Tuning Disk Architectures for Datab

Tuning Disk Architectures for Databases

by Michael R. Ault

Introduction

When I began work in the computer industry, RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) technology was still in its infancy and Winchester hard drive technology wasn’t available except in huge frame mounted drives of around 90 megabytes in size that weighed in at a svelte 200 to 300 pounds. Disk technology has progressed far in terms of capacity since those days, and the many controllers and optimizers bobble the imagination. Gone are the days when tuning a disk meant a simple defragmentation and placing frequently accessed files near the outer rim of the disk.

Disk Capacity

While disk volume capacity has been growing logarithmically, disk I/O capacity has been growing as a direct factor with disk rotational speed. So while volume capacity has jumped from 100 megabytes or less and 3600 rpm to 200 gigabytes at 10k or 15K rpm, the corresponding I/O rates have only increased from 30 IOPS to a around 150 IOPS (for sequential I/O only). This indicates that capacity has increased over two million times, while I/O rates increased by only a factor of five. What this means to you as a system tuner is that unless you build out (increase the number of drives) beyond what is needed strictly for volume of data, your ability to service I/O requests will actually decrease. This need to increase I/O rate to attempt to keep up with the ever increasing capacity numbers is what drove the move to RAID technologies.

Disk Types

Adding to the confusion over disk tuning is the many disk types that are available: ATA, SCSI, USB, IEE1394 (FireWire) — all of these are examples of disk technologies in use today. Each of the disk technologies has different tuning requirements, and when you add RAID to the mix, it further muddies the tuning waters. RAID can be based in software, hardware, or a mix of both. The highest performance is usually derived from hardware-based RAID solutions.

Each of the disk types is characterized by its interface type. The interface types each have their own maximum bandwidth capacities and you must take these into account when specifying your disk requirements. The following table shows an example comparison for these interfaces. Note that there are also limits on the number of devices that can be attached to each type of interface ranging, for example, from two on most ATA buses to 256 on IEEE.1394.

Each of these, as indicated, may have multiple implementations with new and improved features. Here is a a speed comparison of the various types of disk interface.



Interface

Speed

Serial

115 kb/s

Parallel(standard)

115 kb/s

Parallel(ECP/EPP)

3.0 Mb/s

SCSI

5-320 Mb/sec

ATA

3.3 - 133Mb/sec

USB1.1

1.5 Mb/s

USB2.x

60 Mb/s

IEEE1394(b)

50-400 Mb/s

Original IDE

3.3-33 Mb/sec

SATA

150 Mb/s

Fibre Channel

2 Gb/sec



Memory Caches

In an effort to improve the I/O characteristics of their disks, manufacturers added memory caches to allow read and write caching. Unfortunately, these caches are usually too small to be of much help with database-level performance as they are usually a very small fraction of a percent of the total disk capacity. Of what real use is a disk cache of a couple of megabytes on a 200 gigabyte disk holding a database table that is 60 gigabytes in size?

The cache soon becomes saturated, and any I/O benefit is eliminated. Disk array manufacturers such as EMC and Hitachi have also provided larger amounts of cache, in the tens of gigabyte range, which in some situations does help improve I/O rates, depending on how efficiently the application uses the data stored in the database.

For example, if the application is poorly written and does multiple full scans of multi-gigabyte tables, then again the cache becomes saturated, and you fall back to disk I/O speeds. For that matter, in some environments such as data warehouses and decision support systems, the scanning of large tables, sometimes hundreds of gigabytes in size, is commonplace. This can quickly tax even the largest cache systems.

I/O Profiles

All of this points to the fact that to get the maximum performance from your disk system, you must understand the I/O characteristics (the profile) of your database system, be it Oracle, SQL Server, Informix, UDB, or MySQL. You must tune your disk architecture to support the expected I/O profile and you must tune the database system to take advantage of the disk architecture. For example, an Oracle database has different I/O characteristics depending on whether it is reading or writing data and what type of read or write it is doing. Other databases have fixed read/write sizes.

You must determine the I/O profile for your database and then use the I/O profile of the database to determine the maximum and minimum I/O size. The I/O profile will tell you what percentage of I/O is large I/O and what percentage is small I/O. It will also give you the expected I/O rate in I/O per second.

Once you have the I/O per second, you can determine the I/O capacity (number of drives) needed to support your database.

The first rule of tuning your disk system is:

"Size first for I/O capacity, then for volume."
Some back-of-the-envelope calculations for the number of spindles needed to support I/O rate (IOR) are:
RAID10 with active read/write to all mirrors:
MAX(CEILING(IOR/(NSIOR*M),M),2*M)

Where:


IOR is expected maximum I/O rate in I/O per second

NSIOR is the average non-sequential I/O rate of the disks in I/O per second (range of 90 — 100 for RAID10)

M is the number of mirrors - (The maximum of the I/O rate divided by the average non-sequential I/O rate per disk times the number of mirrors to the nearest power of M or 2*M)

RAID5 assuming one parity disk:
MAX((IOR/CNSIOR)+1,3)

Where:


IOR is expected maximum I/O rate in I/O per second

CNSIOR is the corrected average non-sequential I/O rate of the disks in I/O per second (range of 60 — 90 for RAID5) (The maximum of the I/O rate divided by the average non-sequential I/O rate per disk corrected for RAID5 penalties plus one disk for the parity disk)
The correction for the non-sequential I/O rate for RAID is due to the up to 400 percent penalty on writes (writes take four times longer than reads on the same drive). In some cases on RAID5, I have seen this go as high as 6400 percent (writes take 64 times as long as reads for the same file) when combined with other problems such as fragmentation.
A case in point: Early RAID architectures utilized the “stripe shallow and wide” mind set in which files were broken into small pieces and spread over a large number of disks. For example, stripe unites per disk of as small as 8K were common. Many systems read in I/O sizes of 64K or larger. This means that to satisfy a single I/O request, eight disks of the RAID set were required.

If there were fewer than eight disks in the set, disks would have to undergo two or more I/Os to satisfy the request. This sounds fine if you are talking about a single user wanting to read a large file from a large group of disks very quickly; however, what happens when you have 10, or 100, or 1000 concurrent users all wanting to do the same thing?

Tune for Concurrency

This problem with concurrent access and RAID arrays is one of the most prevailing in the industry. The ubiquitous I/O wait is usually the predominant wait event in any database system simply due to the fact that I/O to memory is in the nanosecond range, while I/O to disk is in the millisecond range. When you add in blocked access due to multi-disk I/O requests, you get a snowball effect that can cripple your I/O subsystem.

