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提升I/O吞吐量和IOPS

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云原生数据仓库AnalyticDB PostgreSQL版实例的I/O吞吐量和IOPS是影响其性能的关键因素。当I/O吞吐量或IOPS达到实例当前配置的最大值时,AnalyticDB PostgreSQL版实例可能会出现性能瓶颈,表现为数据库读写操作的性能下降,应用响应延迟增大等现象。本文将介绍I/O吞吐量和IOPS指标含义、影响因素及解决瓶颈问题的策略。

理解I/O吞吐量和IOPS

I/O吞吐量(Input/OutputThroughput):指系统在单位时间内可以处理的数据量。

IOPS(Input/Output Operations Per Second):指系统在单位时间内可以完成的I/O操作次数。

AnalyticDB PostgreSQL版实例的I/O吞吐量和IOPS受实例节点规格和ESSD云盘容量及性能等级(PL等级)的影响。

  • 实例节点规格:不同节点规格的实例,其最大存储带宽不同。例如,2核的节点最大存储带宽为1.0 GBit/s,对应的最大I/O吞吐量为125 MB/s。

  • ESSD云盘规格:ESSD云盘容量和性能等级不同,其单盘最大I/O吞吐量和IOPS会不同。例如,PL2级别的ESSD云盘,其单盘最大I/O吞吐量为750 MB/s,单盘最大IOPS为100,000。

实例节点规格与I/O性能

不同的节点规格提供了不同的I/O性能上限,以满足不同的使用需求。以下是当前AnalyticDB PostgreSQL版实例四种节点规格对应的最大IOPS和最大I/O吞吐量。

实例节点规格

最大IOPS(万)

最大吞吐量(MB/s)

2C8G

2C16G

1.0

125

4C16G

4C32G

2.0

187.5

8C32G

8C64G

2.5

250

16C64G

16C128G

4.0

375

ESSD云盘容量和PL等级与I/O性能

ESSD云盘是一款高性能的存储设备,目前AnalyticDB PostgreSQL版实例支持PL0、PL1和PL2三种等级,每个性能等级对应的I/O性能上限(包括IOPS和I/O吞吐量)均不同。此外,云盘的容量也会影响到I/O性能。

下表详细列出ESSD云盘各性能等级及其对应的I/O性能上限,以及如何根据云盘容量计算IOPS和I/O吞吐量。

性能等级

IOPS上限(单盘最大IOPS)

吞吐量上限(单盘最大吞吐量 MB/s)

IOPS性能计算公式

吞吐量性能计算公式

PL2

100,000

750

min{1800+50*容量, 100000}

min{120+0.5*容量, 750}

PL1

50,000

350

min{1800+50*容量, 50000}

min{120+0.5*容量, 350}

PL0

10,000

180

min{1800+12*容量, 10000}

min{100+0.25*容量, 180}

由此可见,ESSD云盘的IOPS和I/O吞吐量会随着云盘容量的增大而增大,但不会超过每个性能级别的最大上限。若您的应用需要更高的I/O性能,可能需要选择更高的ESSD云盘性能等级,或者增加云盘容量。然而,由于ESSD云盘性能等级的上限,仅通过增加云盘容量可能无法满足更高级别的I/O性能需求,您可用按照下文的处理策略,优化性能。

处理I/O吞吐量和IOPS达到瓶颈的策略

当您的AnalyticDB PostgreSQL版实例到达I/O吞吐量或IOPS性能瓶颈时,采取合适的策略对于性能优化尤为关键。建议按照以下策略处理。

升级实例节点规格

AnalyticDB PostgreSQL版实例节点的I/O吞吐量或IOPS接近或达到了现有规格的最大值,升级节点规格是一种可行且有效的策略。更高规格的节点将具备更强大的计算能力和I/O性能,可以帮助您突破I/O吞吐量或IOPS性能瓶颈。

实例升级到更高规格的节点,不仅可以显著提升数据库的处理能力,还能有效改善应用的响应时间和用户体验。这种策略尤其适用于处理大数据量和复杂查询的场景,例如数据分析、机器学习等高I/O需求场景。升级节点规格,请参见计算节点变配

但升级节点规格可能会导致额外的费用。因此,在进行节点规格升级前,建议您进行全面的性能和成本评估,找出最符合您业务需求和预算的解决方案。在某些情况下,调优数据库的参数或查询,也许能够在不增加成本的情况下,达到类似的性能提升效果,详情请参见性能参数调优

总结:结合业务需求、预算和其他可能的优化策略,升级AnalyticDB PostgreSQL版实例的节点规格是一个可重点考虑的优化手段,此方法可以有效提升您的数据库性能,满足更高的业务需求。

