一些數(shù)碼大V在消費(fèi)類(lèi)SSD中也會(huì)使用IOmeter以體現(xiàn)其專(zhuān)業(yè)度。這種“專(zhuān)業(yè)”會(huì)包括兩方面：其一，IOmeter的界面比CystalDiskMark、TxBENCH、AS SSD等“快餐”測(cè)試軟件要復(fù)雜得多，會(huì)給人營(yíng)造艱深晦澀的感覺(jué)。

其二，IOmeter確實(shí)可以提供“快餐”軟件所缺乏的數(shù)據(jù)，典型的成果包括諸如“萬(wàn)秒圖”之類(lèi)的。“萬(wàn)秒”意味著可以給SSD比較重的負(fù)荷，說(shuō)服力也會(huì)高很多。而工作負(fù)荷的輕重，不僅僅是高低檔消費(fèi)類(lèi)SSD的區(qū)別，也是數(shù)據(jù)中心SSD與消費(fèi)類(lèi)SSD的根本區(qū)別。

SSD工作負(fù)荷的輕重，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：

?1、隊(duì)列深度

?2、混合讀寫(xiě)

?3、持續(xù)時(shí)間

這幾方面的內(nèi)容我們會(huì)在相關(guān)的測(cè)試項(xiàng)目中逐步展開(kāi)。同時(shí)，我們先通過(guò)消費(fèi)者熟悉的快餐測(cè)試軟件幫助讀者理解測(cè)試項(xiàng)目的內(nèi)涵，并在此基礎(chǔ)上逐步過(guò)渡到IOmeter，再進(jìn)階到FIO的應(yīng)用。

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?測(cè)試最基本的設(shè)置：數(shù)據(jù)包大小

?略有SSD測(cè)試常識(shí)的人都知道，需要考察幾種性能：順序讀、順序?qū)?、隨機(jī)讀、隨機(jī)寫(xiě)。

那么，順序和隨機(jī)的定義是什么？

先說(shuō)隨機(jī)?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)的內(nèi)存和文件系統(tǒng)都是頁(yè)式管理，以4KB為單位?；诖疟P(pán)的512Byte扇區(qū)概念對(duì)SSD而言意義不大。因?yàn)镹AND Flash的基本存儲(chǔ)單元是頁(yè)，容量一般為2KB或者4KB，這是最小的讀寫(xiě)單元。因此，綜合操作系統(tǒng)和NAND Flash的特點(diǎn)，4KB的數(shù)據(jù)塊會(huì)被看做是最基本、最通用的操作單元，公認(rèn)用這個(gè)容量的數(shù)據(jù)包當(dāng)做“隨機(jī)”讀寫(xiě)的代表。

考慮到應(yīng)用或者SSD的特點(diǎn)，在某些測(cè)試中8KB、16KB這樣的數(shù)據(jù)會(huì)更有實(shí)際意義。譬如Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的默認(rèn)塊大小是8KB，也可以被設(shè)為2KB~64KB不等。再譬如Solidigm D5-P5316、P5336等大容量SSD使用了64KB或者16KB大小的間接單元（IU，indirection unit），它們可以接受4KB的寫(xiě)入，但使用更大的數(shù)據(jù)單元會(huì)更有效率。使用這些軟硬件的用戶(hù)都會(huì)進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化，對(duì)應(yīng)的，測(cè)試軟件在考察隨機(jī)性能時(shí)也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。

剛才說(shuō)的是“隨機(jī)”讀寫(xiě)的尺度與“頁(yè)”相關(guān)，那么，“順序”讀寫(xiě)的尺度就與塊相關(guān)了。若干NAND Flash的頁(yè)會(huì)組成一個(gè)塊，典型的是64個(gè)頁(yè)。常見(jiàn)的塊容量可能是128KB、256KB、512KB。NAND Flash的擦除是以塊為單位的。因此，128KB數(shù)據(jù)包的讀寫(xiě)可以看作是順序操作的最小單元，1到4個(gè)數(shù)據(jù)塊正好填滿(mǎn)一個(gè)塊。也有的測(cè)試會(huì)使用較大的單元，如IOmeter的預(yù)設(shè)是256KB，CrystalDiskMark預(yù)設(shè)了1MB等，這些數(shù)據(jù)包的容量可能更接近NAND Flash的實(shí)際塊容量。

以人們熟悉的CrystalDiskMark為例，左側(cè)的色塊是SEQ1M、SEQ128K、RND4K，代表的就是順序讀寫(xiě)（1MB數(shù)據(jù)包）、順序讀寫(xiě)（128KB數(shù)據(jù)包）、隨機(jī)讀寫(xiě)（4KB數(shù)據(jù)包）。

綜上，設(shè)置正確的數(shù)據(jù)包大小，就是考察SSD的隨機(jī)或順序讀寫(xiě)的性能。最普適的設(shè)置是4KB和128KB，酌情按照需要額外增加特定的數(shù)據(jù)包大小。