Array manufacturers have begun to recognize this concurrent access problem and have increased the base stripe unit per disk to 64K, matching the I/O unit for many systems. Of course now systems such as Sun and Windows utilize maximum I/O sizes of one megabyte or larger, so again the array manufacturers are playing catch up to the server manufacturers.

So what is our second rule for tuning disks? Based on the previous information, the rule is:

"Always ensure that the primary I/O size for your database system is matched to the I/O size of the disk array system."
Of course the inverse also holds true:
"Always match the stripe unit per disk to the expected majority I/O request from your (database) application."

In the 1990s, Paul Chen of the University Of California at Berkeley computer center published a series of papers on tuning disk array stripe units size based on expected concurrency. In these papers, Mr. Chen and his associates determined that the I/O speed (as measured by average seek time) and I/O rate (as measured in megabytes per second) for a disk determined the stripe size for performance in an array even when the number of concurrent accesses is not known. There were three formulae derived from these papers:

For non-RAID5 arrays when concurrency is known:
SU = (S*APT*DTR*(CON-1)*1.024)+.5K

Where:


SU — Striping unit per disk

S — Concurrency slope coefficient (~.25)

APT — Average positioning time (milliseconds)

DTR — Data transfer rate (Megabyte/sec)

CON — number of concurrent users.
1.024 = 1s/1000ms*1024K/1M (conversion factors for units)
So for a drive that has an average seek time of 5.6 ms and a transfer rate of 20 megabytes/second, the calculated stripe unit for a 20 concurrent user base would be:
(.25*5.6*20*(19)*1.024)+.5 = 545K (or ~512K)
For a system for which you didn’t know the concurrency, the calculation becomes:
SU =(2/3*APT*DTR)
So for the same drive:
2/3*5.6*20*1.024 = 76.46K so rounding up ~128K or rounding down 64K
And from Chen’s final paper, a formula for RAID5 arrays is:
0.5*5.6*20*1.024 = 57.34 (rounding up 64K)
The values for average access time and transfer rate used in these examples is actually fairly low when compared to more advanced drives, so the stripe sizes shown previously are probably low by at least a factor of two or more. Th

