低SSD写入IOPS（〜100）

我在我的服务器上遇到了使用SSD的非常低的IOPS。 当运行一个mysql数据库服务器时，我注意到了这一点，当一个InnoDB数据库有很多（每秒100次）更新时，这个服务器performance的非常糟糕。

这里是服务器规格：

SSD：型号=三星SSD 850 EVO 120GB，FwRev = EMT01B6Q

服务器：HP ProLiant DL320e Gen8

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CPU：Intel（R）Xeon（R）CPU E3-1270 v3 @ 3.50GHz

操作系统：Ubuntu 14.04.1 LTS

内核：Linux h119 3.13.0-44-generic＃73 -Ubuntu SMP Tue Dec 16 00:22:43 UTC 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU / Linux

当有一些负载时，检查SSD，我得到这些结果iostat -kx 1 20

root@h119:~# iostat -kx 1 20 Linux 3.13.0-44-generic (h119) 02/19/2015 _x86_64_ (8 CPU) avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 0.14 0.00 0.08 1.06 0.00 98.72 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 5.14 14.75 0.80 17.68 378.51 258.59 68.94 0.22 12.03 1.76 12.50 7.90 14.60 sdb 0.00 19.89 0.00 18.44 0.05 636.16 68.99 0.26 14.32 0.43 14.33 8.22 15.17 md2 0.00 0.00 0.04 31.40 0.97 257.88 16.46 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 7.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 8.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.00 0.00 0.63 1.00 0.00 97.37 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 21.00 0.00 18.00 0.00 346.00 38.44 0.19 10.44 0.00 10.44 7.78 14.00 sdb 0.00 21.00 0.00 18.00 0.00 346.00 38.44 0.18 10.00 0.00 10.00 7.33 13.20 md2 0.00 0.00 0.00 36.00 0.00 356.00 19.78 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.25 0.00 0.75 1.50 0.00 96.50 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 19.00 0.00 19.00 0.00 218.00 22.95 0.20 9.47 0.00 9.47 9.89 18.80 sdb 0.00 19.00 0.00 19.00 0.00 218.00 22.95 0.20 9.68 0.00 9.68 10.11 19.20 md2 0.00 0.00 0.00 37.00 0.00 236.00 12.76 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.75 0.00 1.12 1.37 0.00 95.76 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 19.80 0.00 16.83 0.00 291.09 34.59 0.19 9.88 0.00 9.88 9.18 15.45 sdb 0.00 19.80 0.00 16.83 0.00 291.09 34.59 0.19 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w_await svctm %util sda 0.00 17.00 0.00 28.00 0.00 713.00 50.93 0.28 10.00 0.00 10.00 5.86 16.40 sdb 0.00 17.00 0.00 28.00 0.00 713.00 50.93 0.27 9.86 0.00 9.86 5.71 16.00 md2 0.00 0.00 0.00 43.00 0.00 692.00 32.19 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.50 0.00 0.75 1.38 0.00 96.37 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 35.00 0.00 20.00 0.00 361.00 36.10 0.18 9.20 0.00 9.20 8.00 16.00 sdb 0.00 35.00 0.00 20.00 0.00 361.00 36.10 0.18 9.20 0.00 9.20 8.00 16.00 md2 0.00 0.00 0.00 53.00 0.00 360.00 13.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.25 0.00 1.12 1.12 0.00 96.50 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0.00 47.00 0.00 304.00 12.94 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.01 0.00 0.63 1.13 0.00 97.23 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 28.00 0.00 16.00 0.00 357.00 44.62 0.15 9.75 0.00 9.75 8.50 13.60 sdb 0.00 28.00 0.00 16.00 0.00 357.00 44.62 0.15 9.50 0.00 9.50 8.25 13.20 md2 0.00 0.00 0.00 44.00 0.00 356.00 16.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.13 0.00 0.75 1.50 0.00 96.62 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 19.00 0.00 22.00 0.00 297.00 27.00 0.19 8.91 0.00 8.91 5.82 12.80 sdb 0.00 19.00 0.00 22.00 0.00 297.00 27.00 0.22 10.36 0.00 10.36 6.36 14.00 md2 0.00 0.00 0.00 40.00 0.00 296.00 14.80 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 avg-cpu: %user %nice %system %iowait %steal %idle 1.13 0.00 0.75 1.13 0.00 96.99 Device: rrqm/s wrqm/sr/sw/s rkB/s wkB/s avgrq-sz avgqu-sz await r_await w_await svctm %util sda 0.00 23.00 0.00 18.00 0.00 313.00 34.78 0.19 10.22 0.00 10.22 7.78 14.00 sdb 0.00 23.00 0.00 18.00 0.00 313.00 34.78 0.19 10.22 0.00 10.22 7.78 14.00 md2 0.00 0.00 0.00 39.00 0.00 312.00 16.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 md0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 

