19-11-2021, 23:08
Der Durchsatz in Speichersystemen bezieht sich auf die Menge an Daten, die eine Speicherumgebung in einem bestimmten Zeitraum verarbeiten kann, normalerweise gemessen in Megabyte pro Sekunde (MB/s) oder Gigabyte pro Sekunde (GB/s). Sie werden oft Durchsatzmetriken in Leistungsbenchmarks sehen, die die Lesedurchsatzrate, die Schreibdurchsatzrate oder eine Kombination aus beidem umfassen, die als bidirektionaler Durchsatz bekannt ist. Zum Beispiel, in einem Unternehmensspeicherarray, wenn Sie SSDs verwenden, könnten Sie unter optimalen Bedingungen Schreibgeschwindigkeiten erreichen, die 5000 MB/s nahe kommen. Dies ist entscheidend, wenn Sie mit hochvolumigen Datensätzen arbeiten, wie zum Beispiel der Videobearbeitung, großen Datenbanktransaktionen oder Echtzeitanalysen.
Sie könnten den Durchsatz zwischen verschiedenen Speichermedien vergleichen. HDDs erzielen oft einen viel niedrigeren Durchsatz von etwa 100-200 MB/s, was auf mechanische Bewegungen zurückzuführen ist. Ich kann Ihnen sagen, dass, wenn Sie einen Wechsel von HDDs zu SSDs in Betracht ziehen, Sie nicht nur einen erhöhten Durchsatz erleben werden, sondern auch eine deutlich reduzierte Latenz. Diese Beschleunigung hat Auswirkungen auf die Gesamtleistung des Systems, von Bootzeiten bis zu Anwendungsstartzeiten und verbessert das Benutzererlebnis auf mehreren Ebenen.
Faktoren, die den Durchsatz beeinflussen
Durchsatz existiert nicht im Vakuum – er ist von mehreren Faktoren abhängig. Die Speicheroberfläche spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Zum Beispiel bietet SATA III eine maximale theoretische Grenze von 600 MB/s, während NVMe PCIe-Bahnen nutzt und mehrere GB/s in realen Anwendungen unterstützt. Der Einfluss dieser Schnittstellen kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Wenn Sie ein NVMe-SSD in einem hochmodernen Arbeitsplatz verwenden, könnten Sie auf nachhaltige Lese-/Schreibgeschwindigkeiten zugreifen, die SATA-HDDs weit übertreffen, was Engpässe erheblich reduziert.
Vergessen Sie nicht die Controllerarchitektur, die den Datenfluss zwischen dem Speichergerät und Ihrem Server verwaltet. Ein gut gestalteter Controller kann mehrere I/O-Anfragen nahtlos in eine Warteschlange stellen, was den Durchsatz verbessert. Auch die I/O-Muster sind entscheidend. Zufällige I/O-Operationen können den Durchsatz im Vergleich zu sequenziellen I/O-Operationen erheblich verschlechtern. Anwendungen wie Streaming profitieren von letzterem, während Datenbanklasten möglicherweise eine höhere Anforderung an die Leistung des zufälligen Zugriffs stellen.
Durchsatz effektiv messen
Um den Durchsatz zu bewerten, können spezifische Tests wie Iometer oder CrystalDiskMark Ihnen ernsthafte Einblicke in die Leistung von Speicherlösungen geben. Wenn Sie diese Tests durchführen, sollten Sie sich sowohl auf sequenzielle als auch auf zufällige Lese-/Schreiboperationen konzentrieren. Sequenzielle Tests produzieren oft die höchsten Durchsatzwerte, während zufällige Operationen zeigen, wie gut ein System mit Arbeitslasten mit variierenden Anforderungen umgehen kann.