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปรับสถาปัตยกรรมดิสก์สำหรับฐานข้อมูลโดย Michael R. Aultแนะนำเมื่อฉันเริ่มทำงานในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยี RAID (ซ้ำซ้อนอาร์เรย์ของราคาไม่แพงดิสก์) ยังอยู่ในตราสินค้าและเทคโนโลยีฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ไม่พร้อมใช้งานยกเว้นในกรอบขนาดใหญ่ติดตั้งไดรฟ์ประมาณ 90 เมกะไบต์ในขนาดที่ให้น้ำหนักในปอนด์เป็น 200-300 สเวลใน วินเชสเตอร์ของ ดิสก์เทคโนโลยีมีความก้าวหน้ามากในด้านกำลังการผลิตตั้งแต่วันที่ และตัวควบคุมและเพิ่มประสิทธิภาพมาก bobble จินตนาการ ไปเป็นวันเมื่อปรับดิสก์หมายถึง เรียงง่ายและทำบ่อย ๆ เข้าแฟ้มใกล้ริมด้านนอกของดิสก์ความจุของดิสก์ในขณะที่เพิ่มขึ้นความจุของไดรฟ์ข้อมูลดิสก์แบบลอการิทึม ดิสก์ I/O กำลังมีการเติบโตเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเร็วในการหมุนดิสก์ ดังนั้นในขณะที่ปริมาณกำลังการผลิตได้เพิ่มขึ้น จาก 100 เมกะไบต์ หรือน้อยกว่า และ 3600 rpm ถึง 200 กิกะไบต์ที่ 10 k หรือ 15K rpm อัตรา I/O ที่สอดคล้องกันเท่านั้นได้เพิ่มขึ้นจาก 30 IOPS การมี IOPS ประมาณ 150 (สำหรับ I/O ตามลำดับเท่านั้น) บ่งชี้ว่า กำลังการผลิตได้เพิ่มขึ้นกว่าสองล้านครั้ง ในขณะที่ I/O ราคาเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะปัจจัยห้า สิ่งนี้มีความหมายเป็นเครื่องรับระบบที่เว้นแต่คุณสร้างออก (เพิ่มจำนวนไดรฟ์) นอกเหนือจากสิ่งที่จำเป็นอย่างเคร่งครัดสำหรับปริมาณของข้อมูล ความสามารถในการให้บริการการร้องขอ I/O จะจริงลด นี้จำเป็นต้องเพิ่มอัตรา I/O พยายามติดตามหมายเลขกำลังการผลิตเพิ่มขึ้นเคยมีอะไรขับรถไปกับเทคโนโลยี RAIDชนิดของดิสก์เพิ่มความสับสนมากกว่าดิสก์ปรับเป็นหลายชนิดดิสก์ที่พร้อมใช้งาน: ATA, SCSI, USB, IEE1394 (FireWire) ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีดิสก์ใช้วันนี้ เทคโนโลยีของดิสก์มีความต้องการปรับแต่งที่แตกต่างกัน และเมื่อคุณเพิ่มการโจมตีผสม มันเพิ่มเติม muddies น้ำปรับแต่ง RAID สามารถนำมาใช้ในซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ หรือผสมทั้งสองอย่าง ประสิทธิภาพสูงสุดมักจะมาจากโซลูชั่น RAID บนฮาร์ดแวร์แต่ละชนิดดิสก์เป็นลักษณะตามชนิดของอินเตอร์เฟซ อินเทอร์เฟซแบบละมีความจุแบนด์วิดท์สูงสุดของตนเอง และคุณต้องมีบัญชีเหล่านี้เมื่อระบุความต้องการของคุณบน ตารางต่อไปนี้แสดงการเปรียบเทียบตัวอย่างสำหรับอินเทอร์เฟซเหล่านี้ หมายเหตุที่มียังจำกัดจำนวนอุปกรณ์ที่สามารถแนบกับแต่ละชนิดของอินเทอร์เฟซตั้งแต่ เช่น 2 ส่วนใหญ่ ATA รถถึง 256 ใน IEEE.1394เหล่านี้ ตามที่ระบุ อาจได้ใช้งานหลาย ด้วยคุณสมบัติใหม่ และปรับปรุง นี่คือการเปรียบเทียบความเร็วของอินเทอร์เฟซสำหรับดิสก์ชนิดต่าง ๆ อินเทอร์เฟซความเร็วพอร์ตอนุกรม115 kb/sParallel(standard)115 kb/sParallel(ECP/EPP)3.0 mb/sSCSI5-320 เมกะไบต์/วินาทีATA3.3 - 133 เมกะไบต์/วินาทีUSB1.11.5 mb/sUSB2.x60 mb/sIEEE1394(b)50-400 mb/sIDE เดิม3.3-33 mb/วินาทีSATA150 mb/sFibre Channel2 กิกะไบต์/วินาที หน่วยความจำแคชในความพยายามเพื่อปรับปรุงลักษณะ I/O ของดิสก์ของพวกเขา ผู้ผลิตเพิ่มหน่วยความจำที่เก็บเพื่อให้สามารถอ่าน และเขียนแค อับ แคชเหล่านี้มักเล็กเกินกว่าจะเป็นมากช่วยด้วยประสิทธิภาพระดับฐานข้อมูลของพวกเขามักจะเป็นเศษเล็ก ๆ ของเปอร์เซ็นต์ของกำลังการผลิตรวมดิสก์ ใช้อะไรจริงเป็น ดิสก์แคชของคู่เมกะไบต์บนดิสก์ 200 กิกะไบต์เก็บฐานข้อมูลตารางที่ 60 กิกะไบต์ในขนาด แคเร็ว ๆ นี้กลายเป็นอิ่มตัว และตัดผลประโยชน์ใด I/O ผู้ผลิตอาร์เรย์ดิสก์ EMC และฮิตาชิมีบริการแค ในหลักสิบของกิกะไบต์ ซึ่งในบางสถานการณ์ช่วยเพิ่มอัตรา I/O ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการประยุกต์ใช้ข้อมูลที่เก็บในฐานข้อมูล ขนาดใหญ่ตัวอย่าง ถ้าใช้ไม่ดีเขียนไม่สแกนเต็มหลายตารางหลายกิกะไบต์ แคจะอิ่มตัวแล้วอีก และคุณถอยกลับไปความเร็วดิสก์ I/O สำหรับเรื่องที่ ในบางสภาพแวดล้อมเช่นคลังข้อมูลและระบบสนับสนุนการตัดสินใจ การสแกนตารางใหญ่ บางร้อยกิกะไบต์ในขนาด จะดาด ๆ ธรรมดา นอกจากนี้นี้ได้อย่างรวดเร็วสามารถภาษีแม้ระบบที่แคที่ใหญ่ที่สุดโพรไฟล์ I/Oทั้งหมดนี้ชี้ว่า จะได้รับประสิทธิภาพสูงสุดจากระบบดิสก์ของคุณ คุณต้องเข้าใจลักษณะ I/O (โปรไฟล์) ของระบบฐานข้อมูลของคุณในความเป็นจริง Oracle, SQL Server, Informix, UDB หรือ MySQL คุณต้องปรับสถาปัตยกรรมดิสก์ของคุณสนับสนุนโพ I/O ที่คาดไว้ และคุณต้องปรับแต่งระบบฐานข้อมูลการใช้ประโยชน์จากสถาปัตยกรรมดิสก์ ตัวอย่าง ฐานข้อมูล Oracle มีลักษณะ I/O แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าจะอ่าน หรือเขียนข้อมูลและชนิดของการอ่านหรือเขียนที่กำลังทำ ฐานข้อมูลอื่นได้คงขนาดอ่าน/เขียนคุณต้องกำหนดโพรไฟล์ I/O สำหรับฐานข้อมูลของคุณ และจากนั้น ใช้โพรไฟล์ I/O ของฐานข้อมูลเพื่อกำหนดขนาด