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[新聞|產業] 大型企業儲存廠商面臨市場寒冬

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2012年6月27日

[企業儲存觀察室] 磁碟儲存系統效能測試的迷思

很多企業用戶在採購硬體,尤其是與效能有關的硬體如磁碟儲存系統或伺服主機前,都很喜歡做實機的效能測試,有時候一些不明究裡的人,會濫用 "POC" 這樣的字眼。事實上,"POC" 是 "Prove of Concept"「概念驗證」的縮寫,通常是指對某些功能、架構、或解決方案的可行性有所疑慮,因此就建置一個實機的測試環境,用來驗證其可行性。但如果只是為了想要知道某磁碟儲存系統的效能而進行的測試,它就只是「實機效能測試」,而不能稱之為 "POC",因為,磁碟儲存系統必須也一定要能接受來自伺服主機的 I/O 要求,這是不需要被驗證是否可行!

但是對於磁碟儲存系統的效能測試,有許多人有著許多的迷思,迷思之一就是採購新的磁碟儲存系統後,是不是就一定會有更好的效能?

如果單就磁碟儲存系統來說,新一代的系統由於各個軟、硬體層面的更新,當然會較前一代的系統有更好的效能。但是用戶真正關注的並不僅只於磁碟儲存系統的硬體效能而已,用戶們對於「系統效能」的「感覺」,來自於涵蓋使用者終端、通訊網路、應用伺服主機、儲域網路、資料庫伺服主機、與磁碟儲存系統整體環境等各個環結,有各種複雜的不同因素都會影響到整體的系統效能。

所以,如果其它的軟硬體都沒有改變,只更新磁碟儲存系統,效能是不是就「應該」會變好才對?答案是不一定!這得要看原磁碟儲存系統是否已經達到它的效能極限?用一個簡單的比喻,就好像水管,如果來自伺服主機的 I/O 量是大水管,而磁碟儲存系統只是小水管,那麼 I/O 的瓶頸就會在小水管上,把水管變大,採用新的磁碟儲存系統,整體效能當然會提昇。但如果反過來,來自伺服主機的 I/O 量是小水管,而磁碟儲存系統是大水管, I/O 瓶頸本來就不在磁碟儲存系統上,換成再大的水管,整體效能也不會有所提昇!

最近就有好幾個客戶都碰到這樣的狀況。在購置更新的磁碟儲存系統之後,應用系統的效能卻沒有顯著的提昇,就磁碟儲存系統的角度來看,這個問題其實並不難理解。因此,除非很確定效能的瓶頸就在磁碟儲存系統上,否則貿然的更新磁碟儲存系統,經常會是「白花冤枉錢」!

關於磁碟儲存系統效能測試另一個常見的迷思,就是只以少量的磁碟機、少量的 I/O 負載、或單一伺服主機來進行測試。

通常因為資源(廠商所能提供的機器)限制的問題,使得在做實機的效能測試時,只能以很小的系統組態,或是很少量的 I/O 負載來進行,但事實上,這樣根本達不到實機效能測試的目的。

現代的磁碟儲存系統,都具有更先進、更有智慧的控制器,它通常會被預設成可以「均衡地」處理各種不同型態、多個並發的負載。為了達到這個目的,磁碟儲存系統的控制器處理第一個負載時,只會提供 30~40% 的系統運作效能給這個負載,因為它必須保留一定的系統運作效能給其它的負載使用,因此當負載越多時,磁碟儲存系統才有機會展現出它全部的運作效能,一直到它滿載為止,這時系統的效能曲線將會出現停滯,甚而會出現下降的情形。

因此只有一個負載是無法測試出磁碟儲存系統所能提供的實際效能的。磁碟機的數量也是相同的狀況,通常同一系列的會有由小到大不同等級的產品,它們之間的差別就是在前後端上硬體規格數量上的不同,以及足以控制不同數量的硬體,如磁碟機數目,並得以展現不同效能等級的控制器,以及價格。

現代的企業級磁碟儲存系統,可以支援的磁碟機數目動輒都是數十顆,甚至上百顆。擁有這樣能力的磁碟儲存系統,只用幾顆磁碟機的組態,根本無法展現其效能的。

有人會說我的應用系統就只會用到這麼小的系統組態!如果是這樣的話,那其實根本就不用進行實機測試,因為在一個很小的系統組態、單一負載的情形下,幾乎任何一部磁碟儲存系統都可以滿足需求,它們在效能上的差別其實有限。

最佳的實機測試環境,就是應用系統實際的運作環境,不過這對絕大部份的企業來說都是不可能的。與實際環境相同伺服主機與資料庫的測試環境,卻沒有實際的終端數量。以往曾經出現一種測試軟體,它會依據應用系統的行為模式,在小型的測試環境中,模擬出實際大型運作環境中伺服主機的系統負載,但因為這樣的測試軟體與實際的測試成本,所費不貲,而且後來業界出現了 TPCSPEC 等效能測試規範後,就很少有企業用戶會再要求進行實機測試。

現在,在磁碟儲存系統上,與其大費週張的進行所謂的「實機測試」,還不如去第三方效能測試組織 Storage Performance Council 的網站上,找看看有沒有這些磁碟儲存系統的效能測試數據?

由 Storage Performance Council 所策定的 SPC 儲存系統效能測試指標,是一個用來測試磁碟儲存系統在實際環境中運作效能的規範;所有的磁碟儲存系統製造商都可以依據這個規範對它們所製造的儲存系統進行效能測試,並且將結果公佈在 Storage Performance Council 的網站上,給所有的用戶做為採購時效能比較的參考。SPC 的數據顯然較製造商自行提供的規格數據,對企業用戶來說更具有參考價值,因為它不是單純的 IOPS 或尖峰資料輸出而已,它可以提供來自不同製造商的產品,在同一個基礎下的比較數據,例如在某一個組態下的價格/效能比。

即使不考量價格,SPC 效能測試指標也可以提供特定型號的磁碟儲存系統所能產出的效能數字,企業用戶可以以此做為不同廠商的磁碟儲存系統間的匹配依據,而不是單純依據硬體規格的大小來做比較。