IOPS

IOPS（Input/Output Operations Per Second）是一個用於計算機存儲設備（如硬碟（HDD）、固態硬碟（SSD）或存儲區域網路（SAN））性能測試的量測方式，可以視為是每秒的讀寫次數。和其他性能測試一樣，存儲設備製造商提出的IOPS不保證就是實際套用下的性能。

基本介紹

• 中文名：每秒進行讀寫操作的次數
• 外文名：Input/Output Operations Per Second
• 縮寫：IOPS
• 作用：衡量隨機訪問的性能
• 套用：資料庫

簡介

IOPS（Input/OutputOperations Per Second）是一個用於計算機存儲設備（如硬碟（HDD）、固態硬碟（SSD）或存儲區域網路（SAN））性能測試的量測方式，可以視為是每秒的讀寫次數。和其他性能測試一様，存儲設備製造商提出的IOPS不保證就是實際套用下的性能。

IOPS可以用應用程式來量測，例如一開始由微軟開發的Iometer，像IOzone及FIO也有類似功能，IOPS主要會用在伺服器，以找到最佳的存儲配置。

IOPS的數值會隨系統配置而有很大的不同，依測試者在測試時的控制變因而異，控制變因包括讀取及寫入的比例、其中循序訪問及隨機存取的比例及配置方式、執行緒數量及訪問佇列深度，以及數據區塊的大小。其他因素也會影響IOPS的結果，例如系統設定、存儲設備的驅動程式、作業系統後台運行的作業等。若在測試固態硬碟時，是否先進行預調（preconditioning）機制也會影響IOPS的結果。

性能特性

最常量測的性能特性是隨機存取及循序訪問時的IOPS。循序訪問是訪問存儲設備中相鄰位置的數據，一般和較大的數據區塊訪問有關，例如128KB，隨機存取是訪問存儲設備中非相鄰位置的數據．一般訪問的數據區塊比較少，例如4KB。

最常見的性能特性如下：

量測	說明
總IOPS	每秒讀寫次數的總和（混合讀取及寫入測試）
隨機讀取IOPS	每秒平均的隨機讀取次數
隨機寫入IOPS	每秒平均的隨機寫入次數
循序讀取IOPS	每秒平均的循序讀取次數
循序寫入IOPS	每秒平均的循序寫入次數

對於硬碟或是其他類似的機電存儲設備，其隨機存取IOPS主要和存儲設備的定址時間有關，若是固態硬碟及其他固態電子設備，其隨機存取IOPS主要和存儲設備的內部控制器及記億體接口速度有關。這兩種設備的循序訪問IOPS（尤其是訪問大數據區塊）一般會包括存儲設備可以持續的最大頻寬。

有些硬體會因為其佇列深度增加而提升其性能，這多半是因為硬碟處理佇列及重新排序（reordering）的先進控制器邏輯的結果，此邏輯一般稱為標記命令佇列（TCQ）或原生指令排序（NCQ）。企業檔次的SATA硬碟，例如Western Digital Raptor及希捷的Barracuda NL配合深佇列可以提升性能到100%。較常用在伺服器的高端SCSI硬碟，一般性能有更大的提升。

傳統的硬碟讀取和寫入的IOPS大約相同，而大部分快閃記憶體SSD的寫入速度明顯比讀取慢很多，原因是無法寫入一個之前寫過的區域，會強制啟動垃圾數據回收功能。因此硬體測試開始在測試IOPS性能時，分開測試寫入和讀取。

像Intel X25-E等較新的快閃記憶體SSD固態硬碟其IOPS會比傳統的硬碟要高，在Xssist進行的一個測試中，用IOmeter軟體，4KB隨機存取，讀取/寫入比例為70/30，佇列深度4，Intel X25-E 64GB G1的IOPS一開始有 10000 IOPs，在八分鐘後快速掉到4000 IOPS，之後的42分鐘持續的下降，自第50分鐘起到第八小時之間，IOPS在3000至4000之間變化。即使第50分鐘IOPS快速下降，X25-E的IOPS仍較傳統硬碟要高。像OCZRevoDrive 3 x2 PCIe用SandForce控制器，其持續寫入性能和讀取速度大致相近。

一些IOPS的示例

硬碟驅動器

隨機存取處理下，一些常見的IOPS平均值，計算方式是1/(定址時間 + 回應時間) = IOPS：

設備	形式	IOPS	接口	註解
7,200RPMSATA硬碟驅動器	硬碟驅動器	~75-100 IOPS	SATA 3Gbit/s
10,000 RPM SATA硬碟驅動器	硬碟驅動器	~125-150 IOPS	SATA 3 Gbit/s
10,000 rpmSAS硬碟驅動器	硬碟驅動器	~140 IOPS	SAS（串列SCSI）
15,000 rpmSAS硬碟驅動器	硬碟驅動器	~175-210 IOPS	SAS（串列SCSI）

固態設備

設備	形式	IOPS	接口	註解
英特爾Intel X25-M G2（MLC）	SSD	~8,600 IOPS	SATA 3 Gbit/s	英特爾的數據表聲稱在4KB數據的寫入及讀取時，分別有有6,600/8,600 IOPS (80GB/160GB版本)及35,000 IOPS的速度。
英特爾 Intel X25-E (SLC)	SSD	~5,000 IOPS	SATA 3 Gbit/s	英特爾數據表聲稱在寫入和讀取的速度為3,300 IOPS及35,000 IOPS。寫入和讀取混和時為5,000 IOPS。英特爾的X25-E G1比X25-M G2快了約三倍
G.SkillPhoenix Pro	SSD	~20,000 IOPS。	SATA 3 Gbit/s	SandForce-1200為基礎的固態硬體，配合加強版的固件，最快可到50,000 IOPS，性能測試的結果是隨機讀取可到~25,000 IOPS，隨機寫入可到~15,000 IOPS。
OCZVertex 3	SSD	最高可到60,000 IOPS	SATA 6 Gbit/s	隨機寫入4KB (Aligned)
CorsairForce Series GT	SSD	最高可到85,000 IOPS	SATA 6 Gbit/s	240GB Drive，循序讀取為555 MB/s，循序寫入為525 MB/s。隨機寫入4KB (Aligned)

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