I/O สูงสุด และต่ำสุด โพรไฟล์การ I/O จะบอกคุณเปอร์เซ็นต์ของ I/O I/O ขนาดใหญ่และเล็ก I/O เป็นเปอร์เซ็นต์ มันจะยังให้อัตรา I/O ที่คาดไว้ใน I/O ต่อวินาทีเมื่อคุณมี I/O ต่อวินาที คุณสามารถกำหนดกำลัง I/O (จำนวนไดรฟ์) การฐานข้อมูลของคุณกฎข้อแรกของการปรับแต่งระบบดิสก์ของคุณคือ:"ขนาดแรก สำหรับกำลัง I/O แล้ว สำหรับไดรฟ์ข้อมูล"มีคำนวณบางหลังซองตามจำนวนของแกนการอัตรา I/O (IOR):RAID10 อ่านงานเขียนเพื่อแสดงทั้งหมด:MAX(CEILING(IOR/(NSIOR*M),M),2*M)ที่ตั้ง: IOR เป็นคาดสูง I/O อัตรา I/O ต่อวินาที NSIOR คือ อัตรา I/O ไม่ลำดับเฉลี่ยของดิสก์ใน I/O ต่อวินาที (ช่วง 90-100 สำหรับ RAID10) M คือ จำนวนของกระจก - (จำนวนอัตรา I/O ถูกแบ่ง โดยอัตรา I/O ไม่เรียงกันเฉลี่ยต่อดิสก์เวลาจำนวนกระจกกำลังสุดเมตร หรือ 2 * M) RAID5 สมมติว่าพาริตี้หนึ่งดิสก์:MAX((IOR/CNSIOR)+1,3)ที่ตั้ง: IOR เป็นคาดสูง I/O อัตรา I/O ต่อวินาที CNSIOR เป็นการแก้ไขไม่ใช่ลำดับ I/O อัตราเฉลี่ยของดิสก์ใน I/O ต่อวินาที (ช่วง 60 – 90 ใน RAID5) (จำนวนอัตรา I/O สูงสุดหาร ด้วยอัตรา I/O ไม่ลำดับเฉลี่ยต่อดิสก์สำหรับโทษ RAID5 บวกหนึ่งดิสก์สำหรับดิสก์พาริตี้)การแก้ไขสำหรับอัตรา I/O ไม่ลำดับ RAID อยู่เนื่องจากถึง 400 เปอร์เซ็นต์โทษเขียน (เขียนใช้เวลาเวลา 4 กว่าอ่านบนไดรฟ์เดียวกัน) ในบางกรณีใน RAID5 ฉันได้เห็นนี้ไปสูงถึงร้อยละ 6400 (เขียนใช้เวลานานที่อ่านในแฟ้มเดียวกัน 64) เมื่อรวมกับปัญหาอื่น ๆ เช่นการกระจายตัวของกรณีในจุด: สถาปัตยกรรม RAID ก่อนใช้จำ "ลายตื้น และกว้าง" แฟ้มที่ถูกหักเป็นชิ้นเล็ก ๆ และราดของดิสก์ ตัวอย่าง ลาย unites ต่อดิสก์ของเล็กเป็น 8K ได้ทั่วไป อ่านหลายระบบ I/O ขนาด 64K หรือใหญ่กว่า ซึ่งหมายความ ว่า เพื่อตอบสนองการร้องขอ I/O เดียว ดิสก์ 8 ชุด RAID ถูกต้องถ้ามีดิสก์น้อยกว่าแปดในชุด ดิสก์จะต้องรับการรับเข้า น้อยสองเพื่อตอบสนองการร้องขอ นี่เสียงดีถ้าคุณกำลังพูดถึงผู้อยากอ่านแฟ้มขนาดใหญ่จากกลุ่มดิสก์ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณมี 10, 100 หรือ 1000 ยูสเซอร์ทั้งหมดอยากทำสิ่งเดียวกันหรือไม่เพลงสำหรับการเกิดพร้อมกันปัญหานี้ มีการเข้าถึงเกิดขึ้นพร้อมกันและอาร์เรย์ RAID เป็นหนึ่งเป็นที่สุดในอุตสาหกรรม รอ I/O แพร่หลายมักจะเป็นกรณีรอกันทุกระบบฐานข้อมูลเพียงเพราะความจริงที่ว่า I/O หน่วยความจำเป็นในช่วง nanosecond ในขณะที่ i/o ของดิสก์ในช่วงมิลลิวินาที เมื่อคุณเพิ่มการเข้าถึงถูกบล็อกเนื่องจากการร้องขอ I/O ของดิสก์หลาย คุณได้รับผลกระทบก้อนหิมะที่ออกมาสามารถทำลายระบบย่อยของ I/Oเรย์ผู้ผลิตได้เริ่มรับรู้ปัญหานี้เข้าพร้อมกัน และได้เพิ่มหน่วยลายพื้นฐานสำหรับแต่ละดิสก์ 64K จับคู่หน่วย I/O สำหรับระบบหลาย แน่นอนตอนนี้ระบบเช่นดวงอาทิตย์และ Windows ใช้ I/O สูงสุดขนาดหนึ่งเมกะไบต์ หรือใหญ่ อีกครั้งผู้ผลิตอาร์เรย์กำลังเล่นจับได้ถึงผู้ผลิตเซิร์ฟเวอร์ดังนั้น อะไรคือกฎของเรา 2 สำหรับปรับเปลี่ยนดิสก์ ตามข้อมูลก่อนหน้านี้ เป็นกฎ:"เสมอให้แน่ใจว่า ขนาด I/O หลักสำหรับระบบฐานข้อมูลของคุณเหมาะกับขนาดของอาร์เรย์ดิสก์ I/O"แน่นอนผกผันยังถือจริง:"เสมอตรงกับลายหน่วยต่อดิสก์การร้องขอ I/O ส่วนใหญ่คาดว่าโปรแกรมประยุกต์ของคุณ (ฐานข้อมูล)"ในปี 1990, Paul Chen ของมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์ศูนย์คอมพิวเตอร์ประกาศชุดของเอกสารบนดิสก์อาร์เรย์ลายหน่วยขนาดตามที่คาดไว้เกิดการปรับเปลี่ยน เอกสารเหล่านี้ นายสมาคมของเขาถูกว่า I/O ที่ความเร็วสูง (วัดจากค่าเฉลี่ย เวลาค้นหา) และอัตรา I/O (หน่วยเป็นไบต์ต่อวินาที) สำหรับดิสก์ที่กำหนดขนาดลายสำหรับประสิทธิภาพในอาร์เรย์เมื่อไม่ทราบจำนวนพร้อมกันหา มีสามสูตรที่มาจากเอกสารเหล่านี้:สำหรับอาร์เรย์ไม่ใช่ RAID5 เมื่อเกิดเป็นที่รู้จักกัน:SU = (S * ฉลาด * DTR * (คอน-1) * 1.024) + 5 Kที่ตั้ง: SU — หน่วยการสไทรพ์สำหรับแต่ละดิสก์ S — ค่าสัมประสิทธิ์ความชันเกิด (~ . 25) ฉลาด – เฉลี่ยตำแหน่งเวลา (มิลลิวินาที) DTR — อัตราการถ่ายโอนข้อมูล (เมกะไบต์/วินาที) CON — จำนวนยูสเซอร์1.024 = 1s/1000ms * 1024K / 1M (ตัวคูณการแปลงสำหรับหน่วย)ดังนั้น สำหรับไดรฟ์ที่มีค่าเฉลี่ยการหาอัตราการถ่ายโอนของ 20 เมกะไบต์/วินาทีและเวลาของ 5.6 ms หน่วยคำนวณลาย 20 พร้อมผู้ใช้พื้นฐานจะ:(25 * 5.6 * 20 * (19) * 1.024) + 5 = 545 K (หรือ ~ 512 K)สำหรับระบบที่คุณไม่รู้การเกิด การคำนวณจะ:SU =(2/3*APT*DTR)ดังนั้นสำหรับไดรฟ์เดียวกัน:2/3*5.6*20*1.024 = 76.46K ดังนั้นเศษค่า ~ 128K หรือปัดเศษลง 64Kและจากกระดาษ ขั้นสุดท้ายของเฉินเป็นสูตรอาร์เรย์ RAID5 คือ:0.5 * 5.6 * 20 * 1.024 = 57.34 (ปัดเศษขึ้น 64 K)ค่าเฉลี่ยเวลาเข้าและอัตราการถ่ายโอนที่ใช้ในตัวอย่างเหล่านี้เป็นจริงค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับไดรฟ์สูงขึ้น เพื่อให้ขนาดลายที่แสดงก่อนหน้านี้คงต่ำ โดยปัจจัยน้อยน้อยสอง Th

