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存储I/O性能

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存储I/O性能(Input/Output Performance)是指云盘在处理数据读写请求时的速度和效率,它是衡量一个存储系统响应能力和处理能力的重要指标。ECS的存储I/O性能是指不同ECS实例规格挂载云盘时可以达到的性能表现,包括IOPS、吞吐量和访问时延等。本文介绍ECS实例规格与存储I/O性能的关系。

说明

存储I/O性能不适用于本地盘。

I/O大小介绍

I/O大小指的是每次读写操作的数据量,比如4 KiB。设计应用底层存储架构或者选择实例规格时,您需要考虑IOPS(每秒输入输出操作次数)、I/O大小、吞吐量(每秒传输的数据量)等指标。其中,IOPS * I/O大小 = 吞吐量。有关IOPS和吞吐量的指标说明,请参见块存储性能

根据应用的I/O请求特性,您可以选择不同的块存储和实例规格,从而达到最佳效果:

  • 当应用的I/O较大,例如离线分析、数据仓库等应用,建议您选择吞吐量更大的大数据型实例规格族。

  • 当应用的I/O对时延较为敏感、I/O大小相对较小且随机,例如OLTP事务型数据库、企业级应用,如SAP等应用,建议您选择IOPS更高的ESSD云盘、SSD云盘。

实例具备的存储I/O性能

阿里云的某些新一代企业级实例规格族提供了存储I/O性能隔离功能,意味着每个实例都能获得专属的存储带宽,不受其他实例的影响。这样,在业务高峰期,每个实例也能维持稳定的存储I/O性能,特别适合那些对存储性能稳定性要求极高的应用,例如如大型数据库系统(Oracle、MySQL等)和企业级应用(ERP、CRM等)。

ECS实例规格族详情,请参见实例规格族

实例规格与存储I/O性能的关系

云服务器ECS不同实例规格族的存储I/O性能以及不同实例规格挂载云盘时的性能表现不同。实例维度的存储I/O性能和实例规格大小相关,同一类型的实例规格等级越高,可获得的存储I/O性能(即IOPS和吞吐量)越高。了解实例存储性能与云盘存储性能之间的关系后,您可以基于性能数据,从实际业务需求出发,合理选择实例规格和块存储产品,避免不合理配置给应用带来性能瓶颈。

实例存储IOPS性能说明

当您创建ECS实例挂载了云盘时,ECS实例最终的存储I/O性能表现有以下场景:

实例与存储IO性能

  • 场景一:如果云盘的性能总和超过了实例规格族所对应的存储I/O能力,最终存储I/O性能以该实例规格所对应的存储I/O能力为准。挂载多个云盘时,云盘会按照争抢机制系统动态地分配I/O性能。例如:

    • 示例一:张先生选择了ecs.g7se.xlarge 16 GiB规格实例,该实例规格最大存储I/O性能为60,000 IOPS。ECS实例仅挂载了1块2,000 GiB,性能级别为PL2的ESSD云盘,对应单盘IOPS最大为100,000,超过了实例规格族所对应的存储I/O能力,最终存储I/O性能以该实例规格对应的存储I/O能力为准,为60,000,无法达到100,000。

    • 示例二:张先生选择了ecs.g7se.4xlarge 64 GiB规格实例,该实例规格最大存储I/O性能为150,000 IOPS。ECS实例挂载了3块2,000 GiB,性能级别为PL2的ESSD云盘,对应单盘IOPS最大为100,000,总IOPS最大为300,000,超过了实例规格族所对应的存储I/O能力,最终存储I/O性能以该实例规格对应的存储I/O能力为准,为150,000,无法达到300,000。

  • 场景二:如果云盘的性能总和不超过实例规格族所对应的存储I/O性能,最终存储I/O性能以云盘性能为准。例如:

    张先生选择了ecs.g7se.4xlarge 64 GiB规格实例,该实例规格最大存储I/O性能为150,000 IOPS。ECS实例仅挂载了1块2,000 GiB,性能级别为PL3的ESSD云盘,对应单盘IOPS最大为101,800。则该ECS实例最终I/O性能以云盘性能为准,为101,800。

实例存储IOPS/带宽突发性能说明

七代及之后的部分小规格实例存储IOPS和存储带宽具备突发能力,当您创建ECS实例挂载了云盘时,ECS实例的最终IOPS/带宽突发性能说明如下:

  • 实例存储IOPS突发性能

    • 指标说明:该指标代表实例规格对云盘存储I/O性能的限制。

      • 基础IOPS:每个实例规格可以持续支持的最大云盘IOPS能力,有SLA保证。

      • 突发IOPS:每个实例规格允许更高的IOPS能力,但突发能力有时间限制,同时也要依赖整机的I/O资源,没有SLA保证。当整机I/O资源充足时,且云盘一直在规格指定的最大值突发指标突发时,不同实例规格默认允许的最大突发时间说明如下。

        • large:5分钟

        • xlarge:10分钟

        • 2xlarge:20分钟

        • 3xlarge:30分钟

        • 4xlarge:40分钟

    • 计算公式:当实例规格实际IOPS低于基础IOPS时,就会自动积累积分,有积分可以随时突发。突发时间是按照积分计算的,当实例规格实际运行达不到最大突发值时,突发时间会更长。当前规格可以突发最大积分值和实际突发时间计算公式如下。

      • 突发最大积分值=(最大突发IOPS-基础IOPS)*最大突发时间

      • 实际突发时间=突发最大积分值/(当前I/O值-基础IOPS)

    • 示例说明:以ecs.g7实例规格为例,假设各实例规格挂载一块云盘最大IOPS能力是5万的云盘,则该云盘的基础IOPS能力、有性能突发时实际突发时间说明如下表所示。

      实例规格

      云盘基础IOPS

      云盘最大突发IOPS

      云盘最大突发时间(分钟)

      云盘突发最大积分值

      云盘实际突发时间(分钟)

      ecs.g7.large

      2万

      16万

      5

      (16-2)*5=70

      70/(5-2)=15

      ecs.g7.xlarge

      4万

      16万

      10

      (16-4)*10=120

      120/(5-4)=120

      ecs.g7.2xlarge

      5万

      16万

      20

      (16-5)*20=220

      云盘指标等于基础指标,无需突发

      ecs.g7.3xlarge

      7万

      16万

      30

      (16-7)*30=270

      云盘指标低于基础指标,无需突发

      ecs.g7.4xlarge

      8万

      16万

      40

      (16-8)*40=320

      云盘指标低于基础指标,无需突发

      ecs.g7实例规格的更多信息,请参见通用型实例规格族g7

  • 实例存储带宽突发性能

    • 指标说明:该指标代表实例规格对云盘带宽能力的限制。

      • 基础带宽:每个实例规格可以持续支持的最大云盘带宽能力,有SLA保证。

      • 突发带宽:每个实例规格允许更高的带宽能力,但突发能力有时间限制,同时也要依赖整机的带宽资源,没有SLA保证。当整机带宽资源充足时,且云盘一直在规格指定的最大值突发指标突发时,不同实例规格默认允许的最大突发时间说明如下。

        • large:5分钟

        • xlarge:10分钟

        • 2xlarge:20分钟

        • 3xlarge:30分钟

        • 4xlarge:40分钟

    • 计算公式:突发时间是按照积分计算的,当实例规格实际运行达不到最大突发值时,突发时间会更长。当前规格可以突发最大积分值和实际突发时间计算公式如下。

      • 突发最大积分值=(最大突发带宽-基础带宽)*最大突发时间

      • 实际突发时间=突发最大积分值/(当前带宽值-基础带宽)

    • 示例说明:以ecs.g7实例规格为例,假设各实例规格挂载一块云盘最大带宽值是3 Gbit/s的云盘,则该云盘的基础带宽能力、有性能突发时实际突发时间说明如下表所示。

      实例规格

      云盘基础带宽(Gbit/s)

      云盘最大突发带宽(Gbit/s)

      云盘最大突发时间(分钟)

      云盘突发最大积分值

      云盘实际突发时间(分钟)

      ecs.g7.large

      1.5

      6

      5

      (6-1.5)*5=22.5

      22.5/(3-1.5)=15

      ecs.g7.xlarge

      2

      6

      10

      (6-2)*10=40

      40/(3-2)=40

      ecs.g7.2xlarge

      3

      6

      20

      (6-3)*20=60

      云盘指标等于基础指标,无需突发

      ecs.g7.3xlarge

      4

      6

      30

      (6-4)*30=60

      云盘指标小于基础指标,无需突发

      ecs.g7.4xlarge

      5

      6

      40

      (6-5)*40=40

      云盘指标小于基础指标,无需突发

      ecs.g7实例规格的更多信息,请参见通用型实例规格族g7