Ich empfehle Ihnen, nicht nur den Rohdurchsatz, sondern auch die Konsistenz über die Leistungsmetriken hinweg zu bewerten. Sie könnten unter idealen Bedingungen eine hohe Durchsatzanzahl erleben, aber wenn ein System unter Last zu kämpfen hat, hat dies negative Auswirkungen auf die Gesamtleistung. Überwachungswerkzeuge können helfen; sie bieten Einblick in den durchschnittlichen Durchsatz über die Zeit und können Sie auf Leistungseinbußen aufmerksam machen. Wenn Sie eine Produktionsumgebung verwalten, sind diese Einblicke von unschätzbarem Wert, um einen optimalen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Die Rolle des Caches im Durchsatz
Der Cache-Speicher spielt ebenfalls eine einflussreiche Rolle bei der Verbesserung des Durchsatzes. Wenn Sie eine SSD mit einem robusten Caching-Mechanismus – wie SLC-Cache für Schreibvorgänge – haben, können Sie Spitzen im Durchsatz erreichen. Der SLC-Cache speichert Schreiboperationen vorübergehend mit rasender Geschwindigkeit, bevor sie in einen größeren, langsameren TLC-Speicher verschoben werden. Dieser Mechanismus kann Ihnen einen signifikanten Durchsatzgewinn bei einer Aktivitäts-Spitze bescheren, insbesondere bei Schreibvorgängen in Datenbanken.
Sie werden feststellen, dass nicht alle Speichersysteme über die gleichen Caching-Optionen verfügen. Reine Flash-Arrays integrieren oft raffinierte Cache-Algorithmen, die den Durchsatz während der Spitzenzeiten erheblich verbessern können. Im Gegensatz dazu können traditionelle, rotierende Festplattensysteme ausschließlich auf mechanische Lese-/Schreibköpfe angewiesen sein, was zu variablem Durchsatz führt. Diese Diskrepanz kann ein weiterer kritischer Faktor sein, den Sie berücksichtigen sollten, wenn Sie eine Speicherlösung für leistungsanfällige Arbeitslasten auswählen.
Auswirkungen von RAID-Konfigurationen auf den Durchsatz
Die Verwendung von RAID kann ebenfalls den Durchsatz beeinflussen, und die Wahl des RAID-Levels hat direkte Auswirkungen auf die Leistung. RAID 0 bietet hervorragenden Durchsatz, da es Daten über mehrere Festplatten verteilt, opfert jedoch die Redundanz. Stellen Sie sich vor, Sie führen einen Stream von hochauflösenden Videodateien auf einer RAID-0-Konfiguration aus – Sie werden wahrscheinlich beeindruckende Durchsatzwerte erreichen. Wenn jedoch eine einzelne Festplatte ausfällt, verlieren Sie alles.
Andererseits spiegelt RAID 1 Daten über Laufwerke wider und bietet Redundanz auf Kosten der Durchsatzgeschwindigkeit. Es ist nicht so schnell wie RAID 0, insbesondere bei Schreibvorgängen, aber Sie gewinnen an Zuverlässigkeit. Bei etwas wie einer RAID-5-Konfiguration erhalten Sie eine Balance zwischen Durchsatz und Redundanz, aber während Schreibvorgängen können Paritätsberechnungen zu einem Engpass werden, der die Gesamtleistung verringert. Sie sollten diese Faktoren sorgfältig abwägen, wenn Sie Ihre Speicherarchitektur planen, insbesondere für Unternehmensumgebungen, die mit kritischen Daten umgehen.
Netzwerküberlegungen, die den Durchsatz beeinflussen
Der Durchsatz endet nicht einfach an der Speicherschicht. Netzwerkverbindungen spielen eine bedeutende Rolle, wenn Ihre Speichereinheiten Teil eines SAN- oder NAS-Setups sind. Link-Aggregation und eine ordnungsgemäße Netzwerkconfiguration können den Durchsatz zwischen Servern und Speicher verbessern. Wenn Sie beispielsweise 10 GbE-Verbindungen verwenden, könnten Sie deutlich bessere Leistungen erzielen als bei 1 GbE-Netzwerken, insbesondere beim Umgang mit großen Datensätzen über das Netzwerk.