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สถาปัตยกรรมดิสก์ปรับสำหรับฐานข้อมูลโดยไมเคิลอาร์เอิร์ทบทนำเมื่อผมเริ่มทำงานในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์, RAID (Redundant Array ของของราคาถูกดิสก์) เทคโนโลยีที่ยังคงอยู่ในวัยทารกและเทคโนโลยีไดรฟ์วินเชสเตอร์ยากที่ไม่สามารถใช้ได้ยกเว้นในกรอบขนาดใหญ่ติดตั้งไดรฟ์ของ ประมาณ 90 เมกะไบต์ในขนาดที่ชั่งน้ำหนักในที่ svelte 200-300 pounds เทคโนโลยีดิสก์มีความก้าวหน้าให้ห่างไกลในแง่ของความจุตั้งแต่วันเหล่านั้นและควบคุมจำนวนมากและเพิ่มประสิทธิภาพ bobble จินตนาการ ไปเป็นวันที่เมื่อปรับดิสก์หมายถึงการจัดระเบียบที่เรียบง่ายและวางไฟล์การเข้าถึงบ่อยใกล้ขอบด้านนอกของดิสก์. ความจุดิสก์ในขณะที่กำลังการผลิตดิสก์ไดรฟ์ได้รับการเติบโตลอการิทึมดิสก์ I / O ความสามารถได้รับการเติบโตเป็นปัจจัยโดยตรงกับดิสก์ ความเร็วในการหมุน ดังนั้นในขณะที่กำลังการผลิตได้ปริมาณเพิ่มขึ้นจาก 100 เมกะไบต์หรือน้อยกว่า 3600 รอบต่อนาทีและ 200 กิกะไบต์ที่ 10k หรือ 15K รอบต่อนาทีที่สอดคล้อง I / O ราคาได้เพิ่มขึ้นจาก 30 IOPS ไปประมาณ 150 IOPS (ลำดับสำหรับ I / O เท่านั้น) นี้แสดงให้เห็นว่ากำลังการผลิตได้เพิ่มขึ้นกว่าสองล้านครั้งในขณะที่ I / O อัตราเพิ่มขึ้นเพียงปัจจัยที่ห้า สิ่งนี้หมายความว่าให้คุณเป็นจูนเนอร์ระบบคือว่าถ้าคุณสร้างออก (เพิ่มจำนวนของไดรฟ์) เกินกว่าสิ่งที่เป็นสิ่งจำเป็นอย่างเคร่งครัดสำหรับปริมาณของข้อมูล, ความสามารถในการให้บริการการร้องขอ I / O จริงจะลดลง จำเป็นที่จะต้องเพิ่มฉันนี้ / อัตรา O จะพยายามที่จะให้ทันกับตัวเลขกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นคือสิ่งที่ขับรถย้ายไปเทคโนโลยี RAID. ประเภทดิสก์เพิ่มความสับสนในการปรับจูนดิสก์ประเภทดิสก์จำนวนมากที่มีอยู่: ATA, SCSI, USB, IEE1394 (FireWire) - สิ่งเหล่านี้เป็นตัวอย่างของเทคโนโลยีดิสก์ที่ใช้ในปัจจุบัน แต่ละเทคโนโลยีดิสก์มีความต้องการการปรับแต่งที่แตกต่างกันและเมื่อคุณเพิ่ม RAID การผสมมันต่อไป muddies น้ำจูน RAID สามารถอยู่ในซอฟแวร์ฮาร์ดแวร์หรือการผสมผสานของทั้งสอง ประสิทธิภาพสูงสุดมักจะมาจากฮาร์ดแวร์ที่ใช้โซลูชั่น RAID. แต่ละประเภทดิสก์ที่โดดเด่นด้วยอินเตอร์เฟซที่ประเภท อินเตอร์เฟซที่แต่ละประเภทมีความจุสูงสุดแบนด์วิดธ์ของตัวเองและคุณจะต้องใช้เวลาเหล่านี้เข้าบัญชีเมื่อการระบุความต้องการฮาร์ดดิสก์ของคุณ ตารางต่อไปนี้แสดงตัวอย่างการเปรียบเทียบสำหรับการเชื่อมต่อเหล่านี้ โปรดทราบว่านอกจากนี้ยังมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับจำนวนของอุปกรณ์ที่สามารถยึดติดอยู่กับประเภทของอินเตอร์เฟซที่หลากหลายในแต่ละตัวอย่างเช่นจากสองบนรถเมล์ ATA มากที่สุดถึง 256 ใน IEEE.1394. แต่ละเหล่านี้ตามที่ระบุอาจมีการใช้งานหลาย คุณสมบัติใหม่และปรับปรุง นี่คือการเปรียบเทียบความเร็วของ AA ประเภทต่างๆของอินเตอร์เฟซดิสก์. การเชื่อมต่อความเร็วอนุกรม115 กิโลไบต์ / วินาทีขนาน (มาตรฐาน) 115 กิโลไบต์ / วินาทีขนาน (ECP / EPP) 3.0 Mb / s SCSI 5-320 Mb / วินาทีATA 3.3 - 133MB / วินาทีUSB1.1 1.5 Mb / s USB2.x 60 Mb / s IEEE1394 (ข) 50-400 Mb / s ต้นฉบับ IDE 3.3-33 Mb / วินาทีSATA 150 Mb / s Fibre Channel 2 Gb / วินาทีหน่วยความจำแคชในความพยายามที่จะ ปรับปรุง I / O ลักษณะของดิสก์ของพวกเขา, ผู้ผลิตหน่วยความจำแคชเพิ่มเพื่อให้การอ่านและเขียนแคช แต่น่าเสียดายที่แคชเหล่านี้มักจะมีขนาดเล็กเกินไปที่จะได้รับการช่วยเหลือมากกับประสิทธิภาพของฐานข้อมูลในระดับที่พวกเขามักจะเป็นส่วนเล็ก ๆ ของเปอร์เซ็นต์ของความจุฮาร์ดดิสก์ทั้งหมด