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首頁 文件存儲NAS 操作指南 性能調優 NAS性能概述

NAS性能概述

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本文將介紹文件存儲NAS的性能指標，以及不同規格之間的性能參數及其關系。

性能指標

衡量文件存儲NAS產品的性能指標主要包括IOPS、吞吐量和訪問延遲。

  • IOPS（Input/Output Operations per Second）

    IOPS是指每秒能處理的I/O操作次數，表示NAS的隨機讀寫能力，單位為次。如果您有高隨機讀寫的應用場景時，需要關注IOPS。

  • 吞吐量（Throughput）

    吞吐量是指單位時間內可以成功傳輸的數據數量，單位通常為MB/s。如果您有大量讀寫應用場景時，需要關注吞吐量。

  • 延遲（Latency）

    延遲是指在文件存儲系統中處理一個I/O操作所需的時間，通常以毫秒（ms）或微秒（μs）為單位。過高的訪問延遲會導致應用性能下降或出現報錯。如果您的應用對延遲比較敏感，建議使用極速型NAS。

IOPS與吞吐量、讀寫塊大小及延遲之間的關系

IOPS、吞吐量、讀寫塊大小和延遲之間存在緊密的相互關系。通過調整讀寫塊大小和并發任務的數量，可以在一定程度上優化NAS的性能表現。例如，可以通過提高讀寫塊大小或提高并發任務數來實現目標吞吐量，以達到降低任務整體延遲的目標。同時，提高讀寫塊大小可以避免觸及IOPS上限。

讀寫塊大小、IOPS、吞吐量、寫入次數和延遲的關系公式為：

  • 吞吐量=IOPS*讀寫塊大小

  • IOPS=讀寫次數/任務整體延遲

  • 任務整體延遲=寫延遲*（寫次數/并發數）

例如，容量型NAS文件系統1 MiB寫延遲約為100 ms，8 KiB寫延遲約為15 ms，4 KiB寫延遲約為10 ms，最大支持128個并發任務。當您需要1s內寫入1 MiB數據時，可以有多種寫入方案，如下列舉其中幾種：

序號

讀寫塊大小

并發數

寫入次數

任務整體延遲

IOPS

吞吐量

說明

方案一

4 KiB

1

250

10 ms*250=2.5s

250/2.5s=100

4 KiB*100=400 KiB/s

小塊讀寫加上低并發數，導致吞吐和延遲性能都很差，無法達到1 MiB/s的吞吐目標。

方案二

1 MiB

1

1

100 ms

1/0.1s=10

1 MiB*10=10 MiB/s

相較方案一僅提高讀寫塊大小，吞吐和延遲性能有提升，達到了1 MiB/s的吞吐目標，但任務整體延遲較長。

方案三

4 KiB

125

250

10 ms*（250/125）=20 ms

250/0.02s=12500

4 KiB*12500≈49 MiB/s

相較方案一僅提高任務并發數，吞吐和延遲性能有提升，達到了1 MiB/s的吞吐目標，任務整體延遲也很短，但IOPS較高，容易觸及文件系統的IOPS上限。

方案四

8 KiB

125

125

15 ms*（125/125）=15 ms

125/0.015s≈8333

8 KiB*8333≈65 MiB/s

相較方案一同時提高讀寫塊大小和任務并發數，吞吐和延遲性能有提升，達到了1 MiB/s的吞吐目標，任務整體延時最短，IOPS較低，不容易觸及文件系統的IOPS上限。

NAS性能參數

項目

通用型NAS

極速型NAS

規格

容量型

高級型

性能型

標準型

高級型

最大文件數

10億

10億

10億

5億

5億

容量

0~10 PiB

0~1 PiB

0~1 PiB

100 GiB~256 TiB

100 GiB~256 TiB

平均單路4k讀延遲

10 ms

2 ms

2 ms

1.2 ms

0.3 ms

平均單路4k寫延遲

10 ms

2 ms

2 ms

1.2 ms

0.3 ms

最大讀吞吐（峰值）

10 GB/s

20 GB/s

20 GB/s

讀＋寫 1.2 GB/s

讀＋寫 4 GB/s

最大寫吞吐（峰值）

5 GB/s

5 GB/s

5 GB/s

吞吐量

  • 初始讀寫吞吐：150 MB/s

  • 讀寫吞吐增長速率：每GiB增加0.15 MB/s

  • 讀上限：10 GB/s

  • 寫上限：5 GB/s

  • 初始讀寫吞吐：300 MB/s

  • 讀寫吞吐增長速率：每GiB增加0.3 MB/s

  • 讀上限：20 GB/s

  • 寫上限：5 GB/s

  • 初始讀寫吞吐：600 MB/s

  • 讀寫吞吐增長速率：每GiB增加0.6 MB/s

  • 讀上限：20 GB/s

  • 寫上限：5 GB/s

隨文件系統存儲容量增長而增長，吞吐上限為1200 MB/s。具體如下：

  • [100 GiB,500 GiB)：150 MB/s

  • [500 GiB,2 TiB)：300 MB/s

  • [2 TiB,4 TiB)：600 MB/s

  • [4 TiB,8 TiB)：900 MB/s

  • [8 TiB,256 TiB)：1200 MB/s

隨文件系統存儲容量增長而增長，吞吐上限為4000 MB/s。具體如下：

  • [100 GiB,500 GiB)：250 MB/s

  • [500 GiB,1024 GiB)：500 MB/s

  • [1 TiB,2 TiB)：1000 MB/s

  • [2 TiB,3 TiB)：1500 MB/s

  • [3 TiB,5 TiB)：2000 MB/s

  • [5 TiB,8 TiB)：3000 MB/s

  • [8 TiB,256 TiB)：4000 MB/s

IOPS

上限：1.5萬

上限：3萬

上限：3萬

隨文件系統存儲容量增長而增長。IO大小為4 KiB時，具體如下：

  • 讀：min{7000+30*容量（GiB）,200000}

  • 寫：min{3500+15*容量（GiB）,100000}

隨文件系統存儲容量增長而增長。IO大小為4 KiB時，具體如下：

  • 讀：min{5000+50*容量（GiB）,200000}

  • 寫：min{2500+25*容量（GiB）,100000}

彈性縮容

√

√

√

×

×

彈性擴容

√

√

√

√

√

擴容步長

4 KiB

4 KiB

4 KiB

1 GiB

1 GiB

擴容方式

自動擴容

自動擴容

自動擴容

手動擴容

手動擴容

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