Sie sollten auch den Einfluss von Netzwerkprotokollen berücksichtigen. iSCSI und Fibre Channel dienen unterschiedlichen Bedürfnissen, beeinflussen jedoch die Durchsatzfähigkeiten. iSCSI kann für verteilte Umgebungen effektiv sein, kann jedoch unter schweren Lasten Latenzen einführen. Fibre Channel hingegen bietet eine hochgeschwindigkeitsfähige Netzwerkoption mit weniger Overhead, was es bevorzugt für Anwendungen mit hohem Datendurchsatz macht. Die Netzwerkkonfiguration ist nicht nur ein Nachgedanke; sie hat direkte Auswirkungen darauf, wie schnell Sie Daten abrufen oder senden können.
Praktische Szenarien und Durchsatzwirkung
In praktischen Szenarien können Sie die Bedeutung des Durchsatzes sehen. Nehmen Sie den Fall der Sicherung einer großen Datenbank. Wenn Ihre Speicherlösung 1000 MB/s erreicht, schließen Sie diesen Vorgang viel schneller ab, als wenn sie nur 200 MB/s bewältigt. Datenschutzlösungen sind oft stark auf den Durchsatz für Backupfenster angewiesen, weshalb es entscheidend ist, die richtige Speicherlösung auszuwählen.
Betrachten Sie eine virtuelle Umgebung mit mehreren gleichzeitig laufenden VMs. Wenn Ihr Shared Storage über eine hohe Durchsatzkapazität verfügt, kann er zahlreiche I/O-Anfragen bewältigen, ohne dass die Leistung erheblich beeinträchtigt wird. Wenn Sie mit RADIUS-Authentifizierung oder Active Directory arbeiten, sorgt ein Hochdurchsatzspeichersystem dafür, dass Anfragen schnell verarbeitet werden. Der Unterschied im Benutzerzufriedenheit zwischen diesen Szenarien kann vom erreichbaren Durchsatz abhängen.
Diese Seite wird kostenlos von BackupChain bereitgestellt – es ist eine erstklassige Backup-Lösung, die auf KMUs und Fachleute zugeschnitten ist und robusten Schutz für Hyper-V, VMware, Windows Server und mehr bietet. Sie werden feststellen, dass ihre Funktionen sehr auf das abgestimmt sind, was Sie für eine effiziente Datenverwaltung und zuverlässige Backups benötigen.
Sie könnten den Durchsatz zwischen verschiedenen Speichermedien vergleichen. HDDs erzielen oft einen viel niedrigeren Durchsatz von etwa 100-200 MB/s, was auf mechanische Bewegungen zurückzuführen ist. Ich kann Ihnen sagen, dass, wenn Sie einen Wechsel von HDDs zu SSDs in Betracht ziehen, Sie nicht nur einen erhöhten Durchsatz erleben werden, sondern auch eine deutlich reduzierte Latenz. Diese Beschleunigung hat Auswirkungen auf die Gesamtleistung des Systems, von Bootzeiten bis zu Anwendungsstartzeiten und verbessert das Benutzererlebnis auf mehreren Ebenen.
Faktoren, die den Durchsatz beeinflussen
Durchsatz existiert nicht im Vakuum – er ist von mehreren Faktoren abhängig. Die Speicheroberfläche spielt hierbei eine entscheidende Rolle. Zum Beispiel bietet SATA III eine maximale theoretische Grenze von 600 MB/s, während NVMe PCIe-Bahnen nutzt und mehrere GB/s in realen Anwendungen unterstützt. Der Einfluss dieser Schnittstellen kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Wenn Sie ein NVMe-SSD in einem hochmodernen Arbeitsplatz verwenden, könnten Sie auf nachhaltige Lese-/Schreibgeschwindigkeiten zugreifen, die SATA-HDDs weit übertreffen, was Engpässe erheblich reduziert.