?對(duì)測(cè)試成績(jī)影響最大的設(shè)置：隊(duì)列深度

?要想在SSD測(cè)試中獲得理想的成績(jī)，最值得留意的重點(diǎn)是設(shè)置適宜的隊(duì)列深度。

對(duì)于個(gè)人電腦，需要同時(shí)訪問(wèn)SSD的應(yīng)用程序并不多，主要就是前臺(tái)運(yùn)行的軟件（如游戲、圖形圖像軟件）會(huì)斷續(xù)讀寫(xiě)較大的文件，以及后臺(tái)運(yùn)行的通訊工具（包括電子郵箱、即時(shí)通訊工具）偶爾接收信息，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)但吞吐量比較小的行為主要是后臺(tái)上傳下載一些文件或者系統(tǒng)更新等。整體而言，消費(fèi)類(lèi)SSD的工作隊(duì)列深度在1~4之間。

服務(wù)器面對(duì)的情況就不一樣，其會(huì)同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶(hù)/租戶(hù)，其并行操作的規(guī)模要大得多，平均到每個(gè)SSD的工作隊(duì)列深度通常在16~64的水平。

常用的測(cè)試軟件大多可以模擬比較大規(guī)模的訪問(wèn)，譬如CystalDiskMark，其4KB隨機(jī)寫(xiě)測(cè)試的默認(rèn)設(shè)置是線(xiàn)程數(shù)為1，隊(duì)列32——ATA協(xié)議的最大隊(duì)列深度就是32。而針對(duì)NVMe SSD的預(yù)設(shè)為線(xiàn)程16、隊(duì)列32，也就是界面中簡(jiǎn)寫(xiě)的“Q32T16”。

實(shí)際的隊(duì)列深度就是隊(duì)列數(shù)乘以線(xiàn)程數(shù)，Q32T16就是32×16=512，總共可以向SSD發(fā)出512隊(duì)列深度的操作請(qǐng)求。NVMe協(xié)議可以接受64K之多的隊(duì)列，而且還可以?xún)?yōu)化操作順序，原則上隊(duì)列深度越大，平攤下來(lái)的指令延遲相對(duì)越小，IOPS會(huì)越高。因此，在使用CystalDiskMark做測(cè)試時(shí)，如果忘記選擇NVMe模式，那就是使用較小的32隊(duì)列深度進(jìn)行隨機(jī)測(cè)試，成績(jī)就會(huì)差一些。

?深究一下隊(duì)列和線(xiàn)程

隊(duì)列深度是我們?cè)O(shè)置的隊(duì)列數(shù)和線(xiàn)程數(shù)的積。理論上來(lái)說(shuō)，對(duì)于SSD而言，線(xiàn)程1×隊(duì)列512，與線(xiàn)程16×隊(duì)列32，由于乘積相同，其實(shí)是等效的。

較多的線(xiàn)程可以充分發(fā)揮現(xiàn)代處理器核心數(shù)量的優(yōu)勢(shì)，有可能帶來(lái)更優(yōu)的測(cè)試數(shù)據(jù)，但這并不絕對(duì)，這是因?yàn)榭缣幚砥鲀?nèi)核甚至跨插槽的操作也可能會(huì)帶來(lái)預(yù)期以外的結(jié)果。相對(duì)而言，線(xiàn)程1得到的測(cè)試數(shù)據(jù)更容易復(fù)現(xiàn)。因此，在實(shí)際的測(cè)試當(dāng)中，我們會(huì)建議分別考察1個(gè)線(xiàn)程和8/16個(gè)線(xiàn)程的結(jié)果。

多線(xiàn)程的測(cè)試還有更為復(fù)雜的設(shè)置技巧，譬如讓不同線(xiàn)程寫(xiě)入不同的區(qū)域，這會(huì)帶來(lái)更可靠的性能。?

?較大的隊(duì)列深度有利于獲得更高的IOPS，讓數(shù)據(jù)更好看。但對(duì)于消費(fèi)類(lèi)SSD，深隊(duì)列的測(cè)試數(shù)據(jù)參考價(jià)值不高，大家還是看淺隊(duì)列（Q1T1）的數(shù)據(jù)更有參考價(jià)值。對(duì)于數(shù)據(jù)中心SSD，一般官方公布的4KB隨機(jī)讀寫(xiě)測(cè)試的數(shù)據(jù)是在256隊(duì)列深度下的。更大的隊(duì)列深度，如512，可以體現(xiàn)特別極端的情況，但實(shí)際應(yīng)用中很少發(fā)生，因?yàn)榉e壓太多請(qǐng)求也意味著累積的延遲非常大，會(huì)拖慢整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)。如果服務(wù)器真的會(huì)有這么大的負(fù)荷，那應(yīng)該建議配置更多的SSD來(lái)分擔(dān)。

?小結(jié)

?今天，大家對(duì)SSD測(cè)試的基本參數(shù)就算入門(mén)了，對(duì)常見(jiàn)測(cè)試軟件提供的預(yù)設(shè)信息可以做到“知其然，知其所以然”。對(duì)于IOmeter，我們只是初步展示其界面，其中有許多的預(yù)設(shè)項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)本節(jié)文章，大家也能夠有所理解。下一節(jié)，我們將詳細(xì)講解IOmeter的設(shè)置，以及一些稍微高級(jí)的測(cè)試設(shè)計(jì)技巧。

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