下面的结果是fio –rw = write –name = test –size = 20M –direct = 1

 root@h119:~# fio --rw=write --name=test --size=20M --direct=1 test: (g=0): rw=write, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=sync, iodepth=1 fio-2.1.3 Starting 1 process test: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 20MB) Jobs: 1 (f=1): [W] [100.0% done] [0KB/404KB/0KB /s] [0/101/0 iops] [eta 00m:00s] test: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=11288: Sat Feb 21 19:59:52 2015 write: io=20480KB, bw=415022B/s, iops=101, runt= 50531msec clat (usec): min=9674, max=21523, avg=9867.58, stdev=615.15 lat (usec): min=9675, max=21524, avg=9867.76, stdev=615.16 clat percentiles (usec): | 1.00th=[ 9792], 5.00th=[ 9792], 10.00th=[ 9792], 20.00th=[ 9792], | 30.00th=[ 9792], 40.00th=[ 9792], 50.00th=[ 9792], 60.00th=[ 9792], | 70.00th=[ 9792], 80.00th=[ 9792], 90.00th=[ 9920], 95.00th=[10048], | 99.00th=[12480], 99.50th=[12864], 99.90th=[18304], 99.95th=[18560], | 99.99th=[21632] bw (KB /s): min= 380, max= 411, per=100.00%, avg=405.33, stdev= 5.11 lat (msec) : 10=90.66%, 20=9.32%, 50=0.02% cpu : usr=0.03%, sys=0.19%, ctx=5138, majf=0, minf=26 IO depths : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0% submit : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0% complete : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0% issued : total=r=0/w=5120/d=0, short=r=0/w=0/d=0 Run status group 0 (all jobs): WRITE: io=20480KB, aggrb=405KB/s, minb=405KB/s, maxb=405KB/s, mint=50531msec, maxt=50531msec Disk stats (read/write): md2: ios=0/5580, merge=0/0, ticks=0/0, in_queue=0, util=0.00%, aggrios=0/5379, aggrmerge=0/191, aggrticks=0/52640, aggrin_queue=52640, aggrutil=99.00% sda: ios=0/5379, merge=0/191, ticks=0/52508, in_queue=52508, util=98.63% sdb: ios=0/5379, merge=0/191, ticks=0/52772, in_queue=52772, util=99.00% 

