنابراین، در صورت افزایش تعداد عملیات ورودی/خروجی، عملکرد درایو HDD بهبود می‌یابد.
در ضمن، در درایو HDD با افزایش تعداد عملیات ورودی/خروجی، کنترلر درایو سعی می‌کند سرعت را بهینه کند. این بهبود عملکرد به عنوان Native Command Queuing (NCQ) شناخته می‌شود. با این حال، باید توجه داشت که حافظه SATA از این ویژگی در فرآیند I/O پشتیبانی نمی‌کند.
در نهایت، مقدار IOPS در هر دو درایو HDD و SSD حداکثر پهنای باند پایدار و سرعت بیشتری را نشان می‌دهد. با این حال، باید در نظر داشت که عملکرد و سرعت IOPS تنها یکی از عوامل مهم در انتخاب درایو مناسب است و عوامل دیگر مانند ظرفیت، استفاده مورد نیاز و قیمت نیز باید در نظر گرفته شوند.
با ارائه دهنده سرویس ابری ابرآراز بهترین خدمات را داشته باشید.
سوالات متداول
کاربرد iops چیست؟ IOPS کاربرد زیادی در اندازه‌گیری و بهبود عملکرد شبکه و سیستم‌های ذخیره‌سازی دارد.