ของสิ่งที่ใช้งานจริงเป็นดิสก์แคชของคู่ของเมกะไบต์บนดิสก์ 200 กิกะไบต์ถือตารางฐานข้อมูลที่เป็น 60 กิกะไบต์ในขนาด? แคชเร็ว ๆ นี้จะอิ่มตัวและใด ๆ I / O ได้รับประโยชน์จะถูกกำจัดออก ผู้ผลิตดิสก์อาร์เรย์เช่นอีเอ็มซีและ บริษัท ฮิตาชิได้นอกจากนี้ยังมีเงินขนาดใหญ่ของแคชในช่วงหลายสิบกิกะไบต์ซึ่งในบางสถานการณ์ไม่ช่วยปรับปรุง I / O อัตราขึ้นอยู่กับวิธีการที่มีประสิทธิภาพการประยุกต์ใช้ข้อมูลที่เก็บไว้ในฐานข้อมูล. สำหรับ ตัวอย่างเช่นถ้าโปรแกรมประยุกต์ที่เขียนไม่ดีและไม่สแกนเต็มรูปแบบของตารางหลายหลายกิกะไบต์นั้นอีกครั้งแคชจะอิ่มตัวและคุณถอยกลับไปยังดิสก์ I / O ความเร็ว สำหรับเรื่องที่อยู่ในสภาพแวดล้อมบางอย่างเช่นคลังข้อมูลและระบบสนับสนุนการตัดสินใจการสแกนของตารางที่มีขนาดใหญ่บางครั้งหลายร้อยกิกะไบต์ในขนาดที่เป็นธรรมดา นี้ได้อย่างรวดเร็วสามารถแม้กระทั่งภาษีที่ใหญ่ที่สุดในระบบแคช. I / O โปรไฟล์ทั้งหมดของจุดนี้ความจริงที่ว่าจะได้รับประสิทธิภาพสูงสุดจากระบบดิสก์ของคุณคุณจะต้องเข้าใจ I / O ลักษณะ (โปรไฟล์) ของระบบฐานข้อมูลของคุณ, มัน Oracle, SQL Server, Informix, UDB หรือ MySQL คุณต้องปรับสถาปัตยกรรมดิสก์ของคุณให้การสนับสนุนที่คาดว่า I / O และรายละเอียดคุณต้องปรับระบบฐานข้อมูลเพื่อใช้ประโยชน์จากสถาปัตยกรรมดิสก์ ตัวอย่างเช่นฐานข้อมูล Oracle มีที่แตกต่างกันของ I / O ลักษณะขึ้นอยู่กับว่ามันจะอ่านหรือเขียนข้อมูลและสิ่งที่ประเภทของการอ่านหรือเขียนจะทำ ฐานข้อมูลอื่น ๆ มีการแก้ไขการอ่าน / เขียนขนาด. คุณต้องตรวจสอบ I / O รายละเอียดสำหรับฐานข้อมูลของคุณและจากนั้นใช้ I / O รายละเอียดของฐานข้อมูลเพื่อตรวจสอบสูงสุดและต่ำสุดของ I / O ขนาด I / O รายละเอียดจะบอกคุณว่าร้อยละของ I / O ที่มีขนาดใหญ่ I / O และสิ่งที่ร้อยละขนาดเล็กของ I / O นอกจากนี้ยังจะทำให้คุณคาดว่า I / O ในอัตรา I / O ต่อวินาที. เมื่อคุณมี I / O ต่อวินาทีคุณสามารถกำหนด I / O ความสามารถ (จำนวนไดรฟ์) ที่จำเป็นเพื่อสนับสนุนฐานข้อมูลของคุณ. กฎข้อแรก ของการปรับแต่งระบบดิสก์ของคุณ: ". ขนาดเป็นครั้งแรกสำหรับ I / O ความสามารถแล้วสำหรับปริมาณ" การคำนวณบางหลังของซองจดหมายสำหรับจำนวนของแกนที่จำเป็นในการสนับสนุนของ I / O อัตรา (IOR) คือ: RAID10 กับการใช้งาน การอ่าน / เขียนกระจกทั้งหมด: MAX (เพดาน (IOR / (NSIOR * M), M) 2 * M) ที่ไหน: IOR คาดว่าสูงสุดของ I / O ในอัตรา I / O ต่อวินาทีNSIOR เป็นค่าเฉลี่ยที่ไม่ต่อเนื่องผม / O อัตราของดิสก์ใน I / O ต่อวินาที (ช่วงของ 90-100 สำหรับ RAID10) M คือจำนวนของกระจก - (สูงสุดของ I / O อัตราโดยแบ่งเฉลี่ยที่ไม่ใช่ลำดับ I / O อัตราต่อดิสก์ จำนวนครั้งของกระจกขึ้นสู่อำนาจที่ใกล้ที่สุดของ M หรือ 2 * M) RAID5 สมมติ parity ดิสก์หนึ่ง: MAX ((IOR / CNSIOR) +1,3) ที่ไหน: IOR คาดว่าสูงสุดของ I / O ในอัตรา I / O ต่อวินาทีCNSIOR จะแก้ไขเฉลี่ยที่ไม่ใช่ลำดับ I / O อัตราของดิสก์ใน I / O ต่อวินาที (ช่วง 60-90 สำหรับ RAID5) (สูงสุดของ I / O อัตราโดยแบ่งเฉลี่ยที่ไม่ใช่ลำดับ I / O อัตรา ต่อดิสก์สำหรับการแก้ไขบทลงโทษ RAID5 บวกหนึ่งดิสก์สำหรับดิสก์ความเท่าเทียมกัน) สำหรับการแก้ไขที่ไม่ต่อเนื่องของ I / O สำหรับอัตรา RAID เกิดจากการได้ถึงโทษ 400 เปอร์เซ็นต์ในการเขียน (เขียนใช้เวลาสี่ครั้งนานกว่าอ่านบนไดรฟ์เดียวกัน ) ในบางกรณีใน RAID5 ผมได้เห็นนี้ไปสูงถึงร้อยละ 6400 (เขียนใช้เวลา 64 ตราบใดที่อ่านไฟล์เดียวกัน) เมื่อรวมกับปัญหาอื่น ๆ เช่นการกระจายตัว. กรณีที่จุด: สถาปัตยกรรม RAID ต้นใช้ " แถบตื้นและกว้าง "ใจตั้งอยู่ในไฟล์ที่ถูกหักเป็นชิ้นเล็ก ๆ และแผ่กระจายไปทั่วเป็นจำนวนมากของดิสก์ ตัวอย่างเช่นแถบ unites