正如你所看到的，IOPS是101，而我只能写404kB /秒。 另外，工具运行时IOPS的波动不大，一直在101到103之间。

我也相信fio的结果，因为我的数据库在每秒钟大约有100次更新/插入时变慢。

使用相同的服务器（硬件和软件），没有RAID，我得到完全相同的结果，所以这不是由于软件RAID：

 root@h073:~# fio --rw=write --name=test --size=20M --direct=1 test: (g=0): rw=write, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=sync, iodepth=1 fio-2.1.3 Starting 1 process Jobs: 1 (f=1): [W] [100.0% done] [0KB/408KB/0KB /s] [0/102/0 iops] [eta 00m:00s] test: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=15147: Sat Feb 21 20:52:14 2015 write: io=20480KB, bw=418492B/s, iops=102, runt= 50112msec clat (usec): min=1504, max=17337, avg=9785.74, stdev=417.14 lat (usec): min=1504, max=17337, avg=9785.93, stdev=417.13 clat percentiles (usec): | 1.00th=[ 9792], 5.00th=[ 9792], 10.00th=[ 9792], 20.00th=[ 9792], | 30.00th=[ 9792], 40.00th=[ 9792], 50.00th=[ 9792], 60.00th=[ 9792], | 70.00th=[ 9792], 80.00th=[ 9792], 90.00th=[ 9792], 95.00th=[ 9792], | 99.00th=[12480], 99.50th=[12608], 99.90th=[13120], 99.95th=[15040], | 99.99th=[17280] bw (KB /s): min= 400, max= 416, per=100.00%, avg=408.75, stdev= 2.69 lat (msec) : 2=0.04%, 4=0.04%, 10=98.14%, 20=1.78% cpu : usr=0.04%, sys=0.12%, ctx=5132, majf=0, minf=27 IO depths : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0% submit : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0% complete : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0% issued : total=r=0/w=5120/d=0, short=r=0/w=0/d=0 Run status group 0 (all jobs): WRITE: io=20480KB, aggrb=408KB/s, minb=408KB/s, maxb=408KB/s, mint=50112msec, maxt=50112msec Disk stats (read/write): sda: ios=0/5132, merge=0/43, ticks=0/50048, in_queue=50048, util=99.52% 

值得注意的是，在101-103 IOPS下，速度非常稳定，达到404kB / sec。

但是，复制文件速度非常快，满足了我对SSD的期望：

 root@h119:~# dd if=randomfile of=randomfile2 2097152+0 records in 2097152+0 records out 1073741824 bytes (1.1 GB) copied, 2.27684 s, 472 MB/s 

所以看起来只有4k的随机写入很慢。 如果您需要更多信息，请告诉我，我会更新。 预先感谢您的回答。

更新：问题不会再与非惠普服务器保持一致。 所以惠普服务器如何访问SSD必须要做些什么。 在其他硬件上，我得到了以下结果，这是非常好的：

 root@ca286:~# fio --rw=write --name=test --size=40M --direct=1 test: (g=0): rw=write, bs=4K-4K/4K-4K/4K-4K, ioengine=sync, iodepth=1 fio-2.1.3 Starting 1 process test: Laying out IO file(s) (1 file(s) / 40MB) test: (groupid=0, jobs=1): err= 0: pid=1285: Wed Feb 25 20:47:25 2015 write: io=40960KB, bw=130032KB/s, iops=32507, runt= 315msec clat (usec): min=24, max=1588, avg=30.34, stdev=15.59 lat (usec): min=24, max=1589, avg=30.39, stdev=15.60 clat percentiles (usec): | 1.00th=[ 26], 5.00th=[ 29], 10.00th=[ 29], 20.00th=[ 30], | 30.00th=[ 30], 40.00th=[ 30], 50.00th=[ 30], 60.00th=[ 30], | 70.00th=[ 30], 80.00th=[ 31], 90.00th=[ 31], 95.00th=[ 31], | 99.00th=[ 33], 99.50th=[ 54], 99.90th=[ 56], 99.95th=[ 56], | 99.99th=[ 114] lat (usec) : 50=99.30%, 100=0.68%, 250=0.01% lat (msec) : 2=0.01% cpu : usr=2.55%, sys=18.47%, ctx=10247, majf=0, minf=26 IO depths : 1=100.0%, 2=0.0%, 4=0.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >=64=0.0% submit : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0% complete : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0% issued : total=r=0/w=10240/d=0, short=r=0/w=0/d=0 Run status group 0 (all jobs): WRITE: io=40960KB, aggrb=130031KB/s, minb=130031KB/s, maxb=130031KB/s, mint=315msec, maxt=315msec Disk stats (read/write): sda: ios=0/4806, merge=0/0, ticks=0/120, in_queue=120, util=48.19%