Fusionio效能測試與瓶頸分析

來源：http://www.hellodb.net/2011/06/fusionio-performance.html

測試環境：Dell R510，2×E5620，24G，Fusion-io ioDrive 320G MLC

測試載入器：Redhat Linux 5.3，Oracle Orion 11

測試一：8K隨機讀，IOPS超過5W，輸送量超過400M，回應時間在IOPS達到4W時出現拐點（超過1ms），並迅速上升至最高值9.5ms。

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測試二：4K隨機讀，IOPS超過7W，輸送量達到280M，回應時間在IOPS達到7W時保持在1ms以下，隨著並發壓力不斷增大，IOPS出現波動，回應時間逐步增加。

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測試三：128K連續讀，IOPS迅速上升至5000時，到達輸送量瓶頸(700M)，此時回應時間小於10ms，隨後並發壓力增大，IOPS與輸送量指標無變化，回應時間迅速上升。

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測試四：8K隨機寫，IOPS到達5.8W，回應時間為1ms，隨著壓力增大，IOPS逐步下降，回應時間隨之快速上升。

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測試五：讀寫混合模式，8K隨機IO，20%寫，IOPS到達4.5W，輸送量360MB，回應時間在IOPS達到3.7W時保持在1ms左右，隨著壓力增長，回應時間迅速增加。

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測試六：讀寫混合模式，8K隨機IO，128K連續IO，20%寫，IOPS達到5W，輸送量580MB，回應時間在IOPS達到4W時保持在1ms左右，隨著壓力增加，回應時間快速增加。

效能分析：

本次效能測試直接讀寫fusionio卡，無任何緩衝的影響，從測試資料我們看出，ioDrive的隨機讀效能非常好，4k IO的效能最佳，可以達到7W IOPS，8K IO可以達到5W IOPS，回應時間穩定在1ms以下。隨機寫的表現也非常優秀，8K隨機寫可以達到5W+。IOPS，回應時間保持在1ms以下。類比資料庫的8K隨機IO和128K連續IO，IOPS可以穩定達到4W左右。總之，ioDrive的表現非常優秀。

瓶頸分析：

儲存的瓶頸有兩個：一個是IOPS，另一個是輸送量。對於傳統磁碟來說，單塊盤的IOPS為150，如果每個IO最大為1MB，那麼我們可以計算出磁碟的輸送量瓶頸為150MB（實測輸送量大致為170-250MB）。我們可以看到，IOPS是磁碟真正的瓶頸，隨機IO對磁碟是致命的，而輸送量對於磁碟通常不是瓶頸，所以磁碟更適合追求輸送量的系統。

Fusionio與磁碟相比，隨機IO可以輕鬆到達5w+，回應時間小於1ms，而輸送量瓶頸則大致在600MB-700MB之間，官方資料與實測資料差異不大。通過上述資料分析可以看到，fusionio的IOPS很高，通常不會成為瓶頸，而輸送量可能會在IOPS之前成為瓶頸。我們可以計算一下，600MB輸送量，IO大小為128K，IOPS只有4800；8K的隨機讀，IOPS達到5W時，輸送量已經接近400MB。雖然單塊fusionio卡的輸送量比磁碟大，但是考慮到價格因素，fusionio並不適合追求輸送量的系統。

觀察Fusionio的回應時間，我們發現當壓力未達到瓶頸之前，回應時間穩定在1ms左右，當快到達效能瓶頸時，IOPS和輸送量不再增加，此時回應時間會出現一個突變，然後快速增加，直到不可接受。所以在實際使用中，必須控制壓力在效能瓶頸之下。

Fusionio具備很高的IOPS效能，所以它更適合隨機小IO讀寫。在實際使用的過程中，可以適當減小IO的大小，將輸送量瓶頸轉化為IOPS瓶頸，這點與磁碟系統剛好相反，磁碟系統應該儘可能將IOPS瓶頸轉換為輸送量瓶頸，比如增加IO的大小，這是個很有趣的話題。

隨著Flash儲存技術的出現，將會顛覆整個儲存行業，甚至會改變未來資料庫等儲存系統的設計，也給了我們巨大的想象空間。

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Fusionio的官方資料：