Про frontend/backend IOPS и про пенальти

Frontend and backend IOPS

Frontend и backend IOPS
I’ve met quite of few customers and colleagues who are unfamiliar with the terms mentioned in the titles. Could be that a blogpost might help clear up a lot of the noise around these terms and help them understand these strange storage guys better. First let’s make clear what the terms frontend IOPS and backend IOPS mean. В далеком 2012-м Мартин Коренблом (Martien Korenblom) так разъяснял коллегам и клиентам значение терминов, упомянутых в заглавии.
For those who don’t know the term IOPS, it means IO’s per second. Next we can explain what frontend and backend IOPS are. IOPS — это количество операций ввода-вывода в секунду (Input/Output operations Per Second).
Frontend IOPS is the total number of read and write operations per second generated by an application or applications. These read and write operations are communicated to the disk(s) presented to the application or applications. Frontend IOPS  — суммарное количество операций чтения и записи в секунду, вызванных приложением, которое обращается к назначенному ему диску (дискам).
Backend IOPS  is the total number of read and write operations per second that a RAID/storage controller sends to the physical disks. The value of the backend IOPS is higher most of the time, because of the simple reason that a certain RAID level has a certain overhead. This overhead is called the write penalty. Backend IOPS — суммарное количество операций чтения-записи в секунду, которые на физические диски передает контроллер СХД (системы хранения данных) или RAID-контроллер.  Иными словами, Backend IOPS — IOPS RAID-массива. Это значение обычно  больше, чем IOPS фронтенда, потому что RAID-массив выполняет несколько операций для одной записи данных. Такое превышение называется пенальти. Считывание всегда выполняется за одну операцию, так что для чтения пенальти = 1.
Some values for write penalties are: Некоторые значения пенальти в зависимости от типа RAID-массива :
  • RAID 1: 2 backend IO’s for every frontend IO
  • RAID 5: 4 backend IO’s for every frontend IO
  • RAID 6: 6 backend IO’s for every frontend IO.
  • RAID 1 — 2 операции на каждую операцию записи от приложения; 
  • RAID 5 — 4;
  • RAID 6 — 6.
Above values can vary based on the implementation by a manufacturer in it’s RAID controller(s). Caching also plays a part in calculating the backend IOPS, but to keep the message simple, I won’t go into that now. Значения пенальти могут варьироваться в зависимости от реализации RAID-контроллера производителем. Кэширование также играет роль в вычислении IOPS RAID-массива, но для простоты оно опущено.
Also don’t forget you read/write-ratio, which mostly depends on the application you are using. A fairly standard ratio to use is 70% reads and 30% writes, but this might not be the ratio in your specific case! Read are counted as one (1) IOPS in this case. Еще учитывается соотношение операций чтения/записи, которое в основном зависит от используемого приложения. Часто встречается соотношение 70% операций чтения и 30% — записи, но каждый конкретный случай надо рассматривать отдельно.
Example: Формула расчета суммарного значения IOPS для RAID-массива:
Total IOPS = Read IOPS + (RAID level based write penalty * Write IOPS)

Total IOPS = Read IOPS + (RAID level based write penalty * Write IOPS),

где RAID level based write penalty — значение пенальти в зависимости от уровня RAID-массива.
Given RAID 1 the formula is Формула для RAID 1:
Total IOPS = Read IOPS + (2 * Write IOPS)
And using RAID 5 the formula is: Для RAID 5:
Total IOPS = Read IOPS + (4 * Write IOPS)
The Total IOPS can be recalculated to the number of disks by knowing how many IOPS a single disk can deliver. Some commonly used values are: Зная IOPS одного диска, по суммарному IOPS можно рассчитать нужное количество дисков. Значения IOPS для некоторых часто используемых жестких дисков:
  • 7,2k RPM Nearline drive: 75-100 IOPS
  • 10k RPM drive: 125-150 IOPS
  • 15k RPM drive: 175-210 IOPS
  • 7 200 об/мин — 75–100 IOPS
  • 10 000 об/мин — 125–150 IOPS;
  • 15 000 об/мин — 175–210 IOPS.
My guess is that above information can give you ballpark figures about what your current storage system can deliver, or what your new storage system should be able to deliver. The actual performance of a storage is strongly dependent on the implementation of the manufacturer, so all above formulas are just to give you an indication. Таким образом можно прикинуть IOPS, который обеспечит имеющаяся система хранения, или рассчитать количество дисков для новой СХД. Реальная производительность системы хранения данных зависит от многих параметров, поэтому формулы дадут вам только общее представление.

 

 

 

 

Оригинал:  www.storageguru.eu/2011/10/31/frontend-and-backend-iops/

Переводчик: Юлия Смирнова

Материалы обработал: Евгений Бартов