Vergessen Sie nicht die Controllerarchitektur, die den Datenfluss zwischen dem Speichergerät und Ihrem Server verwaltet. Ein gut gestalteter Controller kann mehrere I/O-Anfragen nahtlos in eine Warteschlange stellen, was den Durchsatz verbessert. Auch die I/O-Muster sind entscheidend. Zufällige I/O-Operationen können den Durchsatz im Vergleich zu sequenziellen I/O-Operationen erheblich verschlechtern. Anwendungen wie Streaming profitieren von letzterem, während Datenbanklasten möglicherweise eine höhere Anforderung an die Leistung des zufälligen Zugriffs stellen.
Durchsatz effektiv messen
Um den Durchsatz zu bewerten, können spezifische Tests wie Iometer oder CrystalDiskMark Ihnen ernsthafte Einblicke in die Leistung von Speicherlösungen geben. Wenn Sie diese Tests durchführen, sollten Sie sich sowohl auf sequenzielle als auch auf zufällige Lese-/Schreiboperationen konzentrieren. Sequenzielle Tests produzieren oft die höchsten Durchsatzwerte, während zufällige Operationen zeigen, wie gut ein System mit Arbeitslasten mit variierenden Anforderungen umgehen kann.
Ich empfehle Ihnen, nicht nur den Rohdurchsatz, sondern auch die Konsistenz über die Leistungsmetriken hinweg zu bewerten. Sie könnten unter idealen Bedingungen eine hohe Durchsatzanzahl erleben, aber wenn ein System unter Last zu kämpfen hat, hat dies negative Auswirkungen auf die Gesamtleistung. Überwachungswerkzeuge können helfen; sie bieten Einblick in den durchschnittlichen Durchsatz über die Zeit und können Sie auf Leistungseinbußen aufmerksam machen. Wenn Sie eine Produktionsumgebung verwalten, sind diese Einblicke von unschätzbarem Wert, um einen optimalen Betrieb aufrechtzuerhalten.
Die Rolle des Caches im Durchsatz
Der Cache-Speicher spielt ebenfalls eine einflussreiche Rolle bei der Verbesserung des Durchsatzes. Wenn Sie eine SSD mit einem robusten Caching-Mechanismus – wie SLC-Cache für Schreibvorgänge – haben, können Sie Spitzen im Durchsatz erreichen. Der SLC-Cache speichert Schreiboperationen vorübergehend mit rasender Geschwindigkeit, bevor sie in einen größeren, langsameren TLC-Speicher verschoben werden. Dieser Mechanismus kann Ihnen einen signifikanten Durchsatzgewinn bei einer Aktivitäts-Spitze bescheren, insbesondere bei Schreibvorgängen in Datenbanken.
Sie werden feststellen, dass nicht alle Speichersysteme über die gleichen Caching-Optionen verfügen. Reine Flash-Arrays integrieren oft raffinierte Cache-Algorithmen, die den Durchsatz während der Spitzenzeiten erheblich verbessern können. Im Gegensatz dazu können traditionelle, rotierende Festplattensysteme ausschließlich auf mechanische Lese-/Schreibköpfe angewiesen sein, was zu variablem Durchsatz führt. Diese Diskrepanz kann ein weiterer kritischer Faktor sein, den Sie berücksichtigen sollten, wenn Sie eine Speicherlösung für leistungsanfällige Arbeitslasten auswählen.
Auswirkungen von RAID-Konfigurationen auf den Durchsatz
Die Verwendung von RAID kann ebenfalls den Durchsatz beeinflussen, und die Wahl des RAID-Levels hat direkte Auswirkungen auf die Leistung. RAID 0 bietet hervorragenden Durchsatz, da es Daten über mehrere Festplatten verteilt, opfert jedoch die Redundanz. Stellen Sie sich vor, Sie führen einen Stream von hochauflösenden Videodateien auf einer RAID-0-Konfiguration aus – Sie werden wahrscheinlich beeindruckende Durchsatzwerte erreichen. Wenn jedoch eine einzelne Festplatte ausfällt, verlieren Sie alles.