ต่อดิสก์ขนาดเล็กเป็น 8K ทั่วไป ระบบจำนวนมากอ่านใน I / O ขนาด 64K หรือมีขนาดใหญ่ ซึ่งหมายความว่าเพื่อตอบสนองฉันเดียว / คำขอ O แปดของดิสก์ RAID ตั้งที่ถูกต้อง. ถ้ามีน้อยกว่าแปดดิสก์ในชุดดิสก์จะต้องได้รับสองคนหรือมากกว่า I / O ที่จะตอบสนองการร้องขอ นี้เสียงดีถ้าคุณกำลังพูดถึงผู้ใช้คนเดียวที่ต้องการที่จะอ่านไฟล์ขนาดใหญ่จากกลุ่มใหญ่ของดิสก์ได้อย่างรวดเร็ว; แต่สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อคุณมี 10 หรือ 100 หรือ 1,000 คนพร้อมกันทั้งหมดต้องการที่จะทำในสิ่งเดียวกันได้หรือไม่ปรับแต่งสำหรับ Concurrency ปัญหานี้ด้วยการเข้าถึงพร้อมกันและอาร์เรย์ RAID เป็นหนึ่งในแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม แพร่หลาย I / O รอมักจะเป็นเหตุการณ์ที่รอเด่นในระบบฐานข้อมูลใด ๆ เพียงเพราะความจริงที่ว่า I / O หน่วยความจำอยู่ในช่วงเสี้ยววินาทีในขณะที่ I / O ไปยังดิสก์อยู่ในช่วงเสี้ยววินาที เมื่อคุณเพิ่มการเข้าถึงบล็อกเนื่องจากดิสก์หลาย I / O ที่คุณจะได้รับผลมนุษย์หิมะที่สามารถทำลายระบบย่อย I / O ของคุณ. ผู้ผลิตอาร์เรย์ได้เริ่มที่จะตระหนักถึงปัญหาการเข้าถึงพร้อมกันนี้และมีการเพิ่มหน่วยแถบฐานต่อดิสก์ 64K ที่ตรงกับ I / O สำหรับหน่วยหลายระบบ ระบบการเรียนการสอนในขณะนี้เช่นดวงอาทิตย์และ Windows ใช้ประโยชน์สูงสุดของ I / O ขนาดหนึ่งเมกะไบต์หรือใหญ่กว่านั้นอีกครั้งในผู้ผลิตอาร์เรย์จะเล่นจับขึ้นให้กับผู้ผลิตเซิร์ฟเวอร์. ดังนั้นสิ่งที่เป็นกฎข้อที่สองของเราสำหรับดิสก์จูน? จากข้อมูลก่อนหน้านี้กฎคือ"เสมอให้แน่ใจว่าหลักของ I / O ขนาดของระบบฐานข้อมูลของคุณจะถูกจับคู่กับ I / O ขนาดของระบบดิสก์อาร์เรย์." แน่นอนผกผันยังถือจริง: "เสมอตรง หน่วยแถบต่อดิสก์ส่วนใหญ่คาดว่า I / O จากคำขอ (ฐานข้อมูล) การประยุกต์ใช้ของคุณ. " ในปี 1990 พอลเฉินจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่เบิร์กลีย์ศูนย์คอมพิวเตอร์เผยแพร่ชุดเอกสารบนดิสก์อาร์เรย์การปรับแต่งแถบขนาดหน่วยขึ้นอยู่กับ พร้อมกันคาดว่า ในเอกสารเหล่านี้นายเฉินและเพื่อนร่วมงานของเขาระบุว่า I / O ความเร็วสูง (วัดโดยเฉลี่ยขอเวลา) และ I / O อัตรา (วัดเมกะไบต์ต่อวินาที) สำหรับดิสก์กำหนดขนาดของแถบสำหรับการทำงานในอาร์เรย์ แม้ในขณะที่จำนวนการเข้าถึงพร้อมกันไม่เป็นที่รู้จัก มีอยู่สามสูตรที่ได้มาจากเอกสารเหล่านี้: สำหรับอาร์เรย์ที่ไม่เห็นพ้องด้วย RAID5 เมื่อเป็นที่รู้จักกัน: SU = (S * * * * * * * * APT DTR * (CON-1) * 1.024) + 5K. ที่ไหน: SU - หน่วย Striping ต่อดิสก์S - เห็นพ้องด้วย ค่าสัมประสิทธิ์ความลาดชัน (~ 0.25) APT - เวลาตำแหน่งเฉลี่ย (มิลลิวินาที) DTR - อัตราการถ่ายโอนข้อมูล (เมกะไบต์ / วินาที) CON -. จำนวนผู้ใช้พร้อมกัน= 1.024 1s / 1000ms * 1024K / 1M (ปัจจัยการแปลงสำหรับหน่วย) ดังนั้นสำหรับ ไดรฟ์ที่มีค่าเฉลี่ยขอเวลา 5.6 ms และอัตราการถ่ายโอน 20 เมกะไบต์ / วินาทีหน่วยแถบคำนวณสำหรับฐานผู้ใช้พร้อมกัน 20 จะเป็น: (0.25 * 5.6 * 20 * (19) * 1.024) + 5. = 545K (หรือ ~ 512K) สำหรับระบบที่คุณไม่ทราบว่าเห็นพ้องด้วยการคำนวณกลายเป็น: SU = (3/2 * * * * * * * * APT DTR) ดังนั้นสำหรับไดรฟ์เดียวกัน: 03/02 * 5.6 * 20 * 1.024 = 76.46K เพื่อให้ปัดเศษขึ้น ~ 128K หรือปัดเศษลง 64K และจากกระดาษสุดท้ายเฉิน, สูตรอาร์เรย์ RAID5 คือ: 0.5 * 5.6 * 20 * 1.024 = 57.34 (ปัดเศษขึ้น 64K) ค่าสำหรับเวลาในการเข้าถึงเฉลี่ยและอัตราการถ่ายโอนที่ใช้ในการ ตัวอย่างเหล่านี้เป็นจริงค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับไดรฟ์ขั้นสูงมากขึ้นดังนั้นขนาดแถบแสดงก่อนหน้านี้อาจจะต่ำอย่างน้อยปัจจัยสองคนหรือมากกว่า Th