ESSD云盘扩容和性能等级升级策略

当您的ESSD云盘的I/O吞吐量或IOPS达到当前性能等级的最大值时,首先推荐扩容云盘容量,再考虑升级云盘的性能等级。

扩容云盘是一种直接有效的策略。ESSD云盘的IOPS和I/O吞吐量都与云盘容量有关,因此,增大云盘容量可以有效提升I/O性能。扩容操作既能带来更高的数据存储能力,又能提升IOPS和I/O吞吐量,从而改善应用的整体性能。扩容云盘通常成本较低,且对现有应用性能的影响较小。

扩容完成后,如果您仍有提升I/O性能的需求,可以考虑升级云盘的性能等级。升级ESSD云盘性能等级会带来更高的I/O性能上限,即更高的最大IOPS和I/O吞吐量。在云盘性能达到瓶颈时,更适合升级ESSD云盘性能等级,但可能会带来额外的费用。请在执行升级时,评估好性能提升和成本增加的关系。

总结:结合扩容云盘容量和升级性能等级的策略,您可以根据实际业务需求和预算进行灵活调整,确保所采取的策略能够在成本和性能之间找到一个合理的平衡。

实例节点规格、ESSD云盘性能等级和容量对存储性能的影响

本章节通过实际案例来进一步说明AnalyticDB PostgreSQL版的节点规格,ESSD云盘性能等级和容量如何影响实例的存储性能。

案例一

王先生购买的AnalyticDB PostgreSQL版实例节点规格与ESSD云盘规格如下:

  • AnalyticDB PostgreSQL版实例的节点规格:2Core,节点规格的最大存储I/O性能为125 MB/s和10,000 IOPS。

  • ESSD云盘性能等级:PL1,单盘最大IOPS为50,000,最大I/O吞吐量为375 MB/s。

  • ESSD云盘容量:2,000 GiB。

在该场景下,AnalyticDB PostgreSQL版节点的最大存储IOPS和I/O吞吐量将被节点规格限制在125 MB/s和10,000 IOPS,无法充分发挥云盘的性能。

案例二

李先生购买的AnalyticDB PostgreSQL版实例节点规格与ESSD云盘规格如下:

  • AnalyticDB PostgreSQL版实例的节点规格:16Core,节点规格的最大存储I/O性能为375 MB/s和40,000 IOPS。

  • ESSD云盘性能等级:PL1,最大I/O吞吐量最大为175 MB/s(由min{120+0.5*容量, 350}计算得出)。

  • ESSD云盘容量:100 GiB。

在该场景下,AnalyticDB PostgreSQL版节点的最大存储I/O吞吐量将被云盘容量限制在175 MB/s。

案例三

张先生购买的AnalyticDB PostgreSQL版实例节点规格与ESSD云盘规格如下:

  • AnalyticDB PostgreSQL版实例的节点规格:16Core,节点规格的最大存储I/O性能为375 MB/s和40,000 IOPS。

  • ESSD云盘性能等级:PL1,单盘最大IOPS为50,000,最大I/O吞吐量为375 MB/s。

  • ESSD云盘容量:2,000 GiB。

在该场景下,AnalyticDB PostgreSQL版节点规格上限为375 MB/s和40,000 IOPS。

通过上述案例,可以看到在选择AnalyticDB PostgreSQL版节点规格和ESSD云盘性能级别时,应当充分考虑两者之间的性能匹配。如果ESSD云盘的性能远高于AnalyticDB PostgreSQL版节点性能,那么云盘的性能可能会被AnalyticDB PostgreSQL版节点性能限制所束缚,无法得到充分利用。因此,选择合适的AnalyticDB PostgreSQL版节点规格,与之匹配的ESSD云盘性能等级,以及考虑云盘容量的扩展,都是优化存储性能,提高系统整体运行效率的重要因素。

总结上面三个案例,得出的如下结论。

案例

节点规格(Core)

节点规格的最大存储I/O性能

ESSD云盘性能等级

ESSD云盘容量(GiB)

ESSD云盘最大I/O吞吐量(MB/s)

限制因素

建议

案例一

2

125 MB/s

10,000 IOPS

PL1

2,000

375

节点规格

升级AnalyticDB PostgreSQL版实例的节点规格以提高最大IOPS和I/O吞吐量。

案例二

16

375 MB/s

40,000 IOPS

PL1

100

175

ESSD云盘容量

扩容ESSD云盘以提高最大I/O吞吐量。

案例三

16

375 MB/s

40,000 IOPS

PL1

2,000

375

不受限制

当前性能已经满足需求。