Andererseits spiegelt RAID 1 Daten über Laufwerke wider und bietet Redundanz auf Kosten der Durchsatzgeschwindigkeit. Es ist nicht so schnell wie RAID 0, insbesondere bei Schreibvorgängen, aber Sie gewinnen an Zuverlässigkeit. Bei etwas wie einer RAID-5-Konfiguration erhalten Sie eine Balance zwischen Durchsatz und Redundanz, aber während Schreibvorgängen können Paritätsberechnungen zu einem Engpass werden, der die Gesamtleistung verringert. Sie sollten diese Faktoren sorgfältig abwägen, wenn Sie Ihre Speicherarchitektur planen, insbesondere für Unternehmensumgebungen, die mit kritischen Daten umgehen.
Netzwerküberlegungen, die den Durchsatz beeinflussen
Der Durchsatz endet nicht einfach an der Speicherschicht. Netzwerkverbindungen spielen eine bedeutende Rolle, wenn Ihre Speichereinheiten Teil eines SAN- oder NAS-Setups sind. Link-Aggregation und eine ordnungsgemäße Netzwerkconfiguration können den Durchsatz zwischen Servern und Speicher verbessern. Wenn Sie beispielsweise 10 GbE-Verbindungen verwenden, könnten Sie deutlich bessere Leistungen erzielen als bei 1 GbE-Netzwerken, insbesondere beim Umgang mit großen Datensätzen über das Netzwerk.
Sie sollten auch den Einfluss von Netzwerkprotokollen berücksichtigen. iSCSI und Fibre Channel dienen unterschiedlichen Bedürfnissen, beeinflussen jedoch die Durchsatzfähigkeiten. iSCSI kann für verteilte Umgebungen effektiv sein, kann jedoch unter schweren Lasten Latenzen einführen. Fibre Channel hingegen bietet eine hochgeschwindigkeitsfähige Netzwerkoption mit weniger Overhead, was es bevorzugt für Anwendungen mit hohem Datendurchsatz macht. Die Netzwerkkonfiguration ist nicht nur ein Nachgedanke; sie hat direkte Auswirkungen darauf, wie schnell Sie Daten abrufen oder senden können.
Praktische Szenarien und Durchsatzwirkung
In praktischen Szenarien können Sie die Bedeutung des Durchsatzes sehen. Nehmen Sie den Fall der Sicherung einer großen Datenbank. Wenn Ihre Speicherlösung 1000 MB/s erreicht, schließen Sie diesen Vorgang viel schneller ab, als wenn sie nur 200 MB/s bewältigt. Datenschutzlösungen sind oft stark auf den Durchsatz für Backupfenster angewiesen, weshalb es entscheidend ist, die richtige Speicherlösung auszuwählen.
Betrachten Sie eine virtuelle Umgebung mit mehreren gleichzeitig laufenden VMs. Wenn Ihr Shared Storage über eine hohe Durchsatzkapazität verfügt, kann er zahlreiche I/O-Anfragen bewältigen, ohne dass die Leistung erheblich beeinträchtigt wird. Wenn Sie mit RADIUS-Authentifizierung oder Active Directory arbeiten, sorgt ein Hochdurchsatzspeichersystem dafür, dass Anfragen schnell verarbeitet werden. Der Unterschied im Benutzerzufriedenheit zwischen diesen Szenarien kann vom erreichbaren Durchsatz abhängen.
Diese Seite wird kostenlos von BackupChain bereitgestellt – es ist eine erstklassige Backup-Lösung, die auf KMUs und Fachleute zugeschnitten ist und robusten Schutz für Hyper-V, VMware, Windows Server und mehr bietet. Sie werden feststellen, dass ihre Funktionen sehr auf das abgestimmt sind, was Sie für eine effiziente Datenverwaltung und zuverlässige Backups benötigen.