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปรับแต่งฮาร์ดดิสก์สถาปัตยกรรมสำหรับฐานข้อมูล

โดยไมเคิล อาร์ เอิร์ท

บทนำ

เมื่อฉันเริ่มทำงานในอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ RAID ( array ซ้ำซ้อนของดิสก์ไม่แพง ) เทคโนโลยียังอยู่ในวัยเด็กและวินเชสเตอร์เทคโนโลยีฮาร์ดไดรฟ์ไม่ได้ใช้ได้แต่ในกรอบขนาดใหญ่ติดตั้งไดรฟ์ประมาณ 90 เมกะไบต์ในขนาดที่ชั่งในที่ อ่อนโยน 200 ถึง 300 ปอนด์เทคโนโลยีดิสก์มีความก้าวหน้าไปไกลในแง่ของความจุตั้งแต่วันเหล่านั้นและตัวควบคุมหลาย optimizers Bobble และจินตนาการ ไปเป็นวันที่เมื่อปรับ หมายถึง การจัดระเบียบดิสก์ที่เรียบง่ายและการเข้าถึงไฟล์บ่อย ใกล้ขอบนอกของดิสก์ .



ระหว่างความจุของดิสก์ไดรฟ์ดิสก์ความจุ มีการเติบโต logarithmically ,ความจุของดิสก์ I / O มีการเติบโตเป็นปัจจัยโดยตรง ด้วยการหมุนดิสก์ความเร็ว ดังนั้น ในขณะที่ปริมาณการผลิตได้เพิ่มขึ้นจาก 100 เมกะไบต์หรือน้อยกว่าและ 3600 รอบต่อนาทีถึง 200 กิกะไบต์ที่ 10K หรือ 15K RPM , ที่อัตรา I / O มีเพิ่มขึ้นจาก 30 เป็นชุดไปประมาณ 150 ชุด ( สำหรับระบบ I / O เท่านั้น ) นี้บ่งชี้ว่า มีความจุที่เพิ่มขึ้นกว่าสองล้านครั้งในขณะที่อัตรา I / O ที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะปัจจัยห้า หมายความว่าคุณเป็นระบบจูนเนอร์นั้น นอกจากคุณจะสร้างออก ( เพิ่มจำนวนไดรฟ์ ) เกินกว่าสิ่งที่จำเป็นอย่างเคร่งครัดสำหรับปริมาณของข้อมูลความสามารถในการให้บริการการร้องขอ I / O จะลดลงต้องเพิ่ม I / O ซึ่งพยายามที่จะให้ทันกับที่เคยเพิ่มขึ้นจำนวนความจุเป็นสิ่งที่ขับรถย้าย RAID เทคโนโลยีดิสก์ประเภท



เพื่อเพิ่มความสับสนมากกว่าดิสก์ปรับเป็นหลายประเภทที่สามารถใช้ได้ : ดิสก์ ATA , SCSI , USB , iee1394 ( Firewire ) - ทั้งหมดเหล่านี้ มีตัวอย่างของดิสก์เทคโนโลยีที่ใช้อยู่ในปัจจุบันแต่ละดิสก์เทคโนโลยีมีความต้องการที่แตกต่างกันปรับแต่งและเมื่อคุณเพิ่มโจมตีไปผสม มัน เพิ่มเติม muddies ปรับน้ำ RAID สามารถใช้ในซอฟต์แวร์ฮาร์ดแวร์หรือส่วนผสมของทั้งสอง ประสิทธิภาพสูงสุดมักจะมาจากฮาร์ดแวร์ RAID โซลูชั่นตาม

แต่ละประเภทของดิสก์เป็นลักษณะประเภทการเชื่อมต่อของอินเตอร์เฟซ และแต่ละมีแบนด์วิดธ์ความจุสูงสุดและคุณจะต้องใช้เหล่านี้ลงในบัญชีเมื่อการระบุความต้องการของดิสก์ของคุณ ตารางต่อไปนี้แสดงให้เห็นตัวอย่างการเปรียบเทียบการเชื่อมต่อเหล่านี้ ทราบว่ายังมีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนของอุปกรณ์ที่สามารถแนบไปแต่ละประเภทของอินเตอร์เฟซที่หลากหลาย เช่น จากสองบนรถบัส ATA มากถึง 256 ใน IEEE 1394

. .แต่ละเหล่านี้ , ตามที่ระบุ อาจมีหลายการใช้งานด้วยคุณสมบัติใหม่และการปรับปรุง นี่คือความเร็วเปรียบเทียบประเภทต่างๆของอินเตอร์เฟซ อินเตอร์เฟซดิสก์ .









อนุกรมความเร็ว 115 kb / s

แบบขนาน ( มาตรฐาน )

115 kb / s

แบบขนาน ( EPP / ECP 3.0 MB / s )





5-320 MB SCSI / วินาที

ถึง 3.3 - 133mb / วินาที





usb1.1 1.5 MB / s

USB2 x

60 MB / s

ieee1394 ( B )

50-400 MB / s

เดิม IDE



3.3-33 MB / วินาที150 MB / s SATA





ช่องทางไฟเบอร์ 2 GB / วินาที แคชหน่วยความจำ





ในความพยายามที่จะปรับปรุงลักษณะของดิสก์ I / O ของผู้ผลิตเพิ่มแคชหน่วยความจำจะช่วยให้อ่านและเขียนการแคช ขออภัย แคชเหล่านี้มักจะมีขนาดเล็กเกินไปที่จะช่วยให้มีฐานข้อมูลระดับตามที่พวกเขามักจะเศษส่วนขนาดเล็กมากร้อยละของฮาร์ดดิสก์ความจุรวมมากสิ่งที่จริงใช้เป็นดิสก์แคช 2 เมกะไบต์บน 200 กิกะไบต์ดิสก์ถือตารางฐานข้อมูลที่ 60 กิกะไบต์ในขนาด

แคชได้กลายเป็นอิ่มตัว และ I / O เป็นประโยชน์กำจัด ผู้ผลิตดิสก์อาร์เรย์เช่น EMC และบริษัท ฮิตาชิ ยังให้ปริมาณขนาดใหญ่ของแคชในช่วง 10 กิกะไบต์ ซึ่งในบางสถานการณ์จะช่วยปรับปรุงอัตรา I / O ,ขึ้นอยู่กับว่ามีประสิทธิภาพการใช้ข้อมูลที่เก็บไว้ในฐานข้อมูล

ตัวอย่างเช่น ถ้าโปรแกรมไม่เขียนและไม่เต็มหลายสแกนหลายกิกะไบต์ตาราง แล้วอีกแคชจะอิ่มตัวและถอยกลับไปยังดิสก์ I / O ความเร็ว ที่สำคัญ ในบางสภาพแวดล้อม เช่น โกดังข้อมูลและระบบสนับสนุนการตัดสินใจ , การสแกนตารางขนาดใหญ่บางครั้งหลายร้อยกิกะไบต์ในขนาดที่เป็นธรรมดา นี้ได้อย่างรวดเร็วสามารถแม้กระทั่งภาษีที่ใหญ่ที่สุดในแคชของระบบ I / O .

โปรไฟล์

ทั้งหมดนี้จุดที่ว่า เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจากระบบในฮาร์ดดิสก์ของคุณ คุณต้อง เข้าใจ ลักษณะของ I / O ( โปรไฟล์ ) ของฐานข้อมูลของคุณ ไม่ว่าจะเป็น Oracle , SQL Server , Informix udb , , หรือ MySQLคุณต้องปรับแต่งสถาปัตยกรรมดิสก์ของคุณเพื่อสนับสนุนคาดว่า I / O โปรไฟล์ และคุณต้องปรับแต่งระบบฐานข้อมูลเพื่อใช้ประโยชน์จากดิสก์สถาปัตยกรรม ตัวอย่างเช่น ฐานข้อมูล Oracle มี I / O ลักษณะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่ามีการอ่านหรือเขียนข้อมูล และชนิดของการอ่านหรือเขียน มันทำอะไร ฐานข้อมูลอื่น ๆมีการแก้ไขอ่าน / เขียนขนาด

คุณต้องตรวจสอบข้อมูล I / O สำหรับฐานข้อมูลของคุณ และจากนั้น ใช้ I / O โปรไฟล์ของฐานข้อมูลเพื่อตรวจสอบสูงสุดและต่ำสุดของ I / O ขนาด โปรไฟล์ของ I / O จะบอกเปอร์เซ็นต์ของ I / O มีขนาดใหญ่ I / O และเปอร์เซ็นต์เล็ก I / O ก็ยังจะช่วยให้คุณคาดหวังฉัน / O อัตราใน I / O ต่อวินาที

เมื่อคุณมี I / O ต่อวินาที