传统存储分层技术与磁盘IOPS

　　传统的存储分层技术其磁盘介质管理是静态的方式，局限在于将单个物理磁盘作为管理的最小单元。不能从根本上消除RAID、Striping等各种数据管理操作局限于有限个磁盘体的瓶颈。在静态介质管理机制下，按照业界公认的测试方法，各种类型的物理硬盘能处理的IOPS（每秒IO数量）是有限制的，见表１。

　　所以，在静态磁盘介质管理方式下，如果一个阵列有60块15Krpm的SAS硬盘，那么，它能撑起的最大IOPS为60x180=10800，这个为硬件限制的理论值，如果超过这个值，硬盘的响应可能会变得非常缓慢而不能正常提供业务。

　　考虑到RAID产生的额外开销，我们假定一个场景，业务的IOPS需求是10000，读Cache命中率是30%，读IOPS为60%，写IOPS为40%，磁盘个数为120，那么在RAID5的情况下，每个磁盘的IOPS为：单块盘的IOPS=[10000×(1-0.3)×0.6+4×(10000x0.4)]/120=(4200+16000)/12=168，这里的10000×(1-0.3)×0.6表示是读的IOPS，比例是0.6，除掉Cache命中，实际只有4200个IOPS落到磁盘体。而4×(10000×0.4)表示写的IOPS，因为每一个写，在RAID5中，实际发生了4个IO，所以写的IOPS为16000个。计算出来单个盘的IOPS为168个，基本达到15k转速SAS磁盘极限。

　　从上面的分析，我们可以看到这样一个事实，静态磁盘介质管理方式究其本质，依旧是拘泥于物理磁盘的RAID保护机制。应用数据在写入磁盘介质后，数据在后端物理磁盘的分布依然受限于RAID组所涉及的磁盘数量；对于任何一个应用系统，RAID组内包含的磁盘数量决定了该应用系统所能获得的后端磁盘并发读写性能。由此我们可以看到，这种介质管理机制极大地阻碍了存储系统的整体并发性能。

　　为了最大化地获得后端磁盘的所有并发读写能力，我们急需一种新的存储介质管理机制。借助这种新型的技术，我们希望任何一个部署于存储系统上的应用能够获得后端磁盘所有的并发访问性能，同时又具备跨介质的分层功能从而实现更好的投资回报和用户体验，由此才有了块级并发